Radionuklidová diagnostika v endokrinologii Materiál pro studenty medicíny MUDr. Otto Lang, PhD., Helena Balonová MD. KNM UK 3. LF Praha
Endokrinologie • Základní postavení štítné žlázy – Thyreologie stála u zrodu NM – dostupnost 131I, I – klíčová součást T hormonů
• Diagnostika i terapie – Terapie využívá beta záření 131I
• Příštítná tělíska • Nadledviny • Hormonálně aktivní tumory – Diagnostika i terapie
Štítná žláza - anatomie • Před chrupavkou štítnou, vřetenovité laloky, tvar motýla, isthmus • Vývojově sestupuje z baze jazyka – funkční zbytky tkáně, ektopie • Nehmatná, zvětšená pohyb s polykáním • S věkem lehce sestupuje, tvoří uzly (degenerativní změny) – hmatná vždy patologie
Štítná žláza - histologie • • • •
Folikul – funkční jednotka Váček, stěnu tvoří epitelové buňky Vytvářejí, skladují a uvolňují T hormony Skladování v koloidu folikulů ve vazbě na thyreoglobulin • Parafolikulálrní buňky – Kalcitonin (metabolismus vápníku)
Folikuly štítné žlázy
Štítná žláza - fyziologie • T hormony obsahují atom jodu – Vstřebáván v zažívacím traktu – Koncentrován ve štítné žláze 20:1 (akumulace) – Oxidován a organifikován – jodthyrosiny – Konjugace na T3 a T4 (thyreoperoxidáza) – Zásoba T hormonů až 10 mg – Uvolňování do krve řízenou proteolýzou thyreoglobulinu – forma T4 – Přebytečný jod přechodně slinné žlázy a žaludek – Vylučován ledvinami
Štítná žláza - fyziologie • T hormony v plazmě vázány na TBG a albumin • Volné hormony jen 0,1% (nositelé účinku) • T4 prohormon, T3 – působí v jádře bb • Činnost kontrolována TSH – stimuluje růst i činnost
• Tvořen hypofýzou – zpětná vazba přes T hormony
• TRH – hypotalamický, stimuluje TSH • Autoregulace – vysoká hladina jodu tlumí
Štítná žláza - fyziologie
Normální scintigrafie štítné žlázy
Štítná žláza - patofyziologie • Thyreotoxikóza (hypertyreóza) – vysoká krevní hladina T hormonů z různých příčin – Primární • Graves – Basedowova choroba • Toxická struma – autonomní adenom
– Sekundární • Nadprodukce TSH
– Ostatní příčiny
Štítná žláza - patofyziologie • Graves – Basedowova choroba • Autoimunitní choroba s protilátkou TSI – Thyroid stimulating imunoglobulin
• Stimuluje růst štítnice a produkci i uvolňování T hormonů • 50% pacientů má exoftalmus • Klinický obraz je typický, lab. test potvrzuje dg • Vysoká hladina T3, T4, nízká hladina TSH, zvětšená štítná žláza (mohou být uzly)
Graves – Basedowova choroba Difuzní
Uzlovitá
Po strumectomii
Štítná žláza - patofyziologie • Autonomní adenom • Toxická struma • Produkce T hormonů bez ohledu na potřeby organismu (neregulovaná) • Obvykle je jen jeden adenom • Může být i v polynodosní strumě • Klinický obraz je stejný jako u Graves – Basedowovy choroby
Autonomní adenom
Počáteční stav - euthyreóza
Rozvinutý stav - hyperhyreóza
Toxická struma
Před léčbou
Po léčbě 131I
Štítná žláza - patofyziologie • Sekundární tyreotoxikóza – Adenom hypofýzy • Obvykle hyperfunkce i dalších žláz závislých na hpfz
– Ektopická produkce TSH-like hormonu • Mola hidatidosa, choriokarcinom
• Ostatní příčiny thyreotoxikózy – Ektopická produkce T hormonů (teratom) – Thyroiditida • Přechodná (týdny), následuje hypotyreóza (celý cyklus se může opakovat – infekční zánět)
– Iatrogenní – předávkování T hormony při léčbě
Thyroiditida
Postižen pravý lalok
Postižen levý lalok
Štítná žláza - patofyziologie • Hypotyreóza – nízká hladina T hormonů • Primární – 95% má atypický klinický obraz – laboratorní diagnostika je nezbytná (vysoká hladina TSH) – Hashimotova struma (chronická autoimunitní) • je nejčastější
– Iatrogenní • Po strumectomii – klinicky nenápadná, nutná lab. kontrola • Poléková - Amiodaron
• Sekundární – Není produkován TSH – destrukce hypofýzy
Hashimotova struma
99mTc
technecistan
67Ga
citrát
Karcinom štítné žlázy • 90% dobře diferencovaných (akumulují jod) – 80 – 90% papilární • Dvakrát častější u žen, metastazuje lymfogenně
– 10 – 20% folikulární • Bez pohlavní preference, metastazuje hematogenně (plíce, skelet, játra, mozek)
– Prognóza dobrá – pětileté přežití 95% pacientů
• 5% nediferencovaných (anaplastický ca) – Převážně ve stáří, prognóza špatná
• 5% medulárních – Produkují kalcitonin
Radiofarmaka •
99mTc
pertechnetát
– Je vychytáván, ale není organifikován – rychle se vyplavuje – E = 140 keV, T/2 = 6 hodin
•
123I
– Optimální pro diagnostiku – čistý gama zářič – E = 159 keV, T/2 = 13 hodin
•
131I
– Používán pro terapii (beta složka záření) – Egama = 364 keV, T/2 = 8 dní
Štítná žláza – fyziologie rozdíl mezi radiofarmaky (Tc vs I)
Metody • In vitro – RIA stanovení hladin hormonů (T3, T4, FT3, FT4, TSH, TRH test)
• In vivo – Nezobrazovací • Akumulační test • Perchlorátový test
– Zobrazovací • Scintigrafie
Metody • Akumulační test – Jediná indikace je dnes před léčebným podáním 131I pro výpočet dávky – 0,4 – 0,7 MBq 131I perorálně, měření nad štítnou žlázou za 4, 6 a 24 hodin – Normální hodnoty • 6 – 18% za 4 – 6 hodin, 10 – 30% za 24 hodin
– Ovlivňující faktory • Nízká akumulace – Vysoký obsah jodu v potravě, léky, kontrastní látky
• Vysoká akumulace – Nízká hladina jodu v potravě
Metody • Akumulační test – Zvýšená akumulace • Primární i sekundární hypertyreóza (u polynodózní strumy může být normální)
– Snížená akumulace • Nesprávně provedený test
• Perchlorátový test – Po podání perchlorátu dojde k vyplavení jódu – Slouží k dg poruchy organifikace (Hashimoto)
Metody • Zobrazování (scintigrafie) – Radiofarmaka • • •
99mTc
– levné, obecně dostupné 123I – drahý, ale ideální 131I – jen u karcinomů po podání léčebné dávky
– Indikace • • • •
Diferenciální dg toxické strumy vs adenomu Funkční hodnocení hmatných uzlů Ektopická tkáň Poruchy organifikace (perchlorátový test)
Metody • Scintigrafie štítné žlázy – provedení – 99mTc 100 – 150 MBq i.v. • Obrazy snímány 20 min. po injekci, poloha vleže na zádech, kolimátor pin-hole, nepolykat a nehýbat hlavou
– 123I 10 – 20 MBq p.o. • Pacient musí být nalačno • Obrazy snímáme stejným způsobem, ale později (4 nebo 24 hodin)
Metody • Interpretace obrazů – Normální nález • Motýlovitý tvar (mnoho variant), laloky 2 x 5 cm, homogenní distribuce radioaktivity, nad jugulem
– Patologický nález • Velikost – zvětšená, zbytky po strumektomii • Akumulace – Difuzně zvýšená nebo snížená – Ložiskově zvýšená nebo snížená » Uzly – teplé, horké, chladné, studené
Metody • Scintigrafie štítné žlázy – interpretace – Studený uzel • Nespecifický nález (cysta, adenom) • Riziko karcinomu je 15-20% (u dětí vyšší, po terapii 131I až 40%) – nutná biopsie
– Horký uzel • Většinou benigní, asi 50% je autonomních (supresní test)
– Polynodózní struma • Zvětšená, různé typy uzlů, polykací obtíže, častá u žen středního věku
– Difuzní toxická struma • Zvětšená, vysoká akumulace, lobus pyramidalis
Studený uzel
99mTc
pertechnetát
Horký uzel
TSH = 1.2
Subakutní thyroiditida
99mTc
pertechnetát
Hashimotova thyroiditida
99mTc
TSH = 4.1
pertechnetát
Graves – Basedowova choroba
99mTc
TSH=0.02, FTI=8.9
pertechnetát
Perchlorátový test - schéma
Perchlorátový test Negativní
Pozitivní
99mTc
99mTc
99mTc
123I
kvantifikace
kvantifikace
test
test
123I
test
Metody • Scintigrafie karcinomu štítné žlázy – Po strumectomii • 1 – 3 měsíce po operaci, substituční léčbu nutno vysadit (zvýšení TSH) • 100 - 200 MBq 131I, WB studie, 3-5 dní po aplikaci
– Po terapii 131I • • • •
Pátrání po metastázách WB obrazy po terapeutické aplikaci Snímání jako po strumektomii Dokud není nález dva roky po sobě negativní
Normální scan se 131I
Folikulární karcinom štítné žlázy Mnohočetné metastázy
Folikulární karcinom štítné žlázy
Meta v plicích a lebce
Efekt terapie 131I
Metody • Těhotenství a kojení – Všechna užívaná radiofarmaka volně procházejí placentou, štítnice plodu akumuluje jod od 12. týdne – indikovat pečlivě – 131I – kontraindikován – Všechna radiofarmaka volně procházejí do mléka – kojení se musí přerušit • • •
99mTc
na 12 – 24 hodin 123I – na 2 – 3 dny 131I nad 70 kBq – trvalé zastavení
Terapie
131I
• Princip – Destrukce tkáně beta ionizujícím zářením – Účinek se projeví po týdnech až měsících – Kontraindikována v těhotenství – Otěhotnět může nejdříve 6 měsíců po léčbě
• Indikace – Tyreotoxikóza – Zbytky žlázy po strumectomii – Terapie metastáz, které akumulují jod
• V ČR pouze za hospitalizace (nad 500 MBq)
Léčba tyreotoxikózy 131I • Léčebná strategie – Tyreostatika – chirurgie – 131I
• Radioaktivní jod – Nízká dávka • Eliminuje funkci štítné žlázy do 1 roku
– Vysoká dávka • Eliminuje funkci co nejdříve (týdny)
• Vždy následuje hypotyreóza – substituce!!! – Klinický obraz netypický – Nezbytné laboratorní kontroly
Léčba tyreotoxikózy 131I • Faktory ovlivňující dávku – Hmota štítnice, uzlovitost, akumulační test
• Aplikovaná radioaktivita – 100 – 200 MBq u difuzní, 300 – 800 u uzlovité – Pacient lačný, může se opakovat za 3-6 měsíců – Těžký průběh tx – tyreostatika, beta blokátory
• Potíže po léčbě (do 10 dnů) – Bolest v krku, dysfagie – hodně pít, kortikoidy
• Léčebný efekt – Lze očekávat po 3 – 6 týdnech (opakování)
Léčba karcinomu 131I • Vysoké dávky – 1 – 8 GBq
• Kontrolní zobrazení po roce – Nutno předem vysadit substituční léčbu (TSH) • T4 na 4 – 6 týdnů • T3 na 2 týdny
• Metastázy – 4 – 8 GBq – Může se opakovat po roce až do 10 let
• Potíže po léčbě – jako tyreotoxikóza
Léčba karcinomu 131I - podmínky • Jednolůžkové pokoje s příslušenstvím • Několik dnů po aplikaci nevycházet • Návštěvy podle dávky – 2 m od pacienta
• • • •
Denně se sprchovat Po použití WC vícekrát splachovat Maximálně používat věci na jedno použití Praní prádla odděleně na pracovišti
Léčba karcinomu 131I - podmínky • Veškerý tekutý odpad musí být jímán • Personál může trávit u pacienta jen nezbytný čas • Dveře pokojů označeny symbolem radioaktivity • Pravidelně musí být monitorována kontaminace štítné žlázy personálu • Pokud pacient zemře, musí se pohřbít do země
Příštítná tělíska • Zanořena do štítnice, obvykle 4, 1x3x5 mm • Ektopická – krk, mediastinum; mohou být mnohočetná (až 12) • Fyziologie – Produkují parathormon (PTH) – Mobilizuje kostní vápník a zvyšuje jeho vstřebávání ve střevě a v ledvinách při nízké hladině vápníku v krvi – Polypeptid, není skladován, plazmatický poločas aktivní části je 3-5 min, neaktivní několik hodin – ta je stanovována jako míra produkce PTH
Příštítná tělíska
Příštítná tělíska • Patofyziologie • Hyperparatyreóza – Primární – idiopatická – Sekundární – deplece vápníku (CHRI) • • • • •
Nadprodukce PTH Vysoká hladina Ca a nízká hladina P v plazmě Kalcifikace v ledvinách (kameny, zánět, selhání) Kalcifikace v měkkých tkáních Morbus Recklinghausen – osteomalacie, fraktury, cysty
• Primární – 85% jen jediný autonomní adenom, vzácně více – 1 až 3% karcinom – v rámci MEN (mnohotná endokrinní neoplazie)
Příštítná tělíska • Radiofarmaka • 201Tl – Analog draslíku, akumuluje se ve štítnici i v příštítných tělískách – obrazy nutno odečíst
•
99mTc
MIBI
– Podobná farmakokinetika – také subtrakce – Dvoufázová scintigrafie – často užívaná • Není nutná subtrakce, obrazy časné (20 minut) a pozdní (2 hodiny)
Příštítná tělíska • Zobrazování – scintigrafie – Normální žláza není zobrazitelná (příliš malá) – Dobré výsledky u adenomů nad 500 mg • Senzitivita 90%
• Indikace – Lokalizace adenomu před operací • Redukce operačního času u rizikových pacientů
– Lokalizace adenomu po neúspěšné operaci • Ektopická tělíska
Příštítná tělíska • Technika zobrazení • Stejné obrazy jako u štítné žlázy + hrudník • Subtrakční technika – Obraz s 201Tl (99mTc MIBI), potom s 99mTc (bez pohybu pacienta), pak subtrakce obrazů
• Dvoufázová scintigrafie – Obrazy za 5 – 10 minut a za 2- 3 hodiny po aplikaci (ze štítné žlázy se MIBI vyplavuje rychleji než z příštítných tělísek – cave adenom!)
Příštítná tělíska • Interpretace obrazů • Normální nález – Žádná radioaktivita ve štítnici ani v mediastinu
• Adenom – Horký uzel (štítnice po odečtění, mediastinum)
• Falešně pozitivní nález – Adenom štítnice, pohyb pacienta (subtrakce), lymfom, sarkoidosa
• Falešně negativní nález – Příliš malý adenom
Subtrakční technika Normální nález
Subtrakční technika Autonomní adenom
Dřeň nadledvin • Produkuje katecholaminy (adrenalin) – Feochromocytom • Kolísavá hypertenze, palpitace, návaly, zarudnutí, bolesti hlavy, ortostatická hypotenze • Může být samostatně nebo v sympatickém gangliu
• Radiofarmaka – 123I MIBG (metaiodobenzylguanidin) pro diagnostiku a 131I pro terapii – Lez použít i pro ostatní nádory neuroektodermu • Karcinoid, medulární karcinom štítné žlázy
Dřeň nadledvin
Dřeň nadledvin • Zobrazení 123I MIBG – Nezbytná je pečlivá biochemická dg – Vysadit léky 2-3 týdny před aplikací MIBG (reserpin, antidepresiva) – WB obrazy (hlava a trup) + SPECT podezřelých oblastí (celého trupu při meta) – Obrazy 6 a 24 hodin po aplikaci – Pokud je akumulace dobrá, lze použít 131I MIBG pro terapii
Dřeň nadledvin • Interpretace obrazů 123I MIBG – Normální nález • Nadledviny nezobrazeny, mohou být slinné žlázy, játra, slezina – radioaktivita klesá s časem
– Feochromocytom • Horké ložisko, radioaktivita s časem stoupá • Metastázy obvykle v plicích, skeletu, játrech
– Neuroblastom • Nejčastější extrakraniální tumor dětí • Časně metastazuje do kostní dřeně • Vysoká akumulace umožňuje léčbu 131I MIBG
Zobrazení 123I MIBG
Normální nález
Feochromocytom – 131I Před léčbou
Po léčbě
Feochromocytom – 123I
