Hibrid módszerek a nukleáris medicinában: SPECT/CT, PET/CT Zámbó Katalin Pécsi Tudományegyetem Nukleáris Medicina Intézet
Képalkotó módszerek Anatómia
Fiziológia
Rtg. / CT
Metabolizmus
Molekulák
PET / SPECT
MRI
MR spektroszkópia fMRI
Ultrahang Hibrid képalkotás: SPECT/CT, PET/CT, (PET/MRI)
Protonszám = rendszám Protonszám + neutronszám = tömegszám Az azonos rendszámú és eltérő tömegszámú atomokat izotópoknak nevezzük. Ugyanazon elem izotópjai a különböző biokémiai folyamatokban ugyanúgy viselkednek. Hevesy György – Nobel díj
Radioaktivitás A kedvezőtlen proton-neutron aránnyal rendelkező atommagok külső behatás nélkül, spontán, bizonyos sugárzások (α, β, γ) kibocsátása révén elbomlanak, miközben a kezdeti mag más maggá alakul át.
Korpuszkuláris sugárzások: α, -β, +β Elektromágneses sugárzás: γ - nagy áthatoló képesség, a betegbe juttatva kívülről jól detektálható - a rtg sugárzással teljesen azonos hatású - a különbség: a γ-sugárzás az atommagból származik
A leképezést szolgáló készülékek Gamma kamera
Számítógéppel összekapcsolva az időben gyorsan zajló folyamatok nyomon követése is lehetséges.
A SPECT működési elve
Diagnosztikus lehetőségek
Indirekt szcintigráfiák (csont, tüdő, máj, vese, pajzsmirigy, mellékpajzsmirigy, stb.) Direkt - tumorokban dúsuló - radiofarmakonok - aspecifikus: 99mTc-MDP, 201Tl-klorid, 99mTcMIBI, 99mTc-tetrofosmin, 67Ga-citrát (SPECT/CT); 18F-FDG, 11C-methionin, 11C– thymidin (PET/CT) - specifikus: somatostatin receptorhoz (111InOctreoscan, 99mTc-Neospect), adrenerg receptorhoz (131I, 123I-MIBG) kötődő, hormonszintézisben résztvevő (131I, 123I-Norcholesterol) radiofarmakonok Kardiológiai alkalmazás (elnyelési korrekció)
Csontszcintigráfia • A módszer lényege: a csontszövet a foszfát vegyületeket nagy affinitással vonja ki a keringésből, effektivitása a csontszövet
vérellátásától és a csont kalcium és foszfát metabolizmusától függ. • Szenzitív módszer, akár fél évvel a rtg felvétel pozitivitását megelőzően jelezheti a problémát (a funkcionális változás megelőzi a strukturális
változást!). • Indikációk: emlő, prostata, tüdő daganatok, melanoma malignum csontmetastasisa, primér csontelváltozások
Mellékpajzsmirigy szcintigráfia
Radiofarmakon: - 99mTc-MIBI (mitochondriumokban gazdag szövetekeben dúsul) - 99mTc-pertechnetát (pajzsmirigyszövetben dúsul) Subtractio: a két kép kivonása után jól látható a sejtdús mellékpajzsmirigy szövet „Wash-out” technika: két időpontban (10-20. perc, 120. perc) vizsgáljuk
Szomatosztatin receptor szcintigráfia Szomatosztatin analóg peptidek: - 111In- octreotid (2-es altípus) - GEP tumorok - 99mTc-depreotid (2, 3, 5-ös altípus) - carcinoid, tüdődaganatok Módszer: intravénás beadás után In jelzés esetén 24 és 48 órával, Tc jelzés esetén 120 perccel egésztest vagy mellkasi és hasi statikus, illetve SPECT/CT felvétel készítése SPECT/CT változtat: 29.1%
Adrenerg receptor szcintigráfia Noradrenalin analóg molekula: - 123-jód-MIBG vagy - 131-jód-MIBG (meta-iodobenzil-guanidin) - pheochromocytoma, neuroblastoma Módszer: intravénás beadás után 131J jelzés esetén 24 és 48 órával, 123J jelzés esetén 4 és 24 órával egésztest vagy mellkasi és hasi statikus, illetve SPECT/CT felvétel készítése SPECT/CT változtat: 18.6%
Mellékvesekéreg szcintigráfia 131I-metil-norkoleszterol: részt vesz hormonszintézisben - Cushing szindroma, Conn szindróma, incidentaloma Módszer: a radiopharmakon iv beadása után 48 órával és 7 nappal hasi statikus, illetve SPECT/CT felvétel készítése
Korpuszkuláris sugárzás: β-sugárzás (nagy sebességű pozitív vagy negatív töltésű elektronok) -β sugárzás: - neutron felesleggel bíró atomok bomlása - biológiai hatásossága kisebb, mint az α-sugárzásé - hatótávolsága emberi szövetben néhány mm, a testfelszínen nem detektálható - terápiára alkalmazzák - pl. 131J a pajzsmirigy betegségekben
131-jód terápia papilláris és follikuláris pajzsmirigyrákban A kezelés célja: - műtét után adjuváns, vagy palliativ - 1000 - 3700 MBq 131 – jód
- rekombináns humán TSH alkalmazása! (alfa-tirotropin: serkenti a pm jódfelvételét) - csak kórházi osztályon - totál thyreoidectomia után a jód-felvevő metastasisok kezelésére is alkalmas - utána hormonpótlás szükséges - jódfelvétel ellenőrzése az 5. napon
Terheléses szívizom-perfúziós SPECT-vizsgálat Fizikális vagy gyógyszeres terhelést (Dipyridamol) alkalmazunk A terhelés maximumán adjuk be a radiopharmacont » SPECT-felvétel Nyugalmi SPECT-felvétel aznap (201Tl-clorid), vagy másnap (99mTc-MIBI, 99mTctetrofosmin) Csökkent aktivitás, vagy aktivitás hiány jelzi a perfúziós zavart
Korpuszkuláris sugárzás β-sugárzás: 131-jód - therápia (nagy sebességű negatív töltésű elektronok) +β-sugárzás: 18-fluor – protonfelesleggel bíró atomok bomlása, mesterséges radioaktív izotópoknál – élettartama rendkívül rövid, egy környezetében lévő elektronnal egyesül, miközben megsemmisülési vagy annihilációs sugárzás keletkezik (2x512 KeV) – alkalmazás a PET-nél!
PET működési elve
PET radiofarmakonok
Vérátfolyás
15O-víz
Glükóz-transzport
18F-FDG
Tumor-hypoxia Aminósav-szintézis DNS-szintézis DNS-szintézis analóg Tumor-receptor Kemoterápiás szer Pajzsmirigy-funkció
18F-mizonidazole 11C-metionin 11C-timidin 18F-FLT 68Ga-SMS 18F-fluorouracil 124I
FDG-halmozás a tumorokban
SUV 15 10
Melanoma HG NHL HD Colorectal is CA Colorectalis NSCLC Nyel őcső CA Nyelőcső Fej/nyaki CA HG sarcoma
5
Forró
Ductalis inv inv.. CA Rosszul diff diff.. pajzsm pajzsm.. CA Testicular is CA Testicularis Pancreas CA Recur rens ovaria lis CA Recurrens ovarialis LG NHL Bronchoalveolar is CA Bronchoalveolaris Cervical is CA Cervicalis Vesesejtes CA
Meleg
Lobular is CA Lobularis Mucino sus CA Mucinosus Prostat a CA Prostata Prim er ovaria lis CA Primer ovarialis JJól ól diff diff.. pajzsm pajzsm.. CA LG sarcoma HCC
Langyos
Költséghatékony onkológiai indikációk (MEDICARE, USA – 2005, FDG PET, PET/CT)
Indikáció / klinikai állapot
Támogatott esetek
Soliter pulmonalis kerekárnyék
Karakterizálás
Nem kissejtes tüdőrák
Diagnózis, staging és restaging
Nyelőcsőrák
Diagnózis, staging és restaging
Colorectalis rákok
Diagnózis, staging és restaging
Lymphomák
Diagnózis, staging és restaging
Melanoma malignum
Diagnózis, staging és restaging, a regionális nyirokcsomók kivételével
Emlőrákok
Diagnózis, staging és restaging, terápiakövetés
Fej-nyaki daganatok (a CNS és pajzsmirigy
Diagnózis, staging és restaging
daganatok kivételével)
Differenciált pajzsmirigyrákok Méhnyakrák
Restaging (thyreoidectomia és radiojód ablatio után, ha a TG > 10 ng/ml és az egésztest 131I scan negatív)
Más képalkotók kiegészítőjeként
