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Medicina Nuclear: SPECT y PET. Medicina Nuclear: SPECT y PET. Aspectos generales.Aspectos generales.
Prof. Agdo. Dr. Omar AlonsoProf. Agdo. Dr. Omar Alonso
Centro de Medicina Nuclear, Centro de Medicina Nuclear, Hospital de Clínicas.Hospital de Clínicas.
Octubre, 2006.Octubre, 2006.
RadiactividadRadiactividad
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 historiaAlgo 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 biológicasAplicaciones 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 médicasAplicaciones 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).
XX
Radiación X - Radiación X -
RADIOLOGÍARADIOLOGÍA
MEDICINAMEDICINANUCLEARNUCLEAR
Tomografía Convencional
Radiología
Imágenes por transmisión
SPECT
PET
Imágenes por
emisión
CENTELLOGRAFIA PLANAR
DIFERENCIAS ENTRE MN Y RADIOLOGIA
Tomografía Convencional
RadiologíaDiferencias de
densidad
SPECT
PET
Diferencias de metabolismo
CENTELLOGRAFIA PLANAR
DIFERENCIAS ENTRE MN Y RADIOLOGIA
Radioisótopos monofotónicos más usadosRadioisótopos monofotónicos más usados
99m99mTcTcT1/2 = 6,02 horas.T1/2 = 6,02 horas.
E = E = 140 KeV. 140 KeV.
201201TlTlT1/2 = 73.1 horas.T1/2 = 73.1 horas.
E = E = 135,167 KeV, 135,167 KeV, ..6767GaGa
T1/2 = 78.3 horas.T1/2 = 78.3 horas.
E = E = 93, 185, 300 KeV. 93, 185, 300 KeV.
Con fines Con fines diagnósticosdiagnósticos:: No tienen efecto farmacológico.No tienen efecto farmacológico. Se usan en cantidades de trazador.Se usan en cantidades de trazador. No presentan reacciones adversas.No presentan reacciones adversas. Detección de radiación gama.Detección de radiación gama.
Formas deFormas de administración:administración: Intravenosa.Intravenosa. Oral.Oral. Intratecal.Intratecal. Por inhalación.Por inhalación. Por instilación.Por instilación.
RadiofármacosRadiofármacos
RadiofármacosRadiofármacos
Con fines Con fines terapéuticosterapéuticos:: No tienen efecto farmacológico.No tienen efecto farmacológico. Se usan dosis elevadas.Se usan dosis elevadas. Efecto depende de radiación beta.Efecto depende de radiación beta.
Formas deFormas de administración:administración: Intravenosa.Intravenosa. Intraarterial.Intraarterial. Intracavitaria.Intracavitaria.
Radioprotección.Radioprotección. Las dosis de irradiación son muy bajas.Las dosis de irradiación son muy bajas.
Un estudio promedio equivale a un procedimiento Un estudio promedio equivale a un procedimiento radiológico convencional.radiológico convencional.
Estudios Rx dinámicos contrastados producenEstudios Rx dinámicos contrastados producen mayor irradiación.mayor irradiación.
99m99mTc - contraindicación relativa en el embarazo.Tc - contraindicación relativa en el embarazo.
131131I - contraindicación absoluta en el embarazo.I - contraindicación absoluta en el embarazo.
DetecciónDetecciónCámara de ionizaciónCámara de ionización::
Calibrador de dosis.Calibrador de dosis.
Detector de centelleoDetector de centelleo:: Contadores de pozo.Contadores de pozo. Gamacámara planar y tomográfica Gamacámara planar y tomográfica (SPECT).(SPECT).
SemiconductorSemiconductor:: Sonda quirúrgica.Sonda quirúrgica.
ÓRBITA ELÍPTICA vs. CIRCULARÓRBITA ELÍPTICA vs. CIRCULAR
360º vs. 180º360º vs. 180º
6767Ga: diagnóstico de masas residualesGa: 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?
11
33
22
11
33
22
PATRONES DE PERFUSIÓNPATRONES DE PERFUSIÓN
NORMALNORMAL REVERSIBLEREVERSIBLE FIJOFIJO
¿Qué significa Gated SPECT ?¿Qué significa Gated SPECT ?
Adquisición tomográfica sincronizada con el ECG, Adquisición tomográfica sincronizada con el ECG, que permite obtener imágenes dinámicas del ciclo que permite obtener imágenes dinámicas del ciclo cardíaco.cardíaco.
La onda R es la “puerta” o “gate” que La onda R es la “puerta” o “gate” que habilita iniciar la adquisición.habilita iniciar la adquisición.
Gated SPECT - adquisiciónGated SPECT - adquisición
ATENUACIÓN ATENUACIÓN DIAFRAGMÁTICADIAFRAGMÁTICA
SPECT cerebral normalSPECT cerebral normal
ENF.ALZHEIMER
PRECOZ
ENF ALZHEIMER
TARDIA
Desvío del normal - Desvío del normal - DepresiónDepresión
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.
4) El positrón es detenido por el tejido y forma un positronium con un electrón libre.
E = m • c2
e -
511 keV
511 keV
3) El radioisótopo decae y emite un positrón.
e
P
N
N
N
N
P
P
PPNN
decaimiento ß + :p n + e+ + e
e+
1-2 mm
5) El positronium se anquila en dos fotones de 511 keV de sentido opuesto (180º ± 0.5º).
nucleo inestable, e.g. C-11
P
N
N
N
N
P
P
PPNP
1) Se marcan compuestos biológicamente activos con radioisótopos emisores de positrones (sin alterar su comportamiento biológico).
2) El fármaco se localiza en el paciente.
N
6) Los pares de fotones son detectados
Detector de Coincidencia
D
D
(colimación electronica)
¿Qué es el PET?¿Qué es el PET?
REACCION DE ANIQUILACIONREACCION DE ANIQUILACION
DETECCION POR COINCIDENCIADETECCION POR COINCIDENCIA
DISPOSITIVOS DE PRODUCCION CICLOTRONES
INDICADOR Trazador
Metabolismo 18F-FDGSíntesis proteica 11C-MetioninaSíntesis de DNA 11C-TimidinaFlujo sanguíneo 15O-AguaHipoxia celular 18F-FMISOProliferación celular 18F-[FLT]
RADIONUCLIDOS EMISORES DE POSITRONES
• TECNICA DE MEDICINA NUCLEAR
• METABOLICA (VIABILIDAD CELULAR) MORFOLOGICAS
• ALTA SENSIBILIDAD / ACEPTABLE ESPECIFICIDAD
• NO INVASIVA
• CUERPO ENTERO
• CUANTIFICACION ABSOLUTA / RELATIVA
COMPLEJIDAD - COSTO ELEVADODISPONIBILIDAD REDUCIDA
RADIOTRAZADOR ESTRELLA
CAPTACION FDG
VIABILIDAD CELULARCAPACIDAD
PROLIFERATIVA
Indice captación tumorSUV= ----------------------------
Dosis / Peso paciente
SUV > 2.5 MalignasSUV < 2.5 Benignas
SUV = 1.0 SUV = 3,9
• 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
• DIAGNOSTICO INICIAL
• SOSPECHA DE RECIDIVA
• RESPUESTA A LA TERAPIA
INDICACIONES NEUROLOGIADIAGNOSTICO PRECOZ DEMENCIAS
EA de inicio EA severa
INDICACIONES NEUROLOGIALOCALIZACION DEL FOCO EPILEPTOGENO
< Mismatch >
• Viabilidad miocárdica(Miocardio Hibernado)
Reducción FlujoMetabolismo conservado
Tejido recuperable
INDICACIONES CARDIOLOGIAESTUDIO DE VIABILIDAD CELULAR
13NH3 FDG
AGENCIA EVALUACION TECNOLOGIAS SANITARIASnº46 Noviembre de 2005
96,2% 92,3%
AGENCIA EVALUACION TECNOLOGIAS SANITARIASnº46 Noviembre de 2005
75,9% 78,5%
88,1%
FUSION DE IMAGENESPET/RM
FUSION DE IMAGENESPET/TAC
EQUIPO HIBRIDO PET/TACCONCEPTOS GENERALES
PET
TAC
FUSION
COMBINACION PET/TACCOMBINACION PET/TAC
Philips Gemini
GE Discovery
SiemensBiograph
+ =
EQUIPO HIBRIDO PET/TACVENTAJAS
PET/TAC reduce tiempo adquisiciónMejora localización de las lesiones
Permite planificación de radioterapiaPermite biopsias dirigidasMejora la decisión terapéutica
Costo-eficaz?, dosimetría?Exactitud diagnóstica?
HECHOS
OPINIONES
CUESTIONES
LOCALIZACION TUMOR PRIMARIO
Atelectasia
Tumor viable
CARACTERIZACION ADENOPATIAS
TACGanglios > 1 cm
PET/TACCaptación
FDG
PLANIFICACIÓN DE LA RADIOTERAPIA
PLANIFICACIÓN PET-TC
PLANIFICACIÓN TAC
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
PLANIFICACIÓN DE LA RADIOTERAPIA
INVESTIGACION / EXPERIMENTACIONMICROPET
INVESTIGACION / EXPERIMENTACIONMICROPET