UTILIDAD DEL PET-CT EN CÁNCER DE MAMA. Departamento de Medicina Nuclear Instituto Nacional de Cancerología

Transcripción

1 UTILIDAD DEL PET-CT EN CÁNCER DE MAMA Departamento de Medicina Nuclear Instituto Nacional de Cancerología

2 Tópicos Que es PET Ciclotrones (Radioisótopos y Radiofármacos) Principios Físicos del PET Tecnología y Equipos PET Aplicaciones Clínicas de los Exámenes PET

3 PET Tomografía por Emision de Positrones Técnica no invasiva que utiliza isótopos radioactivos emisores de positrones para generar imágenes tomográficas del organismo.

4 Permite la visualización y caracterización de funciones biológicas corporales (in vivo). Aporta información sobre los procesos químicos corporales. La primera imagen médica que muestra las causas biológicas del funcionamiento normal de los órganos y su falla en los procesos patológicos.

5 PET-CT TOMOGRAFÍA POR EMISIÓN DE POSITRONES TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA MULTICORTE

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7 Aminoácidos Ácidos Grasos Agua Oxigeno Receptores Celulares Fármacos Fármacos para PET Átomo emisor de positrones Glucosa o sus análogos, FDG

8 PET, tomografía por emisión de positrones, IMAGEN MOLECULAR F18 Dopa Normal F18 Dopa Parkinson 11 C-Acetate Carcinoma Hepatocelular 11 C-Choline Cáncer de Próstata

9 COMO FUNCIONA EL PET? Compuestos metabólicos simples como la glucosa, agentes de flujo sanguíneo o receptores, son marcados con emisores de positrones y administrados al paciente El tomógrafo capta la señal que emiten estos trazadores a su paso por las diferentes estructuras y del acúmulo de los mismos en diferentes órganos objeto de estudio Un computador convierte esta señal en imágenes

10 Principios Básicos Funcionamiento tisular tiene bases químicas Enfermedades = errores en la química Mayoría de las enfermedades = naturaleza funcional y los cambios estructurales son secundarios Los cambios estructurales pueden ser difíciles de detectar Ej1: Nódulos linfáticos Mtx. deben crecer >1 cm. para considerarse positivos en CT Ej2: Lesiones con densidad igual a tejido circundante no son fáciles de distinguir en CT

11 Por qué PET? Buenas noticias!!! La cirugía exploratoria resultó Negativa

12 Por qué PET? La enfermedad es un proceso biológico y el PET es una técnica de imágenes biológicas que usa balas moleculares.

13 Técnicas de Imágenes Diagnósticas Técnica Mide Resultado Tomografía Computarizada (CT) Atenuación de fotones Anatomía Resonancia Magnética (MR) Alineación de Anatomía Flujo protones Sanguineo Ultrasonido (US) Atenuación de sonido Anatomía Medicina Nuclear Captación de Función Convencional (NM) Radio-trazador Cuantitativo Tomografía por Emisión Captación y Cinética Función de Positrones (PET) del Radio-trazador Alta Resolución Cuantitativo

14 De Positrones a Imágenes

16 CICLOTRÓN Ciclotrón El ciclotrón es un acelerador de partículas para producción de radioisótopos. Los Radioisótopos se unen a moléculas biológicamente relevantes usando la unidad biosintetizadora. La totalidad del proceso es controlado por una computadora personal PC Unidad Bio-sintetizadora PC

17 Ventajas Físicas del PET SPECT Tecnecio-99m Z = 43 Yodo-131 Z = 53 Galio-67 Z = 31 Talio-201 Z = 81 Fotón único Energías menores ( kev) Colimadores PET Flúor-18 Z = 9 Oxigeno-15 Z = 8 Nitrógeno-13 Z = 7 Carbono-11 Z = 6 Dos fotones Alta energía (511kev) Dos informaciones por evento (dirección definida) Radioisótopos similares a los átomos más frecuentes en el organismo. Flúor análogo del hidrógeno Alta Sensibilidad, Alta resolución, Cuantificación

19 Positrón Detector Decaimiento Átomo Vecino 511 kev β- (Electrón) 18 F β+ (Positrón) Inestable a Estable: Decaimiento Beta + Captura Electrónica F 18 decae en O 18 N + e + + n + energía 511 kev Detector Aniquilación E = mc 2

20 Como funciona el PET? e + 18 F

21 o El equipo determina si los eventos son coincidentes y los registra o Se determina la línea de respuesta o Se suman múltiples eventos o El Computador reconstruye las imágenes como en CT o Imágenes reflejan la captación de FDG (localización y concentración) Formación de la Imagen Constant Fraction Discrim t = 10ns t = 10ns Constant Fraction Discrim AND Reconstrucción

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26 Anatomía y Fisiología en un examen - No invasivo. biograph Combina la rica información anatómica de la tomografía computarizada con las imágenes funcionales del PET. El Biograph integra el PET Scanner ECAT HR+ o el ECAT ACCEL LSO al tomógrafo espiral Somatom Emotion. Trabaja sobre a plataforma multimodalidad syngo.

28 Trazadores más empleados en PET Trazador Uso 18 FDG Onco/Cardio/ Neurología Trazador C 11 Carfentanil Neurología Uso 18 F Hueso 18 F Fluorouracilo Oncología C 11 Metionina Oncología C 11 Colina Oncología C 11 Leucina Oncología 18 F Ethylspiperone Neurología 18 F Haloperidol Neurología C 11 Cocaina Neurología C 11 Raclopride Neurología 15 O CO 2 Neurología 82 Rb Cardiología C 11 Acetato Cardiología 13 NH 3 Cardiología 15 O Cardiología H 2 15 O Cardiología F 18 = 110 min., O 15 = 2.1 min., C 11 = 24 min., N 13 = 10 min

29 PET-CT INDICACIONES Oncología 88% Cardiología 3% Neurología 6% Tamizaje 1% Inflamatorios 2%

30 Aplicaciones en Oncología Diagnóstico Evaluación y estadificación Evaluación de recurrencia Evaluación de respuesta al tratamiento Pronóstico Planeación de radioterapia

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32 Se puede detectar la enfermedad en fases tempranas?

33 Es posible detectar metástasis o enfermedad a distancia? TC detecta la lesión primaria PET confirma malignidad y detecta metástasis Juntos, mejoran la habilidad para detectar la extensión de la enfermedad

34 Se puede proveer información importante a otros? TC sola proporciona información Anatómica PET sola proporciona información Funcional Juntos crean una obra maestra uniendo información anatómica y funcional asistiendo en la planificación prequirúrgica

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60 Biopsia guiada pre-scan localización biopsia Estudio control PET/CT puede ayudar: definir sitio de biopsia guiar el trayecto de la aguja

61 Planeación de radioterapia DICOM

62 Planeación de radioterapia

63 Planeación de radioterapia Combinar PET y CT, significa adicionar información funcional del metabolismo tumoral (PET) con localización anatómica e definición del margen (CT) para mejorar la definición del GTV y cambiar el Volumen Tumoral Clínico (CTV) y el PTV Planeación tiene el potencial de incluir todas las áreas con tumor y para optimizar tratamiento 3D, que minimiza la toxidad en tejidos normales

64 PLANEACIÓN CON IMÁGENES FDG- PET/CT El GTV cambió en 56% de los pacientes (aumento o disminución del tamaño de 25% o más) El PTV fué cambiado en más de 20% en 46% de los pacientes 18 F-FDG-PET/CT cambió el tratamiento de intento curativo a intento paliativo en 16% de los pacientes, por metástasis a distancia Ciernik IF et al. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2003; 57(853-63)

65 PET/CT Optimizar la terapia con intensidad modulada Optimizar la delimitación del GTV - CTV y PTV

66 Planeación de radioterapia Convencional Intensidad Modulada Optimizar la terapia con intensidad modulada Optimizar la delimitación del GTV Evidencia de tumor residual Courtesy of the University of Pittsburgh Medical Center

67 Planeación de radioterapia basada en PET/CT Ayuda a ajustar el volumen 20% aumenta la PTV en 60% de pacientes 20% reducción de PTV en 40% Reduce la dosis en órganos en riesgo <20% Margen Seguridad PTV en CT PTV en CT con fusión PET M.Schmücking. Nuklearmedizin, 2000; Erdi YE. Radiotherapy Oncology, 2002

68 Plan RT basada - CT Plan RT Basada en PET/CT

69 La PET-CT mejora la localización anatómica de anormalidades identificadas por PET y reduce el número de estudios falsos positivos, facilitando la identificación de acumulación fisiológica de F18-FDG

70 La estadificación tumoral con PET-CT tiene muchas ventajas, y aparentemente ninguna desventaja comparado con el PET dedicado Para ver esta película, debe disponer de QuickTime y de un descompresor Microsoft Video 1.

71 La corrección por atenuación basada en CT, provee varias ventajas importantes para la PET clínica, pero también ocasiona algunos retos metodológicos para el análisis cuantitativo y el monitoreo de la respuesta a tratamiento

72 La corrección de atenuación con CT, puede verse afectada con el movimiento respiratorio, lo cual hace necesaria la utilización de protocolos de adquisición en 4D

73 RESPUESTA A LA TERAPIA METS. CEREBRAL PRE Y POST GAMMAKNIFE

74 SUV De la sigla del Inglés Standardized Uptake Value Sinónimos Valor de Captación Estandarizado SUR = Standardized Uptake Ratio DUR = Differential Uptake Ratio or Dose Uptake Ratio DAR = Differential Absorption Ratio or Dose Absorption Ratio

75 Definición Es la medida de la actividad en una región de interés (ROI) que es normalizada con El peso corporal Superficie de área Dosis inyectada Si la dosis fuera distribuida uniformemente a través de la superficie corporal el SUV seria de ~1 en todas las estructuras

76 Fórmula Actividad en el ROI(mCi/ml) X Peso corporal (gr.) Dosis inyectada (mci) La dosis inyectada es corregida para decaimiento al momento de inicio del estudio Algunas variables Se pueden utilizar como sustituto del peso en gramos La masa corporal magra La superficie corporal Más exacto en pacientes obesos El SUV representa un radio por tanto no se expresa en unidades

77 Factores de error en la medición del SUV Es una medida semicuantitativa Existen muchos factores que pueden inducir error en la medición Standardized Uptake Values (SUV) ya no es estandarizado Factores de error Asociados al escáner utilizado Asociados al paciente Asociados al protocolo de estudio utilizado Asociados a los parámetros de reconstrucción

78 Interpretación El SUV sólo debe ser uno de los criterios usados en la interpretación Evaluación visual Tamaño de la lesión Patrón de captación Historia clínica

79 Estudios de dos fases El SUV en lesiones malignas usualmente aumenta en el tiempo La lesiones benignas usualmente decrecen o se mantienen estables La evaluación del SUV en dos tiempos diferentes puede ayudar a determinar si se trata de una lesión maligna Mejora la exactitud diagnostica en lesiones de cabeza y cuello y tórax Su utilidad en abdomen es menor Un cambio en la morfología de la lesión entre las imágenes sugiere proceso benigno El tiempo entre las dos imágenes debe ser de 30 minutos o más

80 Evaluación de respuesta a la terapia Es un buen método para evaluar la respuesta en forma semicuantitativa El SUV es mejor en la evaluación de la terapia que en el diagnóstico inicial Es MUY IMPORTANTE mantener los parámetros de adquisición y procesamiento entre los estudios Reporte Para los pacientes oncológicos es importante reportar el SUV de las lesiones aunque no sean usados para la interpretación Es necesario para el seguimiento

81 Respuesta Parcial Adecuada Pre - terapia A las 3 semanas A los 3 meses 0 SUV 10

82 Progresión Durante Quimioterapia Pre -Terapia A A las los tres tres semanas meses 0 SUV 12

83 Grado tumoral y SUV SUV Alto Grado Bajo Grado Bajo Grado Trasformado Rodriquez M. et al; J Nuc Med 1995;

84 Conclusión El SUV es apropiado para el seguimiento de pacientes con cáncer siempre que se controlen los factores de error Se deben estandarizar los protocolos dentro de la institución para evitar variabilidad entre estudios Factores de error Asociados al escáner utilizado Asociados al paciente Asociados al protocolo de estudio utilizado Asociados a los parámetros de reconstrucción

85 G R A C I A S