Radionuklidové metody v onkologii

Transkript

1 Radionuklidové metody v onkologii Materiál pro studenty medicíny MUDr. Renata Píchová MUDr. Otto Lang,Ph.D. UK 3. LF a FNKV Praha

2 Úvod NM metody založeny na zobrazení funkčního stavu tkání nebo viabilních n. buněk po i.v. aplikaci RF emise zevní detekce Vyšetření neinvazivní

3 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

4 Nádory Specifické znaky nádorových buněk: vysoká hustota běžných buněčných receptorů exprimace specifických receptorů exprimace specifických nádorových antigenů - využití v diagnostice i terapii

5 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

6 Radiofarmaka pro diagnostiku - nespecifická - lokalizační (velké množství ) Pro planární, SPECT a SPECT/CT 99m Tc difosfonáty kostní scan 99m Tc koloidy scinti jater a sleziny 99m Tc pertechnetát štítná žláza 99m Tc MIBI různé tumory 99m Tc značené leukocyty kostní dřeň 67 Ga citrát /jako 18 F FDG/ lokalizace ložisek

7 Radiofarmaka pro diagnostiku - nespecifická - lokalizační (velké množství ) Pro PET a PET/CT 18 F-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) 18 F, 11 C Cholin ca prostaty, 11 C- Acetát prostata, ledviny, játra, pankreas

8 Radiofarmaka pro diagnostiku specifická - určité typy nádorů Pro planární, SPECT a SPECT/CT 123 I-MIBG - neuroendokrinní tumory 131 I - folikulární karcinom štítné žlázy 111 In, 99m Tc - Octreotid - somatostatinové receptory 99m Tc-depreotid Neo Spect dif.dg solitár.uzlů plic monoklonální protilátky značené 123/131 I, 111 In, 99m Tc

9 Radiofarmaka pro diagnostiku specifická - určité typy nádorů Pro PET nebo PET/CT 11 C-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 18 F FLT fluorothymidin n. mozku, tam kde porušená h-e bariéra, n. plic, neinvazivní stanovení stupně malignity (gliomy) 18 F 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 68 Ga DOTA deriváty somatostatinové receptory Receptorová scintigrafie - nejsou běžně dostupná

10 Radiofarmaka pro terapii Nespecifická 89 Sr (Metastron), 153 Sm, 189 Re 90 Y DOTA derivát Paliace bolesti u kostních metastáz Specifická 131 I - Diferencované karcinomy štítné žlázy 131 I-MIBG neuroblastom III., IV., medulární ca ŠŽ, karcinoid, feochromocytom 11 In-ibritumomab tiuxetan Zevalin (MoAb proti n. antigenu CD20 zobrazení B-non-Hodgkin lymfomů před radioimunoterapií 90 Y-Zevalin

11 Scintigrafie skeletu (kostní scan) Radiofarmaka 99m Tc difosfonáty (MDP, HDP) Akumulace ve tkáni: Velikost krevního průtoku Kapilární permeabilita Metabolická aktivita osteoblastů a osteoklastů Obrat minerálů v kostní tkáni Aplikace i.v MBq, obrazy za 2-3 hod.

12 Scintigrafie skeletu Hybridní systém SPECT/CT Infinia/Hawkeye Metodické alternativy: celotělové zobrazení planární zobrazení tomografické (SPECT, PET, SPECT/CT, PET/CT) 3F scintigrafie vybranéčásti těla (hl. indikace: tumory, záněty, úrazy, bolesti, kostní viabilita,..)

13 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

14 3fázová scintigrafie u Ewingova Sa

15 SPECT tibie PDK při osteosarkomu

16 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

17 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

18 Ložiskové léze Horké ložisko Studené ložisko

19 Ca plic defekt (osteolytické meta)

20 Ca mammy normální skiagram x zvýšená kostní přestavba

21 Kostní scan Ca prostaty progrese

22 Ca mammy - progrese za 1 rok za 1,5 roku

23 Scintigrafie skeletu mnohočetné metastázy

24 generalizace normální

25 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. / -

26 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.

27 Palitativní terapie metastáz -Ambulantní Re-HEDP (Rhenium) (beta, gama) (obr.) i.v MBq T1/2 3,8 dnů účinek 2-32 měs. - Samarium (beta, gama) T1/2 46,3 hod. - účinek 2-3 měs Stroncium 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

28 Scintigrafie kostní dřeně Koloidy 99m Tc-nanokoloid (v buňkách RES fagocytární schopnost) leukocyty ( 99m Tc, 111 In) (využívá se skutečnosti, že granulocytů je v kostní dřeni x více, než v periferní krvi) Podobná úloha jako scintigrafie skeletu - při nejasných nálezech při scintigrafii skeletu Indikace: meta hematologická onemocnění (myelofibroza, aplazie + hepatosplenomegalie)

29 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

30 Scintigrafie jater statická - v době sono a CT pokles efektivity RF 99m Tc koloidy Průkaz meta u nádorů GIT (kolorektální), ovariální, prsní, plicní, lymfom - vždy nepříznivá prognosa meta - studené ložisko, různý počet, různá velikost

31 Mnohočetné metastázy

32 99m Tc - značené autologní erytrocyty diagnostika bohatě vaskularizovaných tumorů, nejčastěji hemangiomu jater

33 Scintigrafie štítné žlázy Nespecifické vyšetření s 99m Tc pertechnetátem studené uzly - /hlavně u dětí/ nezbytná je biopsie!!!

34 Folikulární Ca štítné žlázy na sono solidní uzel

35 99m Tc-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

36 Scintigrafie příštítných tělísek - hyperparathyreóza 99m Tc MIBI časné a pozdní ( dvoufázové ) odlišná kinetika RF ve štítné žláze a příštitných tělískách časná fáze - thyreoidální pozdní fáze - parathyreoidální (za minut) (za 2 3 hodiny)

37 99m Tc MIBI adenom příštítného tělíska časný pozdní

38 SPECT 99m Tc-MIBI u pacienta s gliomem (grade III), ventroparietálně vpravo a chorioidální plexy.

39 Mamoscintigrafie i.v. 99m Tc MIBI Indikace : - nejasný nález při mamografickém vyš. - hmatný tumor a negativní mamografie - vícečetná ložiska žena, 23 let, duktální karcinom mammy

40 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

41 Indikace k vyšetření SLU maligní melanom karcinom prsu karcinom vulvy karcinom endometria karcinom prostaty, penisu karcinomy dutiny ústní karcinom rekta

42 Cíle peroperační detekce sentinelové lymfatické uzliny - snaha předejít zbytečně prováděné lymfadenektomii - snížení potenciální morbidity -cílené histopatologické vyšetření SLU

43 Radiačně navigovaná detekce 99m Tc- značené koloidy Nanokoloid velikost částic: nm Senti-Scint velikost částic: nm Aplikace: peritumorózní intratumorózní subkutánní Intradermální - melanom

44 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

45 Možnosti detekce SLU a úspěšnost metody barvivo radiačně navigovaná detekce (59-94%) 92-98% kombinanace metod 98 99%

46 67 Ga scintigrafie Zavedeno do kliniky v 70. letech 20. století pro diagnostiku lymfomů (prof. Dienstbier) Mechanismus akumulace v nádorech: n vitalita tumoru krevní průtok permeabilita kapilár lymfatická drenáž receptory transferinu nádorových buněk

47 67 Ga scintigrafie Průběh h vyšet etření Příprava pacienta Projímadla před p a v průběhu snímkov mkování Několik týdnů po léčběl nádoru (FN) Terapie můžm ůže e blokovat akumulaci v nádorun Aplikace 180 MBq i.v. Obrazy za hodin WB + SPECT- kolimátor pro středn ední energie, SPECT/CT

48 67 Ga scintigrafie Normáln lní distribuce: akumulace v kostní dřeni a v játrechj 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

49

50 67 Ga scintigrafie Klinické indikace obdobné 18 F-FDG/PET Lymfomy Stážování a sledování efektu terapie, Dnes nahrazováno 18 F FDG PET Melanomy Přesnější než monoklonální protilátka Plicní karcinomy Hepatomy Nezbytná je kombinace se strukturálními zobrazovacími metodami (SPECT/CT)

51 Ga scan Ca plic

52 Ga scan - lymfom

53 Hmatný tumor na krku lymfom 99m Tc technecistan 67 Ga citrát

54 18 F-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! ( 18 F, 11 C Cholin)

55 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.

56 18 F FDG / PET Příprava pacienta: Nejdříve 1 týden po chemo a 3 měsíce m po radioterapii 1 hod. před p aplikací tělesný klid Nalačno, nepít mléko a sladké nápoje PET/CT

57 Normální distribuce 18 F-FDG optimální doba snímkování za 1-2 hodiny po aplikaci RF

58 Staging žena, 20 let, Hodgkinova choroba

59 Hodnocení efektu léčby Hodgkinův lymfom před léčbou po léčbě

60 FDG PET melanom generalizace

61 18 F FDG PET meta x radionekróza CT PET

62 PET PECT/CT CT Ca žaludku

63 Radiofarmaka pro SPECT - specifická Využití vazby na receptory nebo antigeny 123 I-MIBG adrenergní receptory, feochromocytom, neuroblastom u dětí 111 In-Octreoscan, 99m Tc-Tektrotyd - somatostatinové receptory, neuroendokrinní (inzulinom, vipom, karcinoid), malobb. plicní ca 131 I - folikulární ca štítné žlázy, pro léčbu a sledování

64 123 I-MIBG, 131 I-MIBG (metaiodbenzylguanidin) synterický analog noradrenalinu a qaunidinu vazba na NA re-uptake receptory, hromadění v zásobnz sobních vesikulách je pravděpodobn podobné, že e je transportován n do buněk adrenergních presynaptických neuronů Snímkov mkování za 24 hod.

65 123 I/ 131 I-MIBG (metaiodobenzylguanidin) Indikace: nádory neuroektodermového původu Senzitivita feochromocytom nad 90 % neuroblastom nad 90 % medulární karcinom štítné žlázy % karcinoid % Specificita: %

66 Feochromocytom ANT SPECT SPECT/CT

67 Diagnostika metastatického procesu maligní feochromocytom MTC

68 131 I-MIBG - Terapie Paliativní terapie n. neuroektodermového původu po selhání ostatních léčebných možností u pac. s akumulací 123 I MIBG na scintigrafii

69 Posouzení přítomnosti nádorového rezidua kojenec s neuroblastomem retroperitonea

70 Zobrazování somatostatinových receptorů Somatostatin - je v mnoha neuroendokrinních i neendokrinních nádorech se somatostatinovými receptory - značen ené somatostatinové analogy využívány k jejich zobrazení

71 111 In-pentetreotid - OctreoScan 99m Tc-octreotid - Tektrotyd váže se na somatostatinové receptory typu 2 a 5 Indikace: APUDomy karcinoid - 86 % gastrinom - senzitivita nad 80 % glukagonom % inzulinom - 60 % (dnes PET 18 F-DOPA) feochromocytom malobuněčný karcinom plic

72 Karcinoid SPECT/CT

73 111In-Pentetreotid (Octreoscan) 99mTc-Tektrotyd - potvrdil přítomnost pozitivity somatostatinových receptorů gastrinom Endosonografické vyšetření izo-echogenní ložisko mezi duodenem a hlavou pankreatu

74 Gastrinom duodena s metastázou do LU v retroperitoneu 111 In Octreoscan

75 SPECT 111In-pentetreotid (Octreoscan) meningeomem v oblasti tureckého sedla.

76 131 I (NaI) Diagnostika a léčba diferencovaných Ca štítné žlázy schopnost metastáz diferencovaného ca štítné žlázy aktivně vychytávat 131 I 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 131 I). pacient po TTE pro papilární Ca

77 Diferencovaný ca štítné žlázy 99m Tc 99m Tc po operaci 131 I

78 Ca štítné žlázy I - meta

79 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 111 In-capromab pendetide ProstaScint- proti PMSA (u adenoca prostaty) 111 In Oncoscint (proti TAG72-3) povrch mb.bb. - adenoca colon, nemucinózních ca ovaria Melanom protilátka proti melaninu dnes raději - 18 F FDG

80 99mTc-Scintimun CEA 99mTc-CEA SCAN Indikace : kolorektální ca ovariální ca a jeho metastáz, zvl.při zvýšených hladinách CEA muž, 45 let, karcinom rekta

81 111 In-capromab pendetide - ProstaScint myšší IgG1 monoklonální protilátka proti PMSA k detekci uzlinových metastáz u Ca prostaty