Nukleární onkologie Píchová

Radionuklidové metody
v onkologii
Materiál pro studenty medicíny
MUDr. Renata Píchová
MUDr. Otto Lang,Ph.D.
UK 3. LF a FNKV
Praha
Úvod
NM metody založeny na zobrazení funkčního
stavu tkání nebo viabilních n. buněk po i.v.
aplikaci RF – emise – zevní detekce
Vyšetření neinvazivní
Nádory
metabolicky aktivní tkáně - mnoho znaků
společných se záněty (vys. senz., snižuje sp.)
zvýšená vaskularizace
zvýšená permeabilita kapilár
zvýšená proliferace nových kapilár
zvýšený krevní průtok
metabolicky aktivní buňky
zvýšená potřeba energie
Nádory
Specifické znaky nádorových buněk:
vysoká hustota běžných buněčných receptorů
exprimace specifických receptorů
exprimace specifických nádorových antigenů
- využití v diagnostice i terapii
Role zobrazovacích metod v NM
Diagnostika nádorových onemocnění
Nespecifická a specifická (podle RF)
Stážování (staging)
Nezbytné pro racionální a efektivní terapii
Sledování (follow-up)
Včasná detekce recidivy
Léčba
Nespecifická a specifická
Radiofarmaka pro diagnostiku - nespecifická
- lokalizační (velké množství )
Pro planární, SPECT a SPECT/CT
• 99mTc difosfonáty – kostní scan
• 99mTc koloidy – scinti jater a sleziny
• 99mTc pertechnetát – štítná žláza
• 99mTc MIBI – různé tumory
• 99mTc značené leukocyty – kostní dřeň
• 67Ga citrát /jako 18F FDG/ – lokalizace
ložisek
Radiofarmaka pro diagnostiku nespecifická - lokalizační (velké množství )
Pro PET a PET/CT
• 18F-FDG – anae. metabolismus (zákl.
indikátor zobrazení n.)
• 68 Galium
• 18F-NaF – akumulace v novotvořené
kostní matrix, vyšší senzitivita v detekci
meta než HDP, MDP, vyšší rozlišovací
schopnost detekce meta)
• 18F,11C Cholin ca prostaty, 11C- Acetát
– prostata, ledviny, játra, pankreas
Radiofarmaka pro diagnostiku –
specifická - určité typy nádorů
Pro planární, SPECT a SPECT/CT
123I-MIBG
- neuroendokrinní tumory
131I - folikulární karcinom štítné žlázy
111In, 99mTc - Octreotid - somatostatinové receptory
99mTc-depreotid – Neo Spect – dif.dg solitár.uzlů plic
monoklonální protilátky značené 123/131I, 111In, 99mTc
Radiofarmaka pro diagnostiku –specifická
- určité typy nádorů
Pro PET nebo PET/CT
11C-methionin
(MET)- 11C-MET – [11C]metionin – značený
analog aminokyseliny metionin, marker proteosyntézy a
aminokyselinového transportu. Využíván pro cerebrální tumory v
kombinaci s FLT nebo FDG
18F FLT fluorothymidin – n. mozku, tam kde porušená h-e bariéra,
n. plic, neinvazivní stanovení stupně malignity (gliomy)
18F FET fluoroethyltyrosin (FET) (spotřeba AK v n. bb) n. mozku
vysoce selektivní, nekumuluje se v z. ani nekrotických tk.
dif.dg. z.x n. metabolismsus BLK
68Ga
DOTA deriváty – somatostatinové receptory
Receptorová scintigrafie - nejsou běžně dostupná
Radiofarmaka pro terapii
Nespecifická
89Sr (Metastron), 153Sm, 189Re
90Y DOTA derivát
Paliace bolesti u kostních metastáz
Specifická
131I - Diferencované karcinomy štítné žlázy
131I-MIBG – neuroblastom III., IV., medulární ca ŠŽ,
karcinoid, feochromocytom
11In-ibritumomab tiuxetan – Zevalin
(MoAb proti n. antigenu CD20 –zobrazení B-non-Hodgkin lymfomů před
radioimunoterapií 90Y-Zevalin
Scintigrafie skeletu (kostní scan)
Radiofarmaka 99mTc difosfonáty (MDP, HDP)
Akumulace ve tkáni:
Velikost krevního průtoku
Kapilární permeabilita
Metabolická aktivita osteoblastů
a osteoklastů
Obrat minerálů v kostní tkáni
Aplikace i.v. 500 – 800 MBq, obrazy za 2-3 hod.
Scintigrafie skeletu
Hybridní systém SPECT/CT
Infinia/Hawkeye
Metodické alternativy:
celotělové zobrazení
planární zobrazení
tomografické (SPECT, PET, SPECT/CT, PET/CT)
3F scintigrafie vybrané části těla (hl. indikace:
tumory, záněty, úrazy, bolesti, kostní viabilita, ..)
Třífázová scintigrafie skeletu
(dynamická kostní scintigrafie)
1. fáze (angiografická, průtoková – blood flow)
- rychlá sekvence obrazů cílená na patol. oblast (60 x 1 sec.)
2.
fáze (tkáňová, blood pool) - statický obr. za 3-5 minut po
aplikaci, přestup RF z krevních cest do extracelulárních prostor
měkkých tkání a kostí
3.
fáze (metabolická, kostní metabolismus) - snímek za 2 – 5
hodin po aplikaci
4. fáze za 24 hodin – zlepšení poměru mezi patologickým procesem
a normální kostí - někdy
3fázová scintigrafie
u Ewingova Sa
SPECT tibie PDK
při osteosarkomu
Scintigrafie skeletu (kostní scan)
Hlavní klinické indikace:
Detekce metastáz různých tumorů
Stážování a sledování vývoje choroby
- Pozitivita mnoho měsíců před rtg !!
- Nejčastěji do skeletu metastazují:
plíce, mamma, prostata
štítná žláza, ledviny
Scintigrafie skeletu (kostní scan)
„Osteoblastické“ meta – „horké ložisko“ zvýšený obrat
v okolní kostní tkáni - zvýšená akumulace RF
„Osteolytické“ meta – „studené ložisko“ - velmi rychlý
růst s minimální reakcí kosti
„Flare“ fenomén - zvýraznění ložisek při účinné terapii
Nález „specifický“ svým charakterem – generalizace do
skeletu - ložisková postižení (oj., mnohočetná)
nebo „super-scan“
Ložiskové léze
Horké ložisko
Studené ložisko
Ca plic – defekt (osteolytické meta)
Ca mammy normální skiagram x zvýšená kostní
přestavba
Kostní scan – Ca prostaty
progrese
Ca mammy - progrese
za 1 rok
za 1,5 roku
Scintigrafie skeletu –
mnohočetné metastázy
generalizace
normální
normální
„superscan“
-Generalizace
meta do kosti
- Metabolické
poruchy –
(- Renální
osteodystrofie,
- Primární
hyperparatyreoza
-aktivace osteoblastů)
/difuzně,
výr. axiální skelet,
sternum, kalva
žebra, dlouhé kosti,
periartik. obl. /
-
Výhody kostní scintigrafie
- vysoká senzitivita (95%) v časné detekci metastatického procesu
- možnost zobrazit celý skelet při jedné radiační zátěži
- přijatelná cena
Nevýhody
- nízká specificita
- nízká senzitivita v detekci postižení kostní dřeně
-Benigní kostní tumory se obvykle vyznačují nízkou nebo lehce
zvýšenou metabolickou aktivitou.
Výj. je např. osteoidní osteom, charakterizovaný ostře ohraničenou, sytou akumulací.
Palitativní terapie metastáz
-Ambulantní
- 186Re-HEDP (Rhenium)
(beta, gama) (obr.)
i.v. 1400 MBq T1/2 3,8 dnů – účinek 2-3 měs.
- Samarium (beta, gama)
T1/2 46,3 hod. - účinek 2-3 měs.
-89Stroncium chlorid (Metastron)
(beta) T1/2 50,5 dnů – účinek 6 měs.
KI absolutní: těžká porucha krvetvorby, RI
relativní: předpoklad přežití méně než 2-3 měs.
močová inkontinence
Scintigrafie kostní dřeně
Koloidy – 99mTc-nanokoloid (v buňkách RES – fagocytární schopnost)
leukocyty (99mTc, 111In) (využívá se skutečnosti, že granulocytů je v
kostní dřeni 50-100x více, než v periferní krvi)
Podobná úloha jako scintigrafie skeletu - při nejasných nálezech
při scintigrafii skeletu
Indikace: meta
hematologická onemocnění (myelofibroza, aplazie +
hepatosplenomegalie)
Indikace
ložiskové defekty funkční krvetvorné kostní dřeně
– myelom, lymfom, metastázy
infarkty – srpkovitá anemie
radioterapie – odhad rezervy aktivní kostní dřeně
lokalizace ložiska před cílenou punkcí
difusní procesy kostní dřeně
osteomyelosklerosa, fibrotizace kostní dřeně –
polycytemia vera, chronická myeloidní leukemie
Scintigrafie jater statická - v době
sono a CT pokles efektivity
RF – 99mTc koloidy
Průkaz meta u nádorů GIT (kolorektální),
ovariální, prsní, plicní, lymfom - vždy
nepříznivá prognosa
meta - studené ložisko, různý počet, různá velikost
Mnohočetné metastázy
99mTc
- značené autologní erytrocyty
diagnostika bohatě
vaskularizovaných tumorů,
nejčastěji hemangiomu jater
Scintigrafie štítné žlázy
Nespecifické vyšetření s 99mTc pertechnetátem
studené uzly - /hlavně u dětí/ nezbytná je
biopsie!!!
Folikulární Ca štítné žlázy
na sono solidní uzel
99mTc-MIBI
- aktivním transportním mechanismem vychytáváno nádorovou
buňkou, ukládá se v mitochondriích a cytoplasmě. Čím více
mitochondrií nádorová buňka obsahuje, tím vyšší je koncentrace
RF v nádoru, je odrazem metabolické aktivity nádoru.
- difúze do některých nádorových buněk
-vyšetření příštítných tělísek
(adenom, hyperplazie,..)
- mammoscintigrafie – ca mammy
- tumory štítné žlázy
- kostní a měkkotkáňové sarkomy
- tumory plic , mozku…
Scintigrafie příštítných tělísek - hyperparathyreóza
99mTc
MIBI časné a pozdní (“dvoufázové“)
odlišná kinetika RF ve štítné žláze a příštitných tělískách
časná fáze - thyreoidální
(za 10 – 15 minut)
pozdní fáze - parathyreoidální
(za 2 – 3 hodiny)
99mTc
MIBI
adenom příštítného tělíska
časný
pozdní
SPECT 99mTc-MIBI u pacienta s gliomem (grade III),
ventroparietálně vpravo a chorioidální plexy.
Mamoscintigrafie
i.v. 99mTc MIBI
Indikace :
- nejasný nález při mamografickém vyš.
- hmatný tumor a negativní mamografie
- vícečetná ložiska
žena, 23 let, duktální karcinom mammy
Detekce sentinelových lymfatických
uzlin (SLU) u maligních tumorů
Koncepce:
první spádová lymfatická uzlina
sbírající lymfu z prim. tumoru
časné lymfogenní metastázy
se objevují nejprve v SLU
Indikace k vyšetření SLU
maligní melanom
karcinom prsu
karcinom vulvy
karcinom endometria
karcinom prostaty,
penisu
karcinomy dutiny ústní
karcinom rekta …
Cíle peroperační detekce
sentinelové lymfatické uzliny
- snaha předejít zbytečně
prováděné lymfadenektomii
- snížení potenciální morbidity
-cílené histopatologické vyšetření SLU
Radiačně navigovaná detekce
99mTc-
značené koloidy
Nanokoloid
velikost částic: 50-80 nm
Senti-Scint®
velikost částic: 100-600 nm
Aplikace:
peritumorózní
intratumorózní
subkutánní
Intradermální - melanom
Předoperační lymfoscintigrafie
vyznačení lokalizace SLU
v 1-2 projekcích na kůži v poloze,
ve které je pacient operován
pacientka 46 let
tumor dolního vnitřního kvadrantu vlevo
Možnosti detekce SLU a úspěšnost
metody
barvivo
(59 - 94%)
radiačně navigovaná detekce
kombinanace metod
98 – 99%
92 - 98%
67Ga
scintigrafie
Zavedeno do kliniky v 70. letech 20. století pro
diagnostiku lymfomů (prof. Dienstbier)
Mechanismus akumulace v nádorech:
vitalita tumoru
krevní průtok
permeabilita kapilár
lymfatická drenáž
receptory transferinu nádorových buněk
67Ga
scintigrafie
Průběh vyšetření
Příprava pacienta
Projímadla před a v průběhu snímkování
Několik týdnů po léčbě nádoru (FN)
Terapie může blokovat akumulaci v nádoru
Aplikace 180 MBq i.v.
Obrazy za 48 – 96 hodin
WB + SPECT- kolimátor pro střední
energie, SPECT/CT
67Ga
scintigrafie
Normální distribuce:
akumulace v kostní dřeni a v játrech
akumulace ve slezině je variabilní
obvykle akumulují i ledviny (časně), slzné,
slinné a nosohltanové žlázy a genitál
prsy u žen, hlavně v období menstruace
Akumulace symetrická
Často tlusté střevo
67Ga
scintigrafie
Klinické indikace – obdobné
18F-FDG/PET
Lymfomy
Stážování a sledování efektu terapie,
Dnes nahrazováno 18F FDG PET
Melanomy
Přesnější než monoklonální protilátka
Plicní karcinomy
Hepatomy
Nezbytná je kombinace se strukturálními
zobrazovacími metodami (SPECT/CT)
Ga scan – Ca plic
Ga scan - lymfom
Hmatný tumor na krku
lymfom
99mTc
technecistan
67Ga
citrát
18F-FDG
(fluorodeoxyglukóza) / PET
cyklotron, T1/2 = 104 min
dnes základní indikátor pro zobrazení nádorů
vysoká senzitivita
nízká specificita (zobrazí i zánětlivé léze,
abscesy, hojící rány, sarkoidozu, TBC, …!)
Hlavní indikace:
karcinom plic
maligní lymfomy
kolorektální karcinom
melanom …
Pro většinu tumorů – staging a folow-up
Není vhodná pro ca prostaty! (18F, 11C Cholin)
Mechanismus zvýšení kumulace
FDG v maligních buňkách
Zvýšená perfuze
Zvýšená expanze glukózových transportérů
na povrchu nádorových buněk
Fosforylace jako u Glu metabolismu
není defosforylace
ale hromadění v n. bb.
18F
FDG / PET
http://www.homolka.cz/nm/
PET/CT
Příprava pacienta:
Nejdříve 1 týden po
chemo a 3 měsíce
po radioterapii
1 hod. před aplikací
tělesný klid
Nalačno, nepít
mléko a sladké
nápoje
Normální distribuce
18F-FDG
optimální doba snímkování za 1-2 hodiny po aplikaci RF
Staging
žena, 20 let, Hodgkinova choroba
Hodnocení efektu léčby
Hodgkinův lymfom
před léčbou
po léčbě
FDG PET melanom
generalizace
18F
FDG PET – meta x radionekróza –
CT
PET
PET
PECT/CT
CT
Ca žaludku
Radiofarmaka pro SPECT - specifická
Využití vazby na receptory nebo antigeny
123I-MIBG – adrenergní receptory,
feochromocytom, neuroblastom u dětí
111In-Octreoscan, 99mTc-Tektrotyd
-
somatostatinové receptory, neuroendokrinní
(inzulinom, vipom, karcinoid), malobb. plicní ca
131I
- folikulární ca štítné žlázy, pro léčbu a sledování
123I-MIBG
, 131I-MIBG
(metaiodbenzylguanidin)
synterický analog noradrenalinu a qaunidinu
vazba na NA re-uptake receptory, hromadění
v zásobních vesikulách
je pravděpodobné, že je transportován do
buněk adrenergních presynaptických neuronů
Snímkování za 24 hod.
123I/131I-MIBG (metaiodobenzylguanidin)
Indikace: nádory neuroektodermového původu
Senzitivita
feochromocytom
… nad 90 %
neuroblastom
… nad 90 %
medulární karcinom štítné žlázy … 30 – 40 %
karcinoid
… 50 – 75 %
Specificita: 95 – 100 %
Feochromocytom
ANT
SPECT
SPECT/CT
Diagnostika metastatického procesu
maligní feochromocytom
MTC
131I-MIBG
- Terapie
Paliativní terapie n. neuroektodermového
původu po selhání ostatních léčebných
možností u pac. s akumulací 123I MIBG na
scintigrafii
Posouzení přítomnosti nádorového rezidua
kojenec s neuroblastomem retroperitonea
Zobrazování somatostatinových
receptorů
Somatostatin
- je v mnoha neuroendokrinních i neendokrinních nádorech
se somatostatinovými receptory
- značené somatostatinové analogy využívány k jejich
zobrazení
111In-pentetreotid
- OctreoScan®
99mTc-octreotid - Tektrotyd
váže se na somatostatinové receptory typu 2 a 5
Indikace:
APUDomy
karcinoid - 86 %
gastrinom - senzitivita nad 80 %
glukagonom - 100 %
inzulinom - 60 % (dnes PET 18F-DOPA)
feochromocytom
malobuněčný karcinom plic
Karcinoid – SPECT/CT
111In-Pentetreotid (Octreoscan)
99mTc-Tektrotyd - potvrdil
přítomnost pozitivity
somatostatinových receptorů –
gastrinom
Endosonografické vyšetření
izo-echogenní ložisko mezi
duodenem a hlavou pankreatu
Gastrinom duodena s
metastázou
do LU v retroperitoneu
111In
Octreoscan
SPECT 111In-pentetreotid (Octreoscan)
meningeomem v oblasti tureckého sedla.
131I
(NaI)
Diagnostika a léčba
diferencovaných
Ca štítné žlázy
schopnost metastáz diferencovaného
ca štítné žlázy aktivně vychytávat 131I
ve formě jodidových iontů
prostřednictvím jodidové pumpy.
Akumulace radioaktivního jodu v
metastázách musí být u nemocných s
tímto typem ca indukována
předchozím odstraněním funkčního
parenchymu štítné žlázy (obvykle
kombinací tyroidektomie a eliminace
zbytku normálního parenchymu štítné
žlázy 131I).
•pacient po TTE pro
papilární Ca
Diferencovaný ca štítné žlázy
99mTc
99mTc
po operaci
131I
Ca štítné žlázy -
131I
- meta
Specifická radiofarmaka
Monoklonální protilátky - značená protilátka (nebo fragment) se po i.v.
aplikaci selektivně váže relativně pevnou vazbou na epitop - vazebnou
část antigenu nádorové buňky.
Anti-CEA - spíše sekundární diagnostika recidiv – colorectální ca
111In-capromab pendetide – ProstaScint- proti PMSA
(u adenoca prostaty)
111In –Oncoscint (proti TAG72-3) povrch mb.bb. - adenoca colon,
nemucinózních ca ovaria
Melanom – protilátka proti melaninu
dnes raději - 18F FDG
99mTc-Scintimun CEA®
99mTc-CEA – SCAN®
Indikace :
kolorektální ca
ovariální ca a jeho
metastáz, zvl.při zvýšených
hladinách CEA
muž, 45 let, karcinom rekta
111In-capromab
pendetide - ProstaScint
myšší IgG1 monoklonální
protilátka proti PMSA
k detekci uzlinových
metastáz u Ca prostaty