Д-р Павел Бочев О-ние по Нуклеарна Медицина МБАЛ”Св.Марина” Варна
Какво означава PET/CT ??
5-D скенер
Позитронно –емисионна томография /компютърна томография
ПЕТ(броя)скенери
5-компютърен томограф
Позитронно емисионна томография Нуклеарно-медицинска образна техника
базираща се на детекцията на 511keV анихилационно гама-лъчение, получено при взаимодействието на позитрони, продукт на разпада на позитронен източник и свободни електрони.
Позитронно-емисионна томография PET eß+
Ядро (Протони/Неутрони)
+
ß
511 keV ß+
e-
Анихилация
Позитрон 511 keV
Фотон
e-
ДЕТЕКТИРАНЕ НА ПОЗИТРОНИ Има два принципни метода за детектиране на позитрони: - детектиране по схема на сьвпадение - Анихилационните фотони да попадат в определен времеви
интервал - Линията, свързваща двата срещуположни детектора дав рамките на предопределен ъгъл - Двата фотона да попадат в определен енергиен прозорец
- детектиране по разликата вьв времето на детектиране
на двата фотона.-TOF
ДЕТЕКТИРАНЕ НА АНИХИЛАЦИОННОТО ЛЪЧЕНИЕ ПО СХЕМА СЪВПАДЕНИЕ
ФИГ. ПЕТ СКЕНЕР
РЕТ Като всяка Нуклеарно-медицинска техника,
позитронно-емисионната томография предлага предимства: Ранна функционална диагностика Висока чувствителност и специфичност Добра разделителна способност спрямо гамакамерните методи~4мм за F18 ...Но и страда от съществени недостатъци Лоша анатомична ориентация Мултифакторна зависимост
FDG-РЕТ – трансверзален срез
Проблем има, но.....
Принципи на РЕТ/СТ Комбинация от РЕТ и Компютърна томография в
един интегриран апарат Регистрира РЕТ образи, компютър-томографски образи и хибридни (Fusion) Образи Използва се т.нар Low Dose CT Възможно е провеждането и на диагностична контрастна КТ, като отделно изследване на същия апарат, или като част от ПЕТ/КТ (възм.атенюационни артефакти, неадекватен тайминг)
Предимства на РЕТ/СТ Дава анатомичен и функционален образ Подобрява РЕТ образа(СТАС) Подобрява (значително) чувствителността
и специфичността на двата метода по отделно Подобрява специфичността на РЕТ (Анатомична ориентация)
РЕТ Детектор
СТ
РЕТ/СТ
Най-често използвани РН за РЕТ Т1/2
15O 13N 11C 18F
2 Мин 10 Мин 20 Мин 110 Мин
N.B.Най-често използваният радионуклид за РЕТ е F
18
Най-често използвани радиофармацевтици 18-F-FDG 11-C-choline 18F-FDOPA 11C-methionine F18-choline F18-FET 82-Rb 68-Ga - DOTATOC …… N.B.Най-често използваният радиофармацевтик за РЕТ е 18F-FDG Когато се говори за РЕТ/СТ, по презумпция се приема, че става дума за FDG PET, ako не е упоменато друго
18F-FDG-PET Флуородезоксиглюкоза
18F -FDG Glucose transporter
FDG-(18F) hexokinase Туморните процеси най-общо показват повишена утилизация на глюкоза
FDG (18F)-6-phosphate glucose-6-phosphate isomerase
FDG (18F)-6-phosphate
Биодистрибуция на FDG
Мозък ССС Бели дробове ГИТ Черен дроб и слезка
Висока активност в корови структури, базални ядра, таламуси, малък мозък. Относително ниска активност в бяло мозъчно вещество. Вариабилна хомогенна активност в миокарда на лява камера Ниска активност Вариабилна активност в слюнчени жлези, хранопровод, кардиа, стомах, дуоденум, тънки, дебели черва, ректум Относително висока дифузна активност (черен дроб >>слезка)
Лимфна система
Умерена до висока активност в тонзили. Тимусна активност при млади индивиди. Възм активност в областта на илеоцекална клапа.
Генито-уринарна система
Вариабилна активност в бъречен кортекс и събирателна система, пикочен мехур, уретра
ОДА
Ниска активност при липса на физически натоварвания.
Фактори, свързани с патологичния процес FDG не е тумор специфичен РФ!!! Относително висока активност при Туберкулоза Саркоидоза Автоимунни промени (ТХ)
Висока фиксация в зони на активни инфламаторни
промени, вкл постоперативни, пост ЛТ промени Активност в активни атеростклеротични плаки И мн. други....
FDG PET в онкологията N.B Над 90% от всички изследвания с FDG
РЕТ са в областта на онкологията Неонкологичните индикации са в областта на неврологията и кардиологията
Принципи и ограничения на FDG-PET Детекцията на туморите с 18F –FDG се базира на техния
повишен глюкозен метаболизъм, сравнени с нормалните тъкани Изключение е мозъка, който показва много висока фиксация на РФ и рутинно може да не се включва в целотелесното скениране при РЕТ Висок глюкозен метаболизъм показват също миокарда, активираната скелетна мускулатура (нужда от покой преди изследването) , както и активните възпалителни процеси и ранните лъчеви реакции при лъчетерапия поради което в найобщия случай РЕТ не може да диференцира активно възпалително огнище от тумор Високите серумни нива на глюкозата могат да опорочат резултатите от изследването-NB Диабетици
Принципи и ограничения на FDG-PET Резултатите от FDG PET са изключително зависими
от хистологията на тумора Ролята на FDG PET е специфична при всяка локализация на първичния Ту, съобразено и с хистологичните характеристики на процеса Сравнение на РЕТ/СТ с други образни методи следва да се прави за конкретна локализация и конкретна хистология
Полуколичествена оценка на туморния метаболизъм Standardized uptake value
или Silly useless value* (Полу)количествена оценка на фиксираната активност, често използвана за квалифициране на лезии и оценка на ефекта от терапията. Директно зависима от инжектираната активност и времето на регистрация
*Кеуеs JM 1995/JNM 36/1836-1839
Основни индикации за (РЕТ) и РЕТ/СТ в онкологията Първична диагноза : Оценка на единична нодуларна лезия в белия дроб Търсене на Ту с неясна първична локализация Оценка на ту маси на панкреаса?? Стадиране : Head and neck cancers Белодробен Са Карцином на хранопровода Карцином на шийката на матката (>IB) Лимфоми (HD, DLBCL)
Основни индикации за (РЕТ) и РЕТ/СТ в онкологията Мониториране на лечението : Лимфоми Head and neck cancers NSCLC *.* Търсене на рецидиви/рестадиране : Тумори с очаквано висока или доказано висока (стадиращ РЕТ) утилизация на FDG
Планиране на лъчетерапия Определяне най-подходящо място за биопсия
Противопоказания Бременност Кърмене – спира се за 12/6/4? часа след
приложението на FDG Бъбречна недостатъчност
Подготовка на пациентите за FDG-РЕТ
Подробна анамнеза за: Диабет Алергии Скорошни хирургични интервенции и инвазивни процедури (не по рано от 4 седмици) Скорошна лъчетерапия (Не по-рано от 3 месеца!) Скорошна химиотерапия (Не по-рано от 4 седмици) Възпалителни заболявания (вкл.ТВС) Доброкачествени заболявания с висока пролиферативна активност (саркоидоза!!, фиброзна дисплазия и др.) Пациента приема само вода 6 часа преди изследването и не пуши за същия период!! Да се избягва повишената физическа активност и физическите натоварвания вкл. рутинните дейности, свързани с повишено мускулно натоварване (спорт, тежък физически труд) Ясно дефинирано показание от страна на изпращащия лекар
Извършване на изследването
След преценка на предварителната подготовка в деня на изследването на място се изследва кръвната захар и при адекватни резултати венозно се инжектира 18F-FDG. Пациента лежи за около един час, през което време приема приблизително един литър вода, по преценка с перорален рентгенов контраст Пациента не говори през това време, което важи в особено голяма степен за пациентите с патология в областта на главата и шията След изтичане на времето за натрупване на изотопа пациента се позиционира на масата на апарата и последователно се провеждат ниско дозирана КТ и РЕТ от черепната основа до средата на бедрата, освен в особени случаи по преценка на изпращащия лекар или лекаряизвършващ изследването. Процедурата продължава около 30 минути. В разчитането на резултата е възможно да бъде включена и полуколичествена оценка нар.SUV (Standardized uptake value),чиято гранична стойност за малигненост е 2.5, но варира в твърде широки граници
СТ
РЕТ
РЕТ/СТ
Ca laryngis
РЕТ/СТ при тумори на белия дроб Оценка на единични неопределими
белодробни нодули (SPN) Стадиране/рестадиране при пациенти с NSCLC Оценка ефекта от прилаганата терапия При пациенти с SCLC, кандидати за радикална оперативна интервенция. Определяне на таргетния обем преди лъчетерапия.
Оценка на единични неопределими белодробни нодули (SPN) На адекватна оценка подлежат лезии >10мм Висока позитивна предсказваща стойност при
SUV над 2,5 Фалшиво негативни : бронхоалвеоларен карцином, муцинозни тумори, карциноиди, много малки лезии. Фалшиво позитивни: активно грануломатозно възпаление: саркоидоза, ТБК, микози ...
SPN – Диагностична точност на FDG PET и СЕСТ при характеризиране на нодуларни лезии в белия дроб
Sensitivity
PET
CT
91.7%
95.6%
Specificity
82.3%
ROC
0.93
Fletcher JW et al. J Nucl Med 2008;49 (2):179-185
40.6% 0.82
Пациент с карцином на ректум и единична белодробна лезия, SUVmax 3.8
NSCLC Стадиране на пациент - неподозирани костни метастази
NSCLC – Преценка на терапевтичния ефект - Пациент с пострадиационна пневмофиброза, SUVmax 2.3
Роля на ПЕТ/СТ при лимфоми – БХ Висока/много висока степен на фиксация в
ангажираните лимфни възли/екстранодални структури Стадиране (тенденция да измести изцяло СТ?) Модулиране на терапията (2-4 цикъл – Interim PET) Рестадиране (Еnd of treatment) Оценка на остатъчни маси при пациенти без изходен РЕТ Revised RECIST
БХ –ангажиране на л.в от двете страни на диафрагмата и костни лезии
17 БХ 2009, EOT – персистиране на активност
Прогресия при проследяване
ЕOT 2012 след ХТ
БХ – резидуална ф-я в преден медиастинум 2010
2011
Роля на ПЕТ/СТ при лимфоми – НХЛ Висока/много висока степен на фиксация в
ангажираните лимфни възли/екстранодални структури при дифузен В едроклетъчен лимфом Вариабилна към умерено висока при фоликуларен лимфом Вариабилна при периферен Т-клетъчен лимфом Вариабилна към ниска при MZL, MALT
Роля на ПЕТ/СТ при лимфоми – Дифузен В едроклетъчен лимфом Стадиране Interim PET (с условия) Рестадиране (еnd of treatment) Оценка на остатъчни маси при пациенти без
изходен РЕТ Revised RECIST
* За останалите НХЛ нерутинно– при специфични индикации
НХЛ- дифузен В едроклетъчен, ІV КС
Преди терапия
След терапия
РЕТ/СТ при туморите на гастроинтестиналния тракт- колоректален Са
Малка роля в предоперативното
стадиране Рестадиране/оценка терапевтичния ефект при колопектален Са При пациенти с колоректален Са с повишен туморен маркер и негативни образни/ендоскопски изследвания Преценка на метастатичното засягане при пациенти с операбилни синхронни/ метахронни метастази
Колоректален Са Висока/ много висока метаболитна
активност (с изключение на Ту с ниска клетъчна маса, напр муцинозни варианти) Но! непредвидима физиологична активност в
черва, вкл сегментна и фокална Висока активност в инфламаторни участъци, възпалени дивертикули Висока активност в полипи на дебелото черво
65,M – CR Ca St post operat Висок Ca 19-9, негативни образни изследвания
РЕТ/СТ при туморите на гастроинтестиналния тракт
GIST – изключително ранна оценка на
терапевтичния отговор от тирозинкиназни инхибитори Карцином на хранопровода – стадиране, рестадиране, оценка ефекта от терапията Карцином на жлъчните пътища – комплементарна роля Карцином на панкреаса – комплементарна роля
Следоперативно инцидентно установени перитонеални метастази при ГИСТ на сигма
Формация на тънко черво с екзофитен растеж, преди лечение с imatinib и три месеца по-късно. Полуколичествено измереното натрупване в лезията е съответно SUVmax4.8 и 2.1.
Рецидив на ГИСТ на стомах и метастаза в черен дроб на фона на лечение с imatinib.
Пациентка с първична резистентност към imatinib. След 9-месечен прием на sunitinib се намира значителна редукция в метаболизма на лезиите в черния дроб и само 30% на размера на формацията.
РЕТ/СТ при туморите на гастроинтестиналния тракт
Ниска чувствителност и специфичност при
карцином на стомаха Ниска чувствителност и специфичност при хепатоцелуларен карцином /първично ниска утилизация на FDG/
Гинекологични неоплазии Рестадиране/оценка на терапията/ висок
туморен маркер без локализация на патология при овариален карцином Стадиране/рестадиране/оценка на терапията при Са на маточната шиика М/N ангажиране при Ca endometrii?
Ca ovarii, карциноза на перитонеума
Courtesy I.Garay, Debrecen
Карцином на гърдата Специфични индикации, обикновено
свързани с конкретен диагностичен въпрос, неуточнен с други образни методи Стадиране при локално авансирал Са Рестадиране Оценка на терапевтичния отговор
Карцином на гърдата NB Възможни са дискордантни промени
спрямо КТ и WBS при костни мета. По –ниска утилизация на FDG при лобуларен карцином
Тумори на глава и шия N – и М- стадиране при Т3-4 тумори Диагноза на рецидивиращ процес след
терапия/рестадиране Тумори с неясна първична локализация НПО Планиране/ранна оценка на лъчетерапия
F, Ca sinus maxillaris sin,SC, T4NxMx при поставяне на диагнозата
M, Ca cavi oris , SC, T4MxMo
8/2010
F,Ca cavi oris , SC,
4/2011
M, Ca gl parotis dex, мукоепидермоиден
Метастатични Ту с НПО
- Единичен супраклавикуларен ЛВ И Първичен тумор в основата на езика
Метастатични шиин л.в – НПО – FDG PET тумор в епифаринкса
Роля на FDG – PET при тироиден карцином (ДТК) Комбинираното провеждане на 131-WBS и FGD
PET има ~95% чувствителност за откриване на рецидиви и метастази. Алтерниращи (flip-flop)резултати от двете изследвания се откриват до ~90% от случаите. FDG се утилизира от по-нискодиференцирани тумори с ниска или липсваща йод каптация Високо диференцираните тумори с добра каптация обикновено са негативни с FDG FDG PET позитивните пациенти са с лоша прогноза.
Роля на FDG – PET при тироиден карцином (ДТК) Едно основно показание:
Tg (+), 131 I WBS (-) : Повишен тиреоглобулин и негативна йодна сцинтиграфия
ДТК- Ж.28г. St.post tireoidectomiam et RIT Tg ~40ng/ml, TSH-67 131-I WBS - негативна
Наличие на FDG позитивен л.в, с цитолология на папиларен Са
FDG-РЕТ при пациенти с медуларен карцином Неподходящ за първична диагностика Сравнително ниска обща чувствителност По-висока чувствителност за детектиране
на рецидиви/метастази при пациенти с бързо покачващи се нива на калцитонина. Висока РРV и ниска NPV
М, Медуларен Са, St post TT, В момента със силно увеличени нива на калцитонина
М, Медуларен Са в ляв лоб, Ту на надбъбрека.
FDG PET/CT при кожни тумори Melanoma malignum PET/CT e показан при пациенти с висок
риск за М-стадиране. РЕТ/СТ има сравнително ниска чувствителност за N-стадиране (спрямо SNB, а не спрямо други образни методи!!)
Мозъчни тумори Значително по-ниска сензитивност и
специфичност от ЯМР и КТ. Индициран при ДД на пострадиационна некроза от рецидив при глиални тумори с некатегорична ЯМР находка За търсене на първично огнище при мозъчни мета
Специфични клинични индикации за РЕТ/СТ Повишен туморен маркер при
проследяване, без визуализация на патологични находки от конвенционалното рестадиране. Метастази от НПО
56y, плоскоклетъчен Са на шийката след LHT и ЛТ, SCC 3.2 μg/L при проследяване. Конвенционалното рестадиране не локализира патологични находки. FDG PET/CT – парааортални лимфни възли
Същата пациенка след ХТ – РЕТ/СТ данни за прогресия
38г. плоскоклетъчен Са на шийката след LHT и ЛТ, SCC 5.9 μg/L при проследяване. Конвенционалното рестадиране не локализира патологични находки. FDG PET/CT – парааортални/параилиачни лимфни възли
Същата пациентка след оперативно лечение и ХТ – пълна метаболитна ремисия.
Ca colli uteri, St post LHT,RT,CT – хист: “аденопапиларен, отчасти мезонефрален тип аденокарцином на маточната шийка” CEA 754μg/l, Ca125-439U/ml, SCC <1
След операция и ХТ стойностите на маркерите спадат (CEA-31μg/l). Година по-късно CEA 59μg/l
FDG PET/CT единичен метаболитно активен ретрокрурален л.в – същият е оперативно отстранен с хистология като на първичния тумор
71г, F, Ca recti, T3N1M0, Ca 19-9 – 53U/ml РЕТ/СТ данни за рецидив (хист.верифициран)
61г,М, Ca recti,T3N1M0, Ca 19-9 – 263U/ml. PET/CT данни за костни мета
41г, Нискодиференциран аденоСа на яйчник, St post operationem et CT. Ca 125 до 256U/ml при проследяване FDG PET – метаболитно активен супраклавикуларен ЛВ, хистологично –нискодиференциран аденоСа
54 г пациентка с овариален карцином. Ca 125 – 1500U/ml. РЕТ/СТ визуализира три лимфни възли парааортално и параилиачно с висока метаболитна активност и вид на метастатични. Същите са потвърдени хистологично
59г пациентка, оперирана по повод овариален карцином. Сa 125 – 407U/ml. КТ е разчетена като нормална. Изходния РЕТ/СТ отчита няколко зони на фокална активност по перитонеума с вид на метастатични, активност по горната повърхност на слезката и капсулата на черния дроб
Контролната РЕТ/СТ(b) след клинична прогресия отчита обширно перитонеално ангажиране и начално плеврално ангажиране. Находката в абдомен е потвърдена лапароскопски.
36г, ембрионален ca на тестис, βHCG 12IU/L, FDG PET – единичен медиастинален л.в
Същият пациент след ХТ, негативен РЕТ, βHCG <1IU/L
М, PTC, st post TT et RIT, sTg 527ng/ml, 131-I (-) PET CT – костни мета с висока метаболитна ативност.
Специфични клинични индикации за РЕТ/СТ Повишен туморен маркер при
проследяване, без визуализация на патологични находки от конвенционалното рестадиране. Метастази от НПО
Метастази от НПО Най-често мета в лимфни възли Преди да се пристъпи към РЕТ/СТ следва
да се приложат обичайните диагностични процедури за съответната локализация – директен оглед, Ехо,КТ, ЯМР, Ендоскопски изследвания (Едно изключение:При шийни мета от SCC и негативен УНГ статус може директно да се пристъпи към РЕТ/СТ) НПО=неизвестно първично огнище НПО≠не е търсено първично огнище
Пациент с мета от SCC в шийни лимфни възли в дясно. ПЕТ/КТ – ТУ в ларинкс
Пациент с установени метастатични лимфни възли в дясно шийно. Дребноклетъчен. Подозиран Са pulmonis Установява се назофарингеален карцином. КТ - негативна
Пациент с малигнена формация в дясно шийно – SCC KT - ателектаза
Пациент с доказани метастатични лимфни възли в ляво шийно – АденоСа. КТ на шия и бял дроб – лимфаденомегалия в шия и медиастинум
Дискордантни промени при различни видове тумори Доброкачествени тумори с висока FDG утилизация
Гигантоклетъчни тумори Фиброзна дисплазия Неврофиброматоза Аденоматозни полипи на дебело челво Фоликуларни аденоми на ЩЖ
Злокачествени тумори с ниска или вариабилно ниска утилизация н а FDG
Злокачествени тумори с ниска FDG утилизация
Простата бронхоалвеоларен Са Муцинозни тумори Хепатоцелуларен Ca ДТК І-ІІ степен астроцитоми G1 саркоми при възрастни Стомах Бъбречни Са (30%) , уротелни тумори Невроендокринни тумори Третирани тумори с временно потиснат глюкозен метаболизъм
Пациент с бронхиолоалвеоларен карцином - рецидив
Пациент с рецидивиращ ретроперитонеален липосарком
В заключение: FDG PET e примамлив вариант за изследване на
пациенти с онкологични заболявания, но ! За да се реализира пълния потенциал на методиката от критично значение е подбора на пациенти и правилно дефинираното показание