PET CT in Boli NeuroBacos

7/29/2019 PET CT in Boli NeuroBacos

1/16

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE TIINE

MASTER: FIZICA EXPLORRILOR I TERAPIILOR BIOMEDICALE

PET-CTn bolile neurologice

Conductor tiinific: Masterand:

Conf. Univ. Dr. Liviu Drban Delia Tirla( Baco)

ORADEA

ianuarie 2009

1


2/16

Ce este PET-CT ?

Acest echipament combin dou tipuri de scanare: PET (Positron Emission Tomography)

folosit pentru obinerea de date funcionale legate de metabolism i funcii celulare i CT

(Computed Tomography) folosit pentru obinerea de date morfologice legate de localizarea i

raporturile anatomice ale substraturilor patologice evaluate.

Unde ajut PET/CT?

Scanarea de tip PET/CT este folosit pentru diagnosticarea, localizarea precoce,

stadializarea i evaluarea eficienei conduitei terapeutice n afeciunile oncologice, dar are

aplicabilitate pe scar larg i n evaluarea patologiei cardiace n special ischemice i

neurologice, de tipul Alzheimer, Parkinson i epilepsie.n multe afeciuni, i n special n cazul cancerului, investigaia PET/CT poate detecta

schimbri morfologice cu 6 pn la 12 luni nainte ca acestea s poat fi detectate la nivel

anatomic prin investigaii tradiionale (Rezonan Magnetic Nuclear sau Tomografie

Computerizat). Literatura tiinific arat c investigaia PET/CT poate duce la schimbri

semnificative n scema de tratament n circa 40% din cazuri.

n oncologie, investigaia PET/CT ofer posibilitatea de a diagnostica i localiza din timp,

de a monitoriza i de a ine sub control evoluia cancerului. Cu ajutorul PET/CT, oncologii,hematologii, chirurgii i ali medici specialiti vor fi capabili s detecteze cu mai mult precizie

cancerul, s evalueze recidivele, s realizeze o stadializare corect i complet, i s evalueze

rspunsul probabil al organismului pacientului la terapie, inclusiv s urmreasc mai eficient

rezultatele chimioterapiei i radioterapiei.

n oncologie, PET/CT ofer informaii vitale pentru diagnosticare, ce permit monitorizarea

rezultatelor tratamentului i care adesea ajut la evitarea tratamentului chirurgical. Tehnologia

este utilizat n detectarea i monitorizarea evoluiei n multe tipuri de cancere, printre care:

Sn

Esofago-Gastric

Cervical [uterin]

Melanom [piele]

Limfom [cancer cu originea n celulele

sistemului imunitar]

Plmn (n special evaluarea

substratului metabolic al nodulului

pulmonar solitar)

2


3/16

Colono-rectal

Cap i gt

Ovarian

Osteosarcoame, sarcoame Ewing

Scanarea PET/CT:

determin ct de rspndit este boala;

determin locaia tumorii pentru executarea biopsiei, a tratamentului chirurgical sau

planificarea schemei de tratament;

analizeaz rspunsul la tratament i eficiena acestuia;

detecteaz urme reziduale ale bolii sau revenirea acesteia;

ajut la evitarea procedurilor de diagnoz invazive

Fiind perfect compatibil cu sistemele de radioterapie oncologica (Micromultileaf, Cyberknife,

Tomotherapy), PET/CT permite elaborarea urgent de planuri de tratament optimizate pentru

iradierea selectiva a esuturilor tumorale active din punct de vedere metabolic, prezervnd lamaximum esuturile sntoase.

Investigaiile PET/CT sunt simplu de executat, neinvazive, complet nedureroase i

rapide, oferind informaii eseniale despre starea de sntate a pacienilor, ce permit medicilor s

detecteze i diagnosticheze bolile n faz incipient, i s identifice tratamentul adecvat Acest

echipament combin dou tipuri de scanare: PET (Positron Emission Tomography) folosit

pentru obinerea de date funcionale legate de metabolism i funcii celulare i CT (Computed

Tomography) folosit pentru obinerea de date morfologice legate de localizarea i raporturileanatomice ale substraturilor patologice evaluate. PET/CT este folosit pentru a identifica zonele

din creier care provoac crizele epileptice i pentru a stabili dac tratamentul chirurgical

reprezint o variant viabil. De asemenea, aceasta tehnologie permite diagnosticarea maladiei

Alzheimer n stadii n care boala mai poate fi controlat medicamentos.

Cum funcioneaz PET/CT?

Scanarea PET/CT combin detaliile metabolice ale unei scanri PET [activitatea celular

a tumorii, viabilitatea tumoral, etc.] cu cele anatomice oferite de o scanare CT [mrimea i

localizarea tumorii, masa, raporturi anatomice etc.], oferind o imagine mult mai precis dect cea

PET, respectiv CT, folosite separat.

3


4/16

Studiul PET ncepe cu injectarea intravenoas de FDG (18fluor dezoxiglucoz) care este

o substan similar glucozei ce se ataeaz de izotopul F18. esuturile active din punct de

vedere metabolic sau cele cu rata de multiplicare anormal crescut (tumorile) consum zahrul

radioactiv n cantitate mult crescut. Acumularea radiotrasorului duce la emisia de radiaii

gamma care sunt transformate de computer n imagini. Aceste imagini indic zonele fierbini

din punct de vedere metabolic, semnalnd esuturile cu activitate metabolic crescut (rata de

multiplicare anormal crescut) deoarece celulele canceroase consum mai mult zahr/energie

dect alte esuturi sau organe. Doza radiaiilor datorit radiotrasorului este mic 5-10mCi, mai

mic dect pentru examinarea clasic CT, unde se ajunge la 6-10mSv.

Scanarea de tip CT se bazeaz pe absorbia n grade diferite a razelor X de ctrestructurile examinate i pe procesarea computerizat a datelor, cu obinerea de seciuni fine ce

pot fi reconstruite tridimensional, reproducnd imagini detaliate ale structurilor organismului.

Tomografia prin emisie de pozitroni (Pozitron Emission Tomography-PET) este o

tehnic folosit n medicina clinic i n cercetarea biomedical pentru a crea imagini care arat

nu numai structura anatomic, dar i felul n care esuturile i ndeplinesc funciile lor

fiziologice.

Aceast metod furnizeaz imagini ale corpului viu, n stri active prin introducerea unorfarmaceutice marcate cu radioizotopi ce emit pozitroni i msurarea concentraiei lor.

Radioizotopii tipici folosii n tomografia PET sunt: 11C,13N,15O,18F i 64Cu, ce se dezintegreaz+.

Sunt de dorit radioizotopi cu via ct mai scurt, ca dozele de iradiere pe care le iau bolnavii s

fie minime.

De aceea ei se fabric la locul administrrii cu ajutorul unor acceleratoare.

4


5/16

O vedere schematica a unui bloc detector si inelul scanerului PET

Principiul metodei:

Dac pozitronii sunt emii n interiorul corpului uman, ei se combin cu electronii, nesutul imediat nvecinat i provoac o pereche de raze gamma de anihilare, cu energia de 511

keV, ce se emit opuse, la 1800 fiecare,

5
http://en.wikipedia.org/wiki/Image:PET-schema.pnghttp://en.wikipedia.org/wiki/Image:PET-schema.pnghttp://en.wikipedia.org/wiki/Image:PET-detectorsystem.pnghttp://en.wikipedia.org/wiki/Image:ECAT-Exact-HR--PET-Scanner.jpg


6/16

Ciocnirea electron-pozitron

Plecnd de la cele dou cuante opuse se reconstituie coordonatele punctului lor de

plecare . Principiul de msurare const n aceia c vor fi numrate numai acele cuante care dau

simultan semnal n cei doi detectori opui (plasai axial la 1800 fiecare). Detectoarele folosite n

PET const dintr-un fotomultiplicator cuplat cu un scintilator. Se folosesc scintilatori cu mare

putere de stopare pentru radiaia de anihilare de 511 keV i mare eficien ca: NaI(Tl), CsI(Tl),

BaF2 i BGO (bismut germanat oxide).

1994 Crump Institute for Biological Imaging UCLA School of

Medicine

6


7/16

Radionuclizi folosii n PET-CT

n medicin, radionuclizii sunt folosii n diagnostic, tratament i cercetare. Trasorii

radioactivi care emit radiaii gama pot oferi informaii diagnostice despre anatomia i

funcionarea diverselor organe.

PET (Pozitron Emission Tomography) utilizeaz radioizotopi produi n ciclotron. Un

radionuclid emitor de pozitroni este injectat pacientului i se acumuleaz la nivelul esutului int;

pozitronul emis se combin rapid cu un electron genernd emisia simultan a dou raze gama n

direcii opuse. Acestea sunt detectate de o camer PET care ofer informaii foarte precise asupra

originii lor.

Ultimele proceduri combin PET cu CT permind o mbuntire semnificativ a

procedeului diagnostic. Diferena fundamental ntre imagistica nuclear i imagistica pe baza razelorX este dat de faptul c n primul caz sursele de radiaie sunt poziionate n interiorul corpului.

Imaginile obinute n acest caz ofer poziiile i concentraiile radioizotopilor n interiorul corpului.

Un avantaj semnificativ al imagisticii nucleare fa de tehnicile pe baz de raze X este c se pot obine

att imagini ale esuturilor moi ct i imgini ale sistemului osos cu aceeai acuratee.

Fiecare organ se comport diferit din punct de vedere chimic si din acest punct de vedere

exist o serie de produse care sunt absorbite doar de anumite organe (tiroida asimileaz iodul, iar

creierul glucoza). Atand radionuclizi acestor produse, acetia pot fi ncorporai n anumite procesefiziologice i apoi eliminai pe calea obinuit.

Un radioizotop folosit pentru diagnostic trebuie s ndeplineasc anumite cerine :

acumulare eficient numai n organul int (specificitate), emisie gama cu o energie suficient pentru

a putea prsi corpul i cu un timp de via suficient de scurt pentru a se dezintegra imediat dup

terminarea diagnosticrii, fr efecte adverse, preparare uoar i cost sczut. Din acest punct de

vedere, radionuclidul cel mai utilizat n medicina nuclear este 99mTc , un izotop cu caracteristici

aproape ideale :

- timp de injumtire 6 ore, suficient de lung pentru a permite investigarea proceselor

metabolice i n acelai timp suficient de scurt pentru a minimiza doza primit de pacient.

- emisie beta de energie joas astfel nct doza primit de pacient este mic

- emisie gama de energie joas (Egama=140 keV) dar suficient pentru a fi detectat cu

precizie de camerele de scintilaie

7


8/16

- poate fi ataat cu uurin unui numr mare de substane farmaceutice avnd aplicaii

numeroase

Generatoarele de Tc sunt furnizate spitalelor de la reactoarele nucleare unde sunt produi

radioizotopii. Acestea conin 99Mo cu T1/2 = 66 ore care se dezintegreaz in 99mTc i pot fi

utilizate timp de 2 sptmni dup care sunt nlocuite.

Un generator asemntor este folosit pentru a produce 82Rb utilizat n tomografia de emisie

pozitronic i obinut din 82Sr cu T1/2 = 25 zile. Pentru PET se folosesc radioizotopi cu emisie

pozitronic cu un timp de njumtire scurt: 11C , 13N , 15O sau 18F; atand aceti radionuclizi unor

proteine sau molecule de glucoz care sunt metabolizate de catre organism se poate studia fiziologia

diferitelor organe.

Pentru a vizualiza funcionarea creierului, radiofarmaceuticul cel mai utilizat este

fluorodeoxiglucoza (FDG) cu 18F avand un timp de njumtire mai mic de 2 ore. Fluorine-18 aretimpul de njumtire 109 minutes.

Haloperidol

este folosit n studiul legturilor haloperidolului, un medicament

antipsihotic i care reduce anxietatea folosit pe scar larg. Haloperidolul este un

antagonist puternic alk dopaminei neurotransmitoarei acioneaz asupra receptorilor de

Dopamin D2. Dovezi recente arat c haloperidolul acioneaz i asupra altor tipuri dereceptori ai dopaminei. , avnd n vedere c legtura de [18F]-haloperidol se gsete n

cerebel, o structur lipsit de receptori D2(Fowler,et al., 1990).

Fluoroethylspiperone

.

18F-se folosete n neurologie pentru a studia metabolismul, neurotransmisia i procesele

celulare. [18F]-labeled fluoroethylspiperone este un radiofarmaceutic folosit ca s pun n

8
http://www.crump.ucla.edu/lpp/radioisotopes/lggifs/fesp.gifhttp://www.crump.ucla.edu/lpp/radioisotopes/lggifs/haloperidol.gif


9/16

eviden dopamina D2. [18F]-FESP este folosit pentru a studia neuropatologia n boala

Parkinson i schizofrenie.

Fluorodopa

cu utilizare n neurologie pentru studiul neurotransmisiei. Acest radiofarmaceutic este

utilizat pentru studiul distribuiei presinaptice a neurotransmitorului dopamina deoarece

este un precursor al acestuia i va urma

exact calea metabolic a acestuia. Esteutilizat la pacienii cu Parkinson

Fluorodeoxyglucose

[18F]-labeled 2-deoxyglucose (FDG)

cu cea mai larg utilizare actual n tomografia de emisie de pozitroni, n

oncologie, cardiologie, neurologie, datorit evidenierii metabolismului glucozei. In oncologieeste folosit pentru localizarea tumoral, pentru diferenierea tumorilor maligne de cele benigne,

datorit activitii metabolice foarte intense a unui mare numr de tumori maligne. In neurologie

acest radiofarmaceutic este utilizat n epilepsie pentru identificarea focarului epileptogen , dar i

n boala Alzheimer .

9
http://www.crump.ucla.edu/lpp/radioisotopes/lggifs/fdg.gifhttp://www.crump.ucla.edu/lpp/radioisotopes/lggifs/dopa.gif


10/16

n neurologie, PET/CT este folosit pentru a identifica zonele din creier care provoac

crizele epileptice i pentru a stabili dac tratamentul chirurgical reprezint o variant viabil. De

asemenea, aceasta tehnologie permite diagnosticarea maladiei Alzheimer n stadii n care boala

mai poate fi controlat medicamentos.

Boli ale creierului invetigabile cu PET-CT

10


11/16

Inelul PET felii de creier

Parkinson

Boala Parkinson este o afeciune degenerativ care afecteaz progresiv nervii motori (sau

care controleaz micarea) ai creierului. Este adesea dificil s diagnostichezi aceast boal,

bazndu-te doar pe simptomele care sunt comune i altor boli. Simptomele timpurii pot fi

blnde, cum ar fi tremurturi, rigiditate i o ncetinire general a micrilor. n prezent nu

exist nici o posibilitate de vindecare a bolii, dar terapia adecvat i dozat progresiv permite

unor pacieni s funcioneze ntrega lor via. Este esenial diagnosticarea corect i precoce a

bolii Parkinson, pentru a stabili tratamentele optime i pentru a da pacientului cele mai mari

anse iar scanarea PET/CT poate ajuta n acest sens.

Tumorile cerebrale

Tumorile care i au originea n creier sunt o form relativ rar de cancer. Perspectiva

vindecrii acestor pacieni nu este bun pentru c majoritatea tipurilor de tumori cerebrale sunt

maligne i dificil de ndeprtat n totalitate. Tumorile care i au originea n alte organe, cum ar fi

plmnul sau snul, i se extind apoi la creier, sunt numire tumori cerebrale metastazice.

Tumorile benigne (necanceroase) nu duc la metastaz i, cu foarte rare excepii, nu pun viaa n

pericol.Tumorile cerebrale sunt descoperite cel mai adesea datorit simptomelor pe care

pacientul le dezvolt simptome provocate de degenerarea funciilor cerebrale n regiunea n

care se dezvolt tumora. Scanrile creierului de tip MR i CT sunt folosite pentru a identifica

esuturile anormale a cror existen este suspectat. Acestea ofer detalii excepionale alestructurii i anatomiei tumorilor cerebrale, dar nu ofer dect o informaie parial. Ct de

agresiv este tumora este un alt parametru important. Cu toate c mostre de esut pot indica

aceast parametru al tumorii, scanarea PET/CT s-a dovedit a fi o analiz mult mai sigur pentru a

determina evoluia viitoare a pacientului.

11


12/16

Scanarea PET/CT poate arta ct de rapid cresc celulele tumorale i determin modul n care

tumora cerebral rspunde la tratament ceea ce ajut medicii s stabileasc tratamentul cel mai

potrivit.

Multe tumori cerebrale prezint riscul de a reveni. n cazul n care cancerul se reactiveaz este

important ca tratamentul suplimentar s nceap imediat. Scanrile MR arat modificrile n

structura creierului, dar aceste modificri pot fi rezultatul unor efecte secundare ale unor

tratamente anterioare, cum ar fi tratamentul chirurgical sau radiaiile. Deoarece scanarea PET/CT

arat nivelul activitii celulelor, este cel mai sigur mod de stabili dac celulele canceroase au

revenit.

Afeciunea Alzheimer este o boal care distruge celulele creierului. Aceasta provoac

declinul funciilor cerebrale, afectnd memoria, gndirea, vorbirea i comportamentul.

Simptomele timpurii pot include dificultate n executarea sarcinilor zilnice sau n amintirea

cuvintelor obinuite. Starea de confuzie i raionamentul cu dificultate sunt alte simptome

frecvente. Pe msur ce boala anvanseaz, bolnavii de Alzheimer devin tot mai dezorientai,

anxioi i agitai, pn cnd nu mai pot s execute nici cele mai elementare sarcini referitoare la

propria ngrijire. Boala poate aprea la persoane de peste 40 sau 50 de ani, dar cel mai frecvent i

afecteaz pe cei de peste 65 de ani.

O scanare PET/CT poate arta mofidicrile biologice ale creierului care pot fi provocate de

Alzheimer, naintea oricrui alt tip de analiz.

12


13/16

Boala Alzheimer poate fi identificat cu civa ani nainte ca simptomele s se declaneze.

Detecia precoce i confirmarea bolii Alzheimer permite:

terapia medicamentoas precoce, pentru a ncetini pierderea capacitii pacientului de a

funciona;

planificarea viitorului nainte de pierderea capacitii intelectuale;

diagnosticarea precis i sigur a altor procese de demen, depresii cronice i

mbtrnire normal;

ajutor n descoperirea i dezvoltarea de noi terapii;

speran.

Detecia timpurie

Boala Alzheimer nu poate fi vindecat, dar sunt create un numr de noi medicamente. Recent, a

fost aprobat un medicament pentru tratarea bolii Alzheimer care afecteaz sistemul chimic defuncionare a creierului. Dac acest medicament este administrat la nceputul procesului de

pierdere a memoriei, ncetinete avansul simptomelor bolii Alzheimer. Studii suplimentare

asupra medicamentelor destinate bolii Alzheimer sunt in curs, i se sper c acestea vor aduce

imbuntiri substaniale n tratarea bolii.

Scanarea PET/CT este o analiz care poate diagnostica boala Alzheimer suficient de

devreme pentru a folosi tratamentele medicamentoase, a liniti pacienii care se tem c au boala

dar n fapt nu o au, sau pentru a adopta tratamentul potrivit bolii descoperite.

13


14/16

Creier normal si creier afectat de Alheimer

Centrul PET/CT din Oradea

dispune de tehnologie de vrf in domeniul imagisticii, echipament Siemens Biograph.

asigur diagnosticare medical oncologic i simpozioane tiinifice a cror baz profesional

este asigurat de medici specialiti n medicin nuclear i radiologie.

Aparatul se compune dintr-un detector CT Somatom Emotion 16 ceramic ultrarapid

(UFC) i o unitate pe baz de cristale ECAT Accel LSO Hi-Rez PET. n timp ce pacientul

strbate cmpul vizual al CT-ului, aparatul face despre regiunea examinat o mulime de

fotografii de mare rezoluie, foarte fidele anatomiei umane. ntocmirea imaginilor CT despre

ntregul corp uman dureaz mai puin de o jumtate de minut. Algoritmul special programat n

aparat modific permanent n timpul examenului doza de radiere, pentru ca obinerea imaginilorla calitatea dorit s aib loc cu ajutorul celei mai mici doze posibile de radiere a pacientului.

Dup aceasta, aparatul PET construiete imaginile despre regiunea examinat. Dimensiunea

cristalelor detector (4 x 4 x20 mm) LSO brevetate combinat cu electronica Pico-3D confer

aparaturii PET o rezoluie n spaiu i o sensibilitate mult mai mare dect cel al metodelor

accesibile pn acum. n consecin, examenele se pot efectua cu o cantitate mai mic de izotop,

mai rapid, i totui cu o precizie mai mare. ntocmirea imaginilor despre ntregul corp uman

dureaz doar 21 minute i face posibil recunoatere devierilor de chiar doar 2-3 mm. Costul examinrii complete la PET-CT-ul din Oradea este de 4000 lei.

14


15/16

PET CT din Oradea

15


16/16

ciclotronul utilizat pentru pregatirea

radioizotopilor

Bibliografie:

1.Fiat, F.; Utilizarea izotopilor n medicin, Referat Master Cluj

2.Let , s play PET / Daraban

3.www.crump.ucla.edu

4.www.petctromania.ro

5.www.petct.ro

16
http://www.crump.ucla.edu/http://www.petctromania.ro/http://www.crump.ucla.edu/http://www.petctromania.ro/

Documents

PET CT in Boli NeuroBacos