Radioizotopowa diagnostyka nowotworów Szczególne możliwości badania PET/CT z użyciem znakowanej glukozy

Transkrypt

1 Radioizotopowa diagnostyka nowotworów Szczególne możliwości badania PET/CT z użyciem znakowanej glukozy Katarzyna Fronczewska-Wieniawska Małgorzata Kobylecka Leszek Królicki Zakład Medycyny Nuklearnej WUM II Letnia Szkoła Energetyki i Chemii Jądrowej

2 Radioizotopowa diagnostyka nowotworów Szczególne możliwości badania PET/CT z użyciem znakowanej glukozy Katarzyna Fronczewska-Wieniawska Małgorzata Kobylecka Leszek Królicki Zakład Medycyny Nuklearnej WUM

3 Medycyna nuklearna Dział medycyny zajmujący się wykorzystaniem otwartych źródeł promieniowania jonizującego w badaniach diagnostycznych i leczeniu. Definicja WHO

4 Schemat badania radioizotopowego

5 Struktura versus funkcja kwestia życia lub śmierci żywy martwy

6 Podział medycyny nuklearnej Klasyczna MN, Obrazowanie met. Pojedynczego fotonu (single photon emission) SPECT Obrazowanie po jednoczesnej emisji dwóch fotonów Techniką pozytonowej tomografii (positon emission tomography) PET

7 Metoda PET oparta jest na zjawisku anihilacji elektronu i pozytonu, prowadzącym do zmiany ich masy na energię, emitowaną w postaci kwantów gamma

8 Slide 7 Układ do detekcji anihilacji fotonów gamma; impuls na wyjściu pojawia się tylko przy równoczesnej detekcji fotonów przez oba liczniki

9 Główna zaleta PET wynikająca z podstaw biologicznych Radioizotopy/radiofarmaceutyki pozwalają śledzić in vivo procesy biochemiczne, bez ich zakłócenia ( 11 C, 13 N, 15 O, 18 F ) Główne ograniczenie PET wynikające z podstaw fizycznych Stosowane radioizotopy mają bardzo krótki okres półtrwania: 11 C= 20 min 13 N= 10 min 15 O= 2 min, 18 F = 110 min

10 Cyklotrony z przeznaczeniem do produkcji izotopów promieniotwórczych: - małe wymiary, - stosunkowa prostota w budowie i obsłudze, - niskie koszty eksploatacji, - duża niezawodność. Zautomatyzowane moduły do: - syntezy, - oczyszczania, - sterylizacji, - przygotowania próbki radiofarmaceutyku. Pomieszczenie szpitalne: - iniekcja radiofarmaceutyku, - skanowanie pacjenta, - obróbka wyników.

11 PET/CT Biograph (Siemens) Brownell, Sweet, Aronow 1953

12 1. Skan rentgenowski (ok. 9 s) tzw. topogram 2. Badanie CT (ok. 1 min) - dane o anatomicznym obrazie badanych struktur (mapa dla PET) - dane o rozkładzie gęstości tkanek (korekcja pochlaniania) 3. Badanie PET (ok. 3 min) - łóżko - jednoczasowo badany odcinek ciała (obszar gantry o szerokości 13 cm) Badanie PET całego ciała ok. 20 minut.

13 18FDG PET - diagnostyka nowotworów W badaniu CT nowotwór zwykle jest wykrywany gdy osiągnie wielkość g lub komórek Obecnie systemy PET mają rozdzielczość cm, co odpowiada w przybliżeniu g (lub komórek) Ujemny wynik PET oznacza że: albo nie ma komórek guza, albo że jest ich mniej niż 10 7

14 18FDG PET - diagnostyka nowotworów Ujemny wynik PET po zakończeniu leczenia zwykle sugeruje dobrą prognozę, ale niekoniecznie koresponduje z BRAKIEM KOMÓREK NOWOTWOROWYCH!!!! Dodatni wynik PET po zakończeniu leczenia (po wykluczeniu zmian zapalnych) wskazuje na obecność aktywnego guza. Wahl et al. RECIST to PERCIST: PET Tumor Response JNM vol 50 (5)Supp May 2009

15 Unikalne możliwości techniki 18FDG PET Zaburzenie funkcji zwykle znacznie wyprzedza zmiany w budowie anatomicznej PET różnicuje procesy złośliwe i łagodne PET różnicuje bliznę i wznowę procesu nowotworowego, po leczeniu PET ocenia aktualny stopień zaawansowania choroby PET określa stopień odpowiedzi na leczenie farmakologiczne (odpowiedź metaboliczna występuje wcześniej niż morfologiczna)

16 Wskazania do badań PET z zastosowaniem 18FDG Wzrost markerów, przy ujemnym CT/MRI Niespecyficzny obraz CT/MRI (wznowa, zmiany poterapeutyczne?) Przy istniejących przerzutach: określenie zaawansowania choroby identyfikacja innych odległych ognisk. Wczesna ocena odpowiedzi na leczenie

17 Wskazania do badań PET z zastosowaniem 18FDG (refundacja NFZ) Raki głowy i szyi Chłoniaki Raki płuc Pojedynczy guz płuca Raki jelita grubego i odbytnicy Czerniak Raki tarczycy Guzy mózgu Raki jajnika Raki przełyku Kardiologia Padaczka Radioterapia

18 Fenotyp nowotworowy oceniany w badaniu 18FDG-PET adaptacja komórek nowotworowych do warunków niedotlenienia Zjawisko Warburga: komórki nowotworowe zużywają głównie glukozę Otto Warburg rozwój raka jest procesem anaerobowym the prime cause of cancer is the replacement of the respiration of oxygen in normal body cells by a fermentation of sugar."

19 18FDG PET: gromadzenie fizjologiczne i patologiczne wnęka płucna serce wątroba Szpik kostny nerki jelita przerzut zapalenie stawu pęcherz moczowy

20 Interpretacja badania 18FDG PET Ocena jakościowa Ocena półilościowa z użyciem stosunku aktywności w zmianie do tła lub narządu referencyjnego Ocena półilościowa SUV aktywność w ROI (mikroci/ml) SUV = Dawka (mci) /waga (kg)

21 Pojedynczy guzek płuca

22 Rak płuc - meta

23 Pojedynczy guzek płuca

24 Rak jajnika zmiany przerzutowe do sieci i wątroby

25 Chłoniak Hodgkina - ocena przed i po leczeniu

26 Rak jelita grubego przerzuty do kości

27 Rak jelita grubego przerzuty do kości

28 Czerniak

29 Chłoniak

30 Chłoniak

31 PET/CT - planowanie radioterapii Potencjalne znaczenie w planowaniu radioterapii Dokładna ocena obszaru naświetlania Optymalizacja dawki leczniczej Ograniczenie dawki w obrębie narządów sąsiadujących

32 PET/CT - planowanie radioterapii Potencjalne znaczenie w planowaniu radioterapii Dokładna ocena obszaru naświetlania Optymalizacja dawki leczniczej Ograniczenie dawki w obrębie narządów sąsiadujących

33 PET/CT - planowanie radioterapii CT PET/CT Terapia zaplanowana przy użyciu CT Terapia zaplanowana przy użyciu PET/CT Fazio et al. Institute H San Raffaele, Milano

34 PET/CT - planowanie radioterapii Obszar czerwony: Target volume zaplanowany przy użyciu CT Obszar żółty: Target volume zaplanowany przy użyciu FDG-PET

35 PET/CT - planowanie radioterapii Zwiększenie obszaru naświetlań o co najmniej 25% U 17% chorych na raka głowy i szyi oraz raka płuc U 34% chorych na raka miednicy mniejszej Zmniejszenie obszaru o co najmniej 25% U 33% chorych na raka głowy i szyi U 67% chorych na raka płuc U 19% chorych na raka miednicy mniejszej Zmiana planowania radioterapii 56% chorych Ciernik i wsp. 2003

36 Metody radioizotopowe stosowane w medycynie są jednymi z najbezpieczniejszych. Pochłonięta dawka promieniowania jonizującego jak w klasycznych badań radiologicznych. Powikłania związane z podaniem radiofarmaceutyków - sporadyczne. Powikłania po podaniu środków kontrastowych (stosowanych w innych typach badań diagnostycznych) są znacznie większe.

37 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ