pet u kliničkoj praksi - kosovskoj mitrovici pet.pdf · prednosti pozitronske emisione tomografije...
TRANSCRIPT
DEFINICIJA POZITRONSKA EMISIONA TOMOGRAFIJA PET je tomografska tehnika koja prikazuje i meri trodimenzionalnu distribuciju radioaktivnosti na osnovu anihilacionih fotona koji potiču od radiofarmaka čiji su radionuklidi pozitronski emiteri. To je neinvazivna kvantitativna procena funkcije nekog organa odnosno biohemijskih procesa. • anihilacioni foton: γ foton (elektromagnetni talas)
energije 511 keV koji nastaje iz procesa anihilacije • pozitronski emiteri: radioaktivni izotopi koji pri
radioaktivnom raspadu emituju β + česticu
Prednosti pozitronske emisione tomografije PET u odnosu na „konvencionalnu“
scintigrafiju • bolja prostorna rezolucija (jasnije slike, veći broj
uočenih promena) • mogućnost apsolutne kvantifikacije ( kod
konvencionalne scintigrafije se radi semikvantifikacija tj. relativna kvantifikacija
• koristi značajno veći broj radiofarmaka koji su obeleženi radionuklidima čiji su atomi u sastavu ljudskog tela
18 F.... T ½ 110 min
PET SPECT emisija pozitrona (β+) emisija gama fotona bolja rezolucija 5mm manja rezolucija
skuplja mašina (sve češće spojena sa CT ili
MR)
jeftinija investicija (dvoglava ili troglava kamera je jeftinija od PET mašine; može
takođe biti spojena sa CT...SPECT/CT)
kraći poluživot radiofarmaka
duži poluživot radiofarmaka
razlike između dve vrste niklearnomedicinskih tomografskih studija
prva PET multidetektorska kamera konstruisana na MIT 1969. (Gordon L. Brownell i saradnici)
planarni sken koji pokazuje najveće nakupljanje RF na mestu tumora mozga
prva oprema koja koristi princip registracije pozitronske slike
konstrusio je Gordon L. Brownell (levo) 1962.
PET oprema sa 32 detektora u heksagonalnom rasporedu, koju su
konstruisali Phelps i Hoffman 1976. Tomograf sa cirkularno raspoređenim
detektorima od BGO, konstruisan na Institutu za neurologiju u Montrealu 1978.
PCR-II (1985), PET sa prstenastim fiksiranim detektorima od DGO konstruisan 1985.
Funkcijske slike mozga dobijene pomoću PCR-II. RF je obeleživač dopaminskih receptora 11 C -CFT i FDG obeleživač
metabolizma mozga
Blok detektor „jedinica“ od grupe dektora koji
koriste isto elektronsko kolo Jedinice su aranžirane u krug oko
pacijenta: detektuju „pravu koincidenciju“ (true coincidence)
Dobar PET detektor bi trebalo da ima • dobru zaustavnu moć za γ fotone od 511 keV tj. veliku gustinu • kratko vreme reakcije tj. brz fluoroscentni raspad • veliki broj svetlosnih fotona po MeV zaustavljene energije
scintilator (detektor) hemijsko ime
gustina kristala (g/cm3 )
vreme fluoroscentnog
raspada (ns) natrijumjodid NaI (Tl)∗ 3,67 230
bizmutgermanat Bi4Ge3O12 (BGO) 7,13 300 barijumfluorid BaF2 4,89 0,8
gadolinijum ortosilikat Gd2SiO5 (Ce) ∗ GSO 6,7 30-60
lutecijum ortosilikat Lu2SiO5 (Ce) ∗ LSO 7,4 40
∗ ( element koji „obogaćuje“ detektorski kristal i proizvodi scintilu )
Anihilacija: 18 F oslobađa pozitron iz jezgra i prelazi u 18 O; β+ se sudara sa e- iz tkiva, „stapa“ se s njim, gubi čestičnu prirodu; ta E energija dve čestice prelazi u E energiju dva γ fotona od 511 keV svaki
Indikacije za FDG-PET
• postavljanje osnovne dijagnoze posle uobičajenih dijagnostičkih postupaka
• „stejdžing“ maligne bolesti: na osnovu veličine i lokalizacije primarnog tumora i raširenosti metastaza određuje se klinički stadijum bolesti
• procena odgovora na terapiju kod lečenja tumora • „ristejdžing“: ako je stadijum maligne bolesti određen drugom
dijagnostičkim postupcima, PET, kao senzitivnija metoda, može preciznije da odredi raširenost i metaboličku aktivnost metastaza i primarnog tumora i na taj način da promeni prvobitni kilinički stadijum tumora bilo u niži bilo u viši klinički stadijum
• određivanje lokalizacije primarnog tumora ako pacijent ima u krvi povećane vrednosti tumorskih markera
• planiranje radioterapije
• 18FDG je analog glukoze • tumorske ćelije eksprimiraju povećan proj membranskih
transportera ( GLUT -1) • u tumorskom ćelijama je povećana aktivnost heksokinaze • 18FDG se prenosi u tumorske ćelije i fosforiliše se u 18 FDG-
6-PO4 (fluorodeoksiglukoza 6 fosfat) koji je negativno naelektrisan i biva zarobljen u tumorskoj ćeliji („trapped“)
• pošto je fluor u molekulu FDGa umesto OH- grupe u glukozi, ne podleže daljem metabolizmu uz pomoć aparata za metabolizam glukoze
• normalne ćelije i mnoge tumorske ćelije imaju nisku aktivnost glukozo-6-fosfataze te je defosforilacija mala
• 18FDG se nakuplja proporcionalno glikolizi • neka tkiva kao jetra ili primarni tumori jetre imaju nisku
glikolizu pa se na FDG skenu s vremenom ti tumori prikazuju kao mesta smanjene metaboličke aktivnosti („hladna“polja)
mehanizam nakupljanja 18FDG
priprema pacijenta za izvođenje PET (sken-a) „studije“ • gladovanje 4 do 6 sati pre studije: gladovanjem se smanjuje nivo
insulina u krvi i smanjuje se preuzimanje FDG u mišićima i masnom tkivu dovodeći do velike razlike između “backgrounda” (osnovne aktivnosti; aktivnosti u tkivu koje nije ciljno tkivo) i tumorskog tkiva pa se akumulacija RF bolje uočava u tumoru. Smanjuje se i aktivnost miokarda (smanjuje se nakupljanje FDGa u miokardu) pa se promene u medijastinumu jasno vide
• kofein smanjuje metaboličku aktivnost u miokardu jer prebacuje srčani metabolizam sa glukoze na masne kiseline
• izbegavanje povećane fizičke aktivnosti 24 sata pre studije • mirovanje posle davanja FDG • može da se da Benzodiazepin da se ne bi prikazalo braon masno
tkivo koje je ostatno embrionalno tkivo i služi za termoregulaciju • dobra hidracija pacijenta ( FDG se izlučuje mokraćom) • pacijent bi trebalo da mokri neposredno pre snimanja (može da se
da i diuretik da bi se mokraća iz povećane ili loše bešike što bolje ispraznila
radiofarmak mehanizam nakupljanja kliničke studije
2-[18F]-2 deoksiglukoza 18 FDG metabolizam glukoze
metabolizam mozga; matabolizam glikoze u
miokardu; detekcija tumora i procena
ćelijskog metabolizma tumora;
13NH3 perfuzija perfuzija srčanog mišića
15 O 2 metabolizam kiseonika moždani metabolizam kiseonika
11C metionin preuzimanje aminokiselina i proteina
studije sinteze proteina u tumoru
C15O zapremina krvi zapremina krvi u mozgu; zapremina krvi u srcu
Radijaciona doza koju pacijent prima u PET/CT studiji potiče iz radiofarmaka i iz eksternog izvora zračenja tj. rendgenske cevi kompjuterizovane tomografije ( kod PET/CT
se koristi niskodozni CT) Radijaciona doza koja potiče od FDGa je oko 2 × 10−2 mSv/MBq (ICRP podatak) ili
oko 3–4 mSv za aplikovanu aktivnost od 185 MBq.
frontalni presek CT / PET sken / fuziona slika PET/CT / PET sken
Normalan PET/ CT sken; frontalni (koronalni) preseci
SUVmax: može se definisati kao mera koncentracije radiofarmaka u zapremini (volumenu) od interesta [ROI ali u smislu zapremine jer je PET tomografska rekonstrukcija pa uzima u obzir 3. dimenziju] u odnosu na koncentraciju u ostatku tela.
Act VOI – aktivnost u zapremini VOI VOI - volumen od interesta Actadministered - aktivnost aplikovana pacijentu u PET studiji
Otkrivene metastaze u limfnim žlezdama vrata
Glava i vrat tumor nepoznatog primarnog porekla
metastaze u limfnim čvorovima vrata
Otkriven je primarni orofaringealni karcinom
Glava i vrat tumor nepoznatog primarnog porekla
otkriven orofaringealni karcinom
PET - 18FDG – povećano preuzimanje od strane primarnog tumora (karcinom leve strane vrata) i metastaza u jetri, kostima, kičmenim
pršljenovima.
18F-FDG 11C-metionine MRI
ASTROCITOM niskog stepena maligniteta 18F-FDG nema akumulacije RF / 11C-metionin
intenzivna akumulacija RF u tumoru
neurologija
PET mozga / 18FDG i 11C-metionin u istog bolesnika - koronalni (prvi red) i sagitalni preseci (drugi red): nakupljanje FDG u tumoru (levo, strelice) ne razlikuje se od fiziološkog, a metionin (desno) se u tumoru nakuplja daleko
intenzivnije nego u okolnom moždanom tkivu (anaplastični oligodendrogliomom).
2000. 9.
1997. 2.
Alchajmerova bolest
Smanjen metabolizam u oba parijetalna lobusa smanjen metabolizam mozga u posterironim partijama parijetalnog režnja obostrano, više levo
Tumor visokog stepena maligniteta sa zonom nekroze u kojoj izostaje nakupljanje RF
11C-methionine PET MRI
Muškarac, 47 godina; dg: Status post thyreoidectomiam totalis pp carcinoma medullare gl. thyreoideae; MR: limfni čvorovi vrata do 15mm; CT nalaz: lgl
jugulodigastrično levo 16mm, desno 12 mm, medijastinum aortopulmonalno 23mm, paraaortalno 10mm; nivo kalcitonina 45 ng/ml; 18 FDG PET/CT lgl jugularno levo;
nalaz pomoću petavalentne DMSA [99m Tc (V)DMSA] negativan
Hurthlle cell karcinoma pre opearcije ( jedna od histološkuh formi diferentovanog karcinoma
štitaste žlezde)
Žena, 80 godina, dg: Status post thyreoidectomiam totalis ( op: 2008.) pp ca medullare glandulae thyreoideae; Sumnja i na papilarni tireoidni karcinom. 18 FDG PET/CT
nalaz: povećano nakupljanje RF u limfnim čvorovima gornjeg medijastinuma i hilusu pluća; SUVmax 3 do 11,9
Žena, 59 godina, dg: Neoplasma lobi superioris pulmonum dextri; patohistološki: karcinom pluća velikih ćelija sa neuroendokrinom diferencijacijom; imunohistohemijski: tumor pozitivan na sinaptofizin ( ++) i hromogranin A( ++); na CT tumor veličine 87x82 mm; 18 FDG PET/CT nalaz: Tu promena 11cm x 8.7 cm, centralno nekrotična promena,
ivično pojačano vezuje SUVmax 21-41
Žena, 32 godine; dg: St. post resectionem ilei pp NET gr II (dobro diferentovani); patohistološki nalaz: tumor 22mm + 2 limfne metastaze; karcinoidni aspekt
citomorfologije; Ki15% nekroza masivna; IHH: CgA ( -);Syn(+++);S100(+++) Ser( -); somatostatin( -); CD17(-); cd34 (+/-); desmin(-); dobro diferentovan NET G2; T2N1M2/6
18 FDG PET/CT nalaz: povećano nakupljanje RF SUVmax 7,8 retrovezikalno (neprecizno zbog aktivnosti u mok. bešici)
Muškarac, 29 godina; dg: NEN pancreatis mestastatica G2...G3; MR: multiple metastaze jetre i retroperitonelano desno; 18 FDG PET/CT nalaz: Povećan
metabolizam glukoze u tumoru, retroperitonealno i jetri; SUVmax 3.8 u tumoru a u jetri 5.7; na slici sa 99m Tc tektrotidom se vide multiple zone intenzivne
akumulacije RF koji ukazuju da metastaze NENa eksprimiraju veliki broj somatostatinskih receptora ( SSR)
tektrotid
PET / 18FDG – karcinom donjeg režnja desnog plućnog krila sa metastazama u nadbubrežne žlezde, limfne žlezde vrata i jetru.
karcinom cerviksa 41 godišnja žena sa recidivom karcinoma
cerviksa uterusa i metastazama u limfniom čvorovima. „Whole
body“ PET slike pokazuju brojne zone intenzivnog nakupljanja FDGa u
levostranim supraklavikularnim limfnim čvorovima, medijastinalnim limfnim
čvorovima, aortnim i ilijačnim LČ, kao i u recidivu karcinoma (debela sterlica). Recidiv tumora i intrapelvični limfni
čvorovi su na bipsiji potvrdili metastaze tumora.
B
A
karcinom cerviksa
FDG- PET slike 54-godišnje žene sa recidivom karcinoma cerviksa. A. metastaze u plućima (strelica) i recidiv u vaginalnoj „manžetni“ (trouglasta strelica). B.
posle hemioterapije ne prikazuje se patološka akumulacija FDG
A
A
A
B
B
B
posle hemoterapije
(14.12.2014.)
pre hemioterapije
(25. 7. 2001.)
recidiv (16.4. 2016.)
Karcinom cerviksa : recidiv u supraklavikularnim LČ desno i LČ medijastinuma
Recidiv
B1
B2
B3 A
Sarkom uterusa
52 godošnjina žena sa primarnim sarkomom uterusa.Whole body (A) PET sken celog tela i ciljani preseci (B1:koronalni B2:aksijalni B3:sagitalni) FDG-PET images show fokalno povećano nakupljanje u tumorskoj masi u maloj karlici
A
B 2
B 3 B 1
11C-metionine PET u recidivu karcinoma jajnika
CT
FDG PET
Urinarna aktivnost u bešici
11C-metionin PET
PET / 18FDG – zone pojačanog nakupljnja u tumoru adneksa desno (karcinom jajnika) i metastazama u paraaortalnim limfnim žlezdama,
jetri, plućima i supraklavikularnim limfnim žlezdama