Klinisk anvendelse av SPECT/CT og PET/CT Kurs O Radiologiske modaliteter

Transkript

1 Klinisk anvendelse av SPECT/CT og PET/CT Kurs O Radiologiske modaliteter Gaute Hagen Radiologisk avd. PET-senteret Bilde- og intervensjonsklinikken

2 Hva er dette?

3 Nuclear medicine = Unclear medicine With introduction of CT: Dual modality - SPECT/CT and PET/CT = Clear medicine

4 Dette er radiologi (morfologi/form) fra Richard Scarrys barnebok CT CT!

5 Dette er nukleærmedisin (funksjon)

6 Dette er radiologi og nukleærmedisin (form og funksjon)

7 Nukleærmedisinsk teknikk Bæremolekyl kobles til et radioaktivt stoff. Bæreren fører det radioaktive stoffet ( 99m Tc-technetium, 18 F-fluor, 111 In-indium) til det organet vi ønsker å undersøke. Noen naturlige radioaktive stoffer finner selv fram til målorganet, da trenger vi ingen bæremolekyler, men gir stoffet direkte til pasienten ( jod, strontium, samarium). Meget sensitiv teknikk der det gis homeopatiske doser. Helkropp

8 Prinsipp SPECT PET Isotop Bærer Isotop Bærer

9 Hvorfor CT i tillegg til SPECT og PET? Anatomi Attenueringskorreksjon

10 Uten attenueringskorreksjon Med attenueringskorreksjon Ved nukleærmedisinske undersøkelser vil vevsattenueringen fordreie informasjonen og tracer-opptaket blir kunstig redusert i dyptliggende strukturer.

11 Gamma-kamera (to-hodet) Anvender to bilder tatt fra motsatte sider Planare bilder Detektor T I A I P Detektor

12 SPECT Singel Photon Emission Computed Tomography Gjøres med samme type kamera, mange bilder fra mange vinkler. 3-dimensjonal informasjon Mindre problem med omkringliggende aktivitet.

13 To-hodet gamma-kamera med ikke-diagnostisk / lavdose-ct Krystall: 5/8 tommer X-ray rør: 140 kv, 2.5 ma CT snitt-tykkelse: 10 mm. 40 cm fra min. avh. av radiofarmaka

14 SPECT/CT Singel Photon Emission Computed Tomography/ Computed Tomography - opp til 16 detektor CT

15 SPECT/CT applikasjoner (tallrike) Til lokalisering: 99mTc-MDP: bensykdommer, benmetastaser 111In-Octreotid: Neuroendokrin cancer 123I-MIBG: Pheochromocytom, neuroblastom 131I-NaI: Thyroideacancer 99mTc: Hvite blod celler - infeksjon 99mTc-sestaMIBI: Parathyroidadenom 99mTc-sulfur colloid: Lymfescintigrafi Til attenueringskorreksjon: 99mTc-Tetrofosmin: Hjerte - Stress/hvile, myokardperfusjon (CAD) 99mTc-ECD : Hjerne

16 SPECT/CT Skjelettscintigrafi

17 Discitt Planar CT SPECT Fusjon

18 Sarcom Planar SPECT/CT

19 Ryggsmerter hos ung kunstløper Planar

20 Fissur/fraktur i relasjon til buerot

21 The detection of bone metastases in patients with high-risk prostate cancer: 99mTc-MDP planar bone scintigraphy, single- and multi-field-of-view SPECT, 18F fluoride PET, and 18F-fluoride PET/CT. Even-Sapir E et al, Tel-Aviv J Nucl Med 2006;47:

22 Sens % Spes % PPV % NPV % PLANAR BS multi-fov SPECT F-Fluoride PET F-Fluoride PET/CT

23 SPECT/CT Octreotidscintigrafi

24 Octreotidscintigrafi Preparat: 111-Indium-Octreotide Indikasjon: Påvise somatostatin reseptorpositive primærsvulster og metastaser fra carcinoid, nevroblastom, feokromocytom, somatostatinom, glucagonom, insulinom, medullært thyreoideacarcinom

25 Octreotidscintigrafi Kvinne f. 42 Småcellet lite differensiert endokrint carcinom. Pancreastumor. Lymfeknute i ve. fossa supraclav.

26

27 SPECT/CT Granulocyttscintigrafi

28 Planar

29

30 SPECT/CT Radiojod-scintigrafi ved ca. thyroidea

31 Follikulært thyreoideacarcinom: Solitær metastase Hvor?

32 Follikulært thyreoideacarcinom. Metastase i L5

33 Follikulært thyreoideacarcinom. Metastase i L5

34 Sensitiv us.

35

36

37 Bruk av PET

38 Norge pr. august ,8 mill. innbyggere 3 PET/CT-scannere 1,6 mill. pr PET/CT Danmark pr. august ,2 mill. innbyggere Ca. 20 PET/CT-scannere 0,25 mill. pr PET/CT

39 - opptil 128 detektor CT

40 Positron Emisjon: β + γ 511 kev Annihilering mellom positron fra kjernen og et elektron i mediet γ 511 kev

41 PET-skanner prinsipp Detektorer Koinsidens Koinsidensvindu 4.5 ns ns Lyshastighet 30 cm per ns.

42 Cyclotron

43 Isotoper (tracere) Radionuklid Halvtid Maximum β+ energi 11C 20,4 min 960 kev 13N 9,96 min 1190 kev 15O 2 min 1710 kev 18F 110 min 635 kev 82Rb 78 s 3350 kev 68Ga 68,3 min 1900 kev 64Cu 9,74 min 2940 kev

44 Isotoper (tracere) Radionuklid Halvtid 11C 20,4 min 960 kev 13N 9,96 min 1190 kev 15O 2 min 1710 kev 18F 110 min 82Rb 78 s 3350 kev 68Ga 68,3 min 1900 kev 64Cu 9,74 min 2940 kev

45 2-18 fluoro-deoxy-d-glucose 18 F

46

47 Normal distribusjon av 18 F-FDG Hjerne Myocard Reduserer spesifisitet Muskler (kontraksjon) Tarm (varierende) Lever, milt, benmarg Nyrer, ureteres, urinblære Inflammasjon og infeksjon Malignitet

48 PET/CT generelle indikasjoner Diagnostisk: For å skille malignt fra benignt vev. Diagnostisk: Veilede biopsitaking. Diagnostisk: Metastase med ukjent primærfokus Diagnostisk: Tumorlokalisasjon ved paraneoplastisk syndrom Primær stadieinndeling (N og M-klassifikasjon) Hjelp til innstilling av strålefelt (strålevolum) Evaluering av terapirespons Skille arrvev og nekrose fra rester av viabelt tumorvev Mistanke om recidiv (tumor, økende tumormarkører)

49 For følgende cancertyper foreligger det særlig god dokumentasjon på klinisk nytteverdi av FDG-PET: Solitær lungetumor av usikker etiologi NSCLC Lymfom Malignt melanom Colorektal cancer Ovarialcancer Cervixcancer Brystkreft (ikke initial staging; bruk sentinel node!) Hode/hals plateepitelcarcinom Testiscancer Øsofaguscancer Thyreoideacancer...

50 69, Atelektase? Tumor?

51

52

53 63, Malign overlappstumor

54 Spredning?

55 68, Malign tumor hø. overlapp

56 Sagittal hva med midtlappen? - og underlappen?

57 69, tidl. op. plateepitelca. hø. overlapp. Residiv?

58 72,Tumor, malign?

59 Samme pas. binyremetastase? Adenom benignt! 15 HE 91 HE 60 sek 30 HE 15 min => Wash-out 76 %

60 69, Follikulært Non-Hodgin, behandlingskontroll etter 8 mndr Fersk Gammel

61 Fersk Gammel

62 Fersk Gammel

63 Fersk Gammel

64 Fersk Gammel

65 PET/CT 2 definisjoner 1. Lavdose-CT ( ikke diagnostisk CT ) CT kun for såkalt attenueringskorreksjon PET plottet inn på et CT-kart Lav stråledose Ikke iv. kontrastmiddel 2. Diagnostisk CT med iv. kontrastmiddel State of the art

66 PET/CT Protokoller Liten vekt på anatomi Fullkropps-CT Vanlig diagnostisk CT

67 PET/CT Helkropps-scan Detektorene dekker et 16 cm langt felt Kjører med overlapping (30%) Hver bed-position tar 3-4 min. Til sammen ca. ½ time Arne Skretting

68 PET/CT - maskintid PET ca. ½ time Diagnostisk CT få minutter

69 PET/CT Optimal scanningsprotokoll? - Ingen konsensus - Synes å være avhengig av Lokale forhold Refusjonsordninger Spesifikk ekspertise

70 Hvorfor diagnostisk CT? - Bedret lokalisering og differensiering av lesjon, relevante tilleggsfunn - One-Stop-Shop Effektivt for pasient og utredningskjede (lang ventetid på CT, liggetid på sykehuset øker) -CT måman ha for å utføre PET/CT Hvorfor ikke diagnostisk CT? - Redusere Mismatch problematikk

71 PET/CT og levermetastaser Ingen primær us.metode CT og MR bedre

72 67 år, op. rectumca. 8 mndr. siden, kjent levermet., andre foci?

73

74 60 år, op. sigmoideumca. 1 år siden, kjente levermet., andre foci?

75

76

77 79 år, tidl. op. colonca., resecert 2 levermet., økende CEA

78 Metakron (mer enn 12 mndr.)

79

80

81 66 år, 3 år tidl. op. rectumca., 1 år siden op. residiv i bekkenet, nå økende CEA

82

83 Hvilke opplysninger ønskes ved henvisning til PET/CT? - Kort problemstilling og anamnese, husk evt. tidligere cancer-sykdom - Sende med tidligere aktuelle undersøkelser, spesielt CT, men også MR, ultralyd, etc. - Nyrefunksjon (=> Kreatinin) - Diabetes mellitus? - Røntgenkontrastmiddelreaksjoner? - Tidspunkt for evt. kirurgi, biopsi, kjemo-/stråleterapi

84 Beste tidspunkt for PET/CT Minst 1 uke etter biopsi (bør tas FØR biopsi!) Minst 6-8 uker etter operativt inngrep, helst 12 uker resttumor (avh. av omfang, evt. kompikasjoner) 8 uker etter avsluttet kjemoterapi kurer responsevaluering 3 måneder etter avsluttet strålebehandling resttumor

85 18 F-FDG PET - begrensninger Spatiell oppløsning (anatomi) Lever Nyrer Nevroendocrine / carcinoide tumorer Bronchoalveolært carcinom Sterkt mucinproduserende adenocarcinom Prostataca (andre tracere) Mismatch Diagnostisk CT stort potentiale => Økende sensitivitet og spesifisitet

86 Lymfeknute lille bekken?

87 58, Mamma-cancer, økende tumormarkører

88 Urinblære-cancer!

89 64, CEA 20, diffuse buksmerter LK?

90 Urinblæredivertikkel!

91 Mismatch

92 Tumor hø. lunge?

93 Leverlesjon!

94 60, utredning for levertransplantasjon

95 Stråledoser SPECT (samme dose uavhengig av scanlengde) 4,3 msv skjelettscintigrafi 2,2 msv leukocyttscintigrafi ~ 10 msv octreotidscintigrafi PET (samme dose uavhengig av scanlengde) CT ~ 5 msv 1,5 4 msv (lavdose, helkropp ) 5 8 msv (diagnostisk, pr. region voksne) Thorax, abdomen, bekken msv

96 Hovedtrekk SPECT/CT Gammaemittere er alt fra atomer, molekyler til store proteiner Oppløselighet 8 mm Moderat sensitivitet gir lang opptakstid Enkelt og billig å lage generatorbaserte radiofarmaka (noen reaktorbaserte, dyrere) Kort- og langlivede nuklider PET/CT Positronemittere Oppløselighet 4-7 mm Sensitivitet 100x bedre, kortere opptakstid Syklotronbaserte radiofarmaka, dyrt og mer ressurskrevende (noen generatorbaserte, Rb, Ga) Kortlivede nuklider

97 Artikler PET/CT: Form and Function Blodgett TM, Meltzer CC, Townsend DW. Radiology Feb;242(2): Review SPECT/CT Imaging: Clinical Utility of an Emerging Technology Bybel B, Brunken RC, DiFilippo FP, Neumann DR, Wu G, Cerqueira MD. Radiographics Jul-Aug;28(4): Review