PET CT

UNIVERZITET SARAJEVU FAKULTET ZDRAVSTVENIH STUDIJA II CIKLUS - RADIOLOŠKE TEHNOLOGIJE

PET/CT (Seminarski rad) Mentor: Doc.dr. Elma Kučukalić Kandidat: Esmeralda Kicić

Sarajevo, decembar 2014.

UVOD • Pozitronska emisiona tomografija (PET) je nuklearno medicinska slikovna tehnika koja nam producira trodimenizonalnu sliku funkcionalnog procesa u

tijelu. • Iako nam daje vrlo važne dijagnostiĉki podatke, izostaje

prepoznavanje

precizne

anatomske

lokalizacije struktura gdje se uoĉavaju funkcionalne promjene.

• Kompjuterizirana tomografija (MSCT) nam daje preciznu lokalizaciju nekog procesa, ali nam ne prikazuje funkcionalnu aktivnost procesa. • Ubrzani razvoj raĉunalne tehnologije otvorio je prostor za spajanje dobivenih podataka iz ova dva dijagnostiĉka ureĊaja.

PET/CT • PET/CT je kombinacija dva ureĊaja; pozitronske emisijske tomografije i multi slice kompjuterizirane tomografije. (Slika 1.) • MSCT nam služi za detaljnu anatomsku lokalizaciju nekog procesa, a PET nam pomoću glukoze

obilježene

radioaktivnim

izotopom

prikazuje metaboliĉku aktivnost ćelija.

fluora

18F

• Budući da su tumorske ćelije veliki potrošaĉi glukoze, na taj naĉin možemo razlikovati maligne od benignih promjena.

• Fuzija slika ove dvije metode (PET/CT) omogućava detaljnu anatomsku lokalizaciju i otkrivanje sitnih promjena veliĉine i do nekoliko milimetara.

Slika 1. PET/CT ureĊaj

DIJELOVI PET/CT-A • PET kamera

• MSCT • CT host akvizicijska konzola preko koje se komunicira s ureĊajem • PET/CT host stanica na kojoj se obraĊuju snimke dobivene fuzijom

• PRS server zadužen za rekonstrukciju PET podataka • CIRS zajedniĉki slikovni rekonstrukcijski server je spoj 10 raĉunala koja obraĊuju podatke dobivene od

MSCT i PET kamere i vrše fuziju tih podataka • UPS zaštita koja

omogućava autonomiju rada u

sluĉaju nestanka struje

PRINCIP RADA PET/CT-a • U PET-u mogu da se koriste samo radionuklidi koji emituju pozitrone. • Uzajamna anihilacija izmeĊu pozitrona i negativnog elektrona. • Mase

mirovanja

anihilacionih fotona.

se

konvertuju

u

par

• Fotoni imaju identiĉne energije (511 keV) • Scintilacijski detektori • Odgovarajući kristal (scintilator) povezan sa fotocijevi • Dobra zaustavna moć i energetska rezolucija

• PET metoda ne zahtijeva upotrebu kolimatora. • Razlog tome je gotovo istovremeno dolaženje anihilacijskih fotona na na suprotne detektore. • PET ima sljedeće prednosti pred drugim radionuklidnim slikovnim metodama:

- znaĉajno bolju rezoluciju - znaĉajnu veću osjetljivost registracije zraĉenja • Velika ĉinjenica

osjetljivost da

je

registracije detektor

zraĉenja

PET

i

kamere

stacionaran omogućavaju puno brže snimanje podataka potrebnih za rekonstrukciju presjeka.

PET RADIONUKLIDI 1. Fluor-18 • Dobija se u ciklotronima • Period poluraspada – 110 minuta • 18F-fluorid se koristi za obilježavanje deoksiglukoze ĉime se dobija (18F-FDG), 18F-fluorodopa i još

nekoliko drugih 18F-radiofarmaceutika.

3. Azot-13 • Period poluraspada dužine 10 minuta i

• Obiĉno se koristi u formi NH3. • Koristi se za PET imidžing miokardijalne perfuzije.

4. Kisik-15 • period poluraspada dužine 2 minuta. • Koristi se za otkrivanje plućnih ili srĉanih problema. • Voda obilježena kisikom-15 korisna za analizu

moždane i miokardijalne perfuzije.

2. Ugljik-11 • Može se dobiti u ciklotronu. • Period poluraspada - 20.5 minuta • Koristi

se

metabolizma.

za

PET

imidžing

miokardialnog

• Pored gore navedenih PET radionuklida, u upotrebi su još i: – jodin-124

– stroncijum-182 – tehnicijum-94m – germanijum-68

PET RADIOFARMACEUTICI • Sadrže radionuklide koji emituju pozitrone. • 11C,

15O,

13N,

18F

imaju

kratke

periode

poluraspada i ograniĉavaju vrijeme sinteze, kao i kliniĉku upotrebu radiofarmaceutika. • Prednost im je to što su ligandi

• 18F-fluorodeoksiglukoza (FDG) je analog glukoze i koristi se za ćelijski metabolizam

• Primjena u onkologiji, kardiologiji (za dijagnostiku ishemijske bolesti srca) i neurologiji (epilepsije, demencije). • Za tumore mozga koristi se F-DOPA. • Za tumore prostate F-Choline.

• Najĉešće korišćeni radiofarmaceutici su: – 18F-natrijum fluorid,

– 18F-fluorodeoksiglukoza (FDG), – 6-18F-L-fluorodopa, – 18F-fluorotimidin (FLT), – 15O-voda,

– 13N-amonija, – 11C-natrijum acetat i dr.

INDIKACIJE ZA PRETRAGU • • • • • • • • •

Solitarni ĉvor u plućima i karcinom pluća Kolorektalni karcinom Limfomi Melanom Tumori u podruĉju glave i vrata Karcinomi štitnjaĉe Karcinom jednjaka Karcinom dojke Karcinom ovarija i cerviksa

OPĆI UVJETI ZA PET/CT PRETRAGU • Dijagnoza • Procjena proširenosti bolesti (Staging) • Sumnja na rezidualnu bolest, recidiv ili metastazu • Procjena odgovora na terapiju

PRIPREMA I TOK PRETRAGE • • • • • • • •

Prijem, razgovor Mjerenje razine šećera u krvi Iniciranje radiofarmaka Uptake (min. 60minuta) Low dose MSCT 120kV/50mAs PET akvzicija Dijagnostiĉki MSCT (ako je indiciran) Obrada podataka

PROTOKOLI 1. PET cijelog tijela s istovremenim snimanjem CT-a

cijelog tijela – Total Body 2. PET tijela od baze lubanje do proksimalnih dijelova natkoljenica s istovremenim snimanjem CT-a tijela – Whole Body 3. PET odreĊene regije tijela (glava, grudni koš) s

istovremenim snimanjem CT-a

SUV INDEX • Za procjenu tehniĉke ispravnosti dobivenih snimki

koristimo SUV ( Standardised Uptake Values ) index. • Akumulirana doza u volumenu tumorskog tkiva/ ukupnom iniciranom aktivnosti po tjelesnoj težini pacijenta. • Za izraĉunavanje SUV, kod upisa pacijenta potrebno

unijeti

njegovu

radiofarmaka.

težinu

i

vrijeme

iniciranja.

PRIMJENA PET/CT-a U ONKOLOGIJI

Slika 2. Osamdesetodišnji pacijent sa rakom grkljana kod koga je urađeno FDG PET/CT skeniranje i otkriven novi plućni čvor.

Slika 3. Recidiv raka jednjaka kod šezdesetogodišnjeg pacijenta, nakon hirurškog odstranjivanja.

Slika 4. 18F-FDG PET/CT i MRI prikazi mozga pedesetogodišnjeg muškarca sa tumorom na desnom frontalnom režnju. Recidiv tumora u postoperativnoj regiji.

ARTEFAKTI PET/CT SISTEMA • Pomjeranje pacijenta u PET/CT imidžingu može da dovede stvaranja znaĉajnih artefakata na snimku. • Artefakti usljed atenuacione korekcije se mogu

pojaviti na mjestima gdje se na putu CT snopa naĊe neki objekat kod koga dolazi do visoke atenuacije.

• Korekcija atenuacije je neophodna pošto je PET emisiona skenirajuća tehnika i dio fotona koje apsorbuju razliĉiti dijelovi tijela moraju biti uzeti u

obzir kako bi se dobila taĉna procjena aktivnosti posmatrane strukture.

Slika 5. Artefakt usljed atenuacione korekcije. Lijevo: Atenuaciono-korigovan FDG PET/CT snimak pokazuje intezivni hipermetabolizam lijevo (strelica). Sredina: Nekorigovani snimak pokazuje da se zapravo radi o artefaktu usljed atenuacione korekcije koji je posljedica prisustva pejsmejkera. Desno: Fiziološka mišićna aktivnost. Posljedica fizičke aktivnosti pacijenta prije ili nakon aplikacije FDG-a.

ZAKLJUĈAK • Integracija PET i CT snimaka omogućava precizno

lociranje

oboljelih

zona

u

organizmu,

što

dalje

omogućava precizno planiranje tretmana za pacijente sa kancorogenim i drugim poremećajima. • PET/CT imidžing je kliniĉki relevantniji od samostalnog PET-a i nakon njegove pojave u medicinskom svijetu, on

preuzima mjesto PET-a u medicinskom imidžingu.

• Kombinacijom PET i CT ureĊaja u jednom ureĊaju dobiva se tehnološki najzahtjevnija pretraga slikovne dijagnostike i najosjetljivija molekularna slikovna metoda.

• Ona jedina omogućava mjerenje metabolizma glukoze u organizmu. • Kako se mnogi patološki procesi mogu detektirati upravo na osnovi atipiĉne potrošnje glukoze u ćelijama, našla je široku primjenu u dijagnosticiranju razliĉitih oboljenja.

• PET/CT zahtijeva kratko vrijeme za skeniranje, pruža više kliniĉkih informacija, ukljuĉujući funkcionalne i anatomske

aspekte i podesniji je za pacijente i operatere. • Iako je hibridni sistem skuplji, možemo reći da je daleko isplativija investicija od samostalnog PET sistema, zbog brzine

dobijanja

upotrebljivosti.

podataka,

kao

i

opšte

kliniĉke

REFERENCE 1.Simon R. Cherry, James A. Sorenson, Michael E. Phelps, Physics in Nuclear Medicine, 4th Edition, Copyright © 2012, 2003, 1987, 1980 by Saunders, an imprint of Elsevier Inc. 2.Fred A. Mettler jr., Milton J. Guibertau, Essentials Of Nuclear Medicine Imaging, 6th Edition, Copyright © 2012, 2006, 1998, 1991, 1985, 1983 by Saunders, an imprint of Elsevier Inc. 3.Dale L Bailey, David W Townsend, Peter E Valk, Michael N Maisey, Positron Emission Tomography - Basic Sciences, Springer Science+Business Media, London, 2005. 4.E. Edmund Kim, Myung-Chul Lee, Tomio Inoue, Wai-Hoi Wong, Clinical PET and PET/CT - Principles and Applications, Springer Science+Business Media New York, 2013. 5.M. G. Stabin.„Uncertainties in Internal Dose Calculations for Radiopharmaceuticals.“The Journal of Nuclear Medicine. vol. 49. no.4. 853-860. May 2008. 6.F18-fluorodeoksiglukoza (fdg) PET/CT smjernice u onkologiji; Kliniĉki centar Sarajevo; Pripremile: prim. dr. Renata MILARDOVIĆ; doc. dr. Nermina BEŠLIĆ 7.Hrvoje Topolovac, inž. med. rad. Poliklinika Medikol, Zagreb; PET/CT u Hrvatskoj; Radiološki vijesnik 2/2008 8.European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging March 2002, Volume 29, Issue 3, pp 367-370 Head and neck imaging with PET and PET/CT: artefacts from dental metallic implants 9.http://en.wikipedia.org/wiki/PET-CT 10.http://jama.jamanetwork.com/article.aspx?articleid=197894