Transcript Medicina Nuclear: SPECT y PET. Aspectos generales. Prof. Agdo. Dr. Omar Alonso

Medicina Nuclear: SPECT y PET.
Aspectos generales.
Prof. Agdo. Dr. Omar Alonso
Centro de Medicina Nuclear,
Hospital de Clínicas.
Octubre, 2006.
Radiactividad

En 1902 Ernest Rutherford y Frederick Soddy, sugirieron que el
ritmo con que una sustancia radiactiva emitía partículas radiactivas
disminuía exponencialmente con el tiempo.
Algo de historia

Trazadores radiactivos: Georg de Hevesy (Premio Nobel de
Física en 1943).

Los diferentes isótopos de un elemento tienen las mismas
propiedades químicas. El reemplazo de uno por otro en una
molécula no modifica, por consiguiente, la función de la misma.
Sin embargo, la radiación emitida permite detectarla, localizarla,
seguir su movimiento e, incluso, dosificarla a distancia.
Aplicaciones biológicas

El trazado isotópico ha permitido estudiar así, sin perturbarlo, el
funcionamiento de todo lo que tiene vida, desde el nivel celular
al orgánico. En biología, numerosos adelantos realizados en el
transcurso de la segunda mitad del siglo XX están vinculados a
la utilización de la radioactividad: funcionamiento del genoma
(soporte de la herencia), metabolsimo celular, fotosíntesis,
transmisión de mensajes químicos (hormonas y
neurotransmisores).
Aplicaciones médicas

Medicina Nuclear: rama de la medicina que emplea
isótopos radiactivos adecuados a fines diagnósticos,
terapéuticos y de investigación médica.

Radioterapia: rama de la medicina que aprovecha la
capacidad de algunas radiaciones en producir muerte
celular (tratamiento del cáncer).
Radiación X X


RADIOLOGÍA
MEDICINA
NUCLEAR
DIFERENCIAS ENTRE MN Y RADIOLOGIA
Radiología
Imágenes por
transmisión
Tomografía Convencional
CENTELLOGRAFIA PLANAR
SPECT
PET
Imágenes
por
emisión
DIFERENCIAS ENTRE MN Y RADIOLOGIA
Radiología
Diferencias de
densidad
Tomografía Convencional
CENTELLOGRAFIA PLANAR
SPECT
PET
Diferencias de
metabolismo
Radioisótopos monofotónicos más usados
99mTc
201Tl
T1/2 = 6,02 horas.
T1/2 = 73.1 horas.
E =  140 KeV.
E =  135,167 KeV, .
67Ga
T1/2 = 78.3 horas.
E =  93, 185, 300 KeV.
Radiofármacos
 Con fines diagnósticos:




No tienen efecto farmacológico.
Se usan en cantidades de trazador.
No presentan reacciones adversas.
Detección de radiación gama.
 Formas de administración:
 Intravenosa.
 Oral.
 Intratecal.
 Por inhalación.
 Por instilación.
Radiofármacos
 Con fines terapéuticos:
 No tienen efecto farmacológico.
 Se usan dosis elevadas.
 Efecto depende de radiación beta.
 Formas de administración:
 Intravenosa.
 Intraarterial.
 Intracavitaria.
Radioprotección.
 Las dosis de irradiación son muy bajas.
 Un estudio promedio equivale a un
procedimiento radiológico convencional.
 Estudios Rx dinámicos contrastados producen
mayor irradiación.

99mTc

131I
- contraindicación relativa en el embarazo.
- contraindicación absoluta en el embarazo.
Detección
Cámara de ionización:
 Calibrador de dosis.
Detector de centelleo:
 Contadores de pozo.
 Gamacámara planar y
tomográfica (SPECT).
Semiconductor:
 Sonda quirúrgica.
ÓRBITA ELÍPTICA vs. CIRCULAR
360º vs. 180º
67Ga:

diagnóstico de masas residuales
50%-83% de de linfomas con afectación
mediastinal (fundamentalmente EH) y un
30%-50% de pacientes con afectación
abdominal, muestran masa residual por
radiografía o TAC.
¿Cicatriz o tumor viable?
¿Cicatriz o enfermedad residual?
¿Enfermedad pulmonar residual?
¿Enfermedad residual?
1
1
2
3
2
3
PATRONES DE PERFUSIÓN
NORMAL
REVERSIBLE
FIJO
¿Qué significa Gated SPECT ?
 Adquisición tomográfica sincronizada con el
ECG, que permite obtener imágenes dinámicas del
ciclo cardíaco.
 La onda R es la “puerta” o “gate” que
habilita iniciar la adquisición.
Gated SPECT - adquisición
ATENUACIÓN
DIAFRAGMÁTICA
SPECT cerebral normal
ENF.ALZHEIMER
PRECOZ
ENF ALZHEIMER
TARDIA
Desvío del normal - Depresión
¿Qué es el PET?
El “Positron Emission Tomography” es un procedimiento de diagnóstico
imagenológico no invasivo capaz de evaluar in vivo la actividad metabólica de
varios órganos del cuerpo humano.
1) Se marcan compuestos biológicamente activos con
PNP
inestable,
radioisótopos emisores de positrones (sin alterar su
N
P nucleo
N
e.g.
C-11
N
P
comportamiento biológico).
PNPN
2) El fármaco se localiza en el paciente.
decaimiento ß + :
p  n + e+ + e
3) El radioisótopo decae y emite un positrón.
4) El positrón es detenido por el tejido y forma un
positronium con un electrón libre.
5) El positronium se anquila en dos fotones de 511 keV
de sentido opuesto (180º ± 0.5º).
6) Los pares de fotones
D
son detectados
(colimación electronica)
e
1-2 mm
e+


PNP
N
P
N NN
PNP
E = m • c2
Detector de Coincidencia

D
REACCION DE ANIQUILACION
DETECCION POR COINCIDENCIA
DISPOSITIVOS DE PRODUCCION
CICLOTRONES
RADIONUCLIDOS EMISORES DE
POSITRONES
INDICADOR
Trazador
Metabolismo
Síntesis proteica
Síntesis de DNA
Flujo sanguíneo
Hipoxia celular
Proliferación celular
18F-FDG
11C-Metionina
11C-Timidina
15O-Agua
18F-FMISO
18F-[FLT]
• TECNICA DE MEDICINA NUCLEAR
• METABOLICA (VIABILIDAD CELULAR)  MORFOLOGICAS
• ALTA SENSIBILIDAD / ACEPTABLE ESPECIFICIDAD
• NO INVASIVA
• CUERPO ENTERO
• CUANTIFICACION ABSOLUTA / RELATIVA
COMPLEJIDAD - COSTO ELEVADO
DISPONIBILIDAD REDUCIDA
RADIOTRAZADOR ESTRELLA
CAPTACION FDG
VIABILIDAD CELULAR
CAPACIDAD PROLIFERATIVA
SUV=
Indice captación tumor
---------------------------Dosis / Peso paciente
SUV > 2.5
SUV < 2.5
SUV = 1.0
SUV = 3,9
Malignas
Benignas
• DIAGNOSTICO INICIAL
• SOSPECHA DE RECIDIVA
• RESPUESTA A LA TERAPIA
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
NODULO PULMONAR SOLITARIO
CANCER DE PULMON
CANCER DE ESOFAGO
CANCER COLORRECTAL
MELANOMA
LINFOMAS
TUMORES DE CABEZA Y CUELLO
TUMORES DE TIROIDES
CANCER DE MAMA
CANCER DE OVARIO
TUMORES DEL SNC
OTRAS INDICACIONES
INDICACIONES NEUROLOGIA
DIAGNOSTICO PRECOZ DEMENCIAS
EA de inicio
EA severa
INDICACIONES NEUROLOGIA
LOCALIZACION DEL FOCO EPILEPTOGENO
INDICACIONES CARDIOLOGIA
ESTUDIO DE VIABILIDAD CELULAR
13NH
3
FDG
Reducción Flujo
Metabolismo conservado
< Mismatch >
• Viabilidad miocárdica
(Miocardio Hibernado)
Tejido recuperable
AGENCIA EVALUACION TECNOLOGIAS SANITARIAS
nº46 Noviembre de 2005
96,2%
92,3%
AGENCIA EVALUACION TECNOLOGIAS SANITARIAS
nº46 Noviembre de 2005
88,1%
75,9%
78,5%
FUSION DE IMAGENES
PET/RM
FUSION DE IMAGENES
PET/TAC
EQUIPO HIBRIDO PET/TAC
CONCEPTOS GENERALES
TAC
FUSION
PET
COMBINACION PET/TAC
Philips
Gemini
Siemens
Biograph GE Discovery
+
=
EQUIPO HIBRIDO PET/TAC
VENTAJAS
HECHOS
PET/TAC reduce tiempo adquisición
Mejora localización de las lesiones
OPINIONES
Permite planificación de radioterapia
Permite biopsias dirigidas
Mejora la decisión terapéutica
CUESTIONES
Costo-eficaz?, dosimetría?
Exactitud diagnóstica?
LOCALIZACION TUMOR PRIMARIO
Atelectasia
Tumor viable
CARACTERIZACION ADENOPATIAS
TAC
Ganglios > 1 cm
PET/TAC
Captación FDG
PLANIFICACIÓN DE LA RADIOTERAPIA
PLANIFICACIÓN DE LA RADIOTERAPIA
PLANIFICACIÓN TAC
PLANIFICACIÓN PET-TC
PLANIFICACIÓN DE LA RADIOTERAPIA
Cambios en el manejo RT: 26%-100% NSCLC
Cambios PTV: Disminución 21%-36%
Aumento 15%64%
Reducción de la toxicidad del tejido normal
(menos frecuencia de neumonitis)
17-27% disminución 20 Gy (V20)
Paulino SNM 2003; 33(3)_238-430
INVESTIGACION / EXPERIMENTACION
MICROPET
INVESTIGACION / EXPERIMENTACION
MICROPET