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Il metodo MIRD e il Il metodo MIRD e il software OLINDAsoftware OLINDA
Flora ZenoneFlora Zenone
sommariosommario
IntroduzioneIntroduzione Dosimetria internaDosimetria interna Il metodo MIRD e l’approccio semplificatoIl metodo MIRD e l’approccio semplificato Il software OLINDA EXM Il software OLINDA EXM PER VALUTAZIONE PER VALUTAZIONE
DOSIMETRICA (scintigrafie OSSE TC99m-MDP)DOSIMETRICA (scintigrafie OSSE TC99m-MDP)
IntroduzioneIntroduzione Dosimetria internaDosimetria interna Il metodo MIRD e l’approccio semplificatoIl metodo MIRD e l’approccio semplificato Il software OLINDA EXM Il software OLINDA EXM PER VALUTAZIONE PER VALUTAZIONE
DOSIMETRICA (scintigrafie OSSE TC99m-MDP)DOSIMETRICA (scintigrafie OSSE TC99m-MDP)
IntroduzioneIntroduzione
La gestione della protezione dai rischi derivanti dall’utilizzo delle La gestione della protezione dai rischi derivanti dall’utilizzo delle
radiazioni ionizzanti non può prescindere dalla considerazione radiazioni ionizzanti non può prescindere dalla considerazione
delle dosi assorbite nelle delle dosi assorbite nelle indagini diagnosticheindagini diagnostiche e terapeutiche, e terapeutiche,
che rappresenta una frazione consistente della dose pro capite che rappresenta una frazione consistente della dose pro capite
annua mediaannua media
l’attenzione della comunità scientifica radioprotezionistica si è rivolta al paziente l’attenzione della comunità scientifica radioprotezionistica si è rivolta al paziente
recentemente : recentemente :
ICRP N. 34 ICRP N. 34 Protection of the Patient in X-ray DiagnosisProtection of the Patient in X-ray Diagnosis del 1982, del 1982,
ICRP N. 44 ICRP N. 44 Protection of the Patient in Radiation TherapyProtection of the Patient in Radiation Therapy del 1985 del 1985
ICRP N. 52 ICRP N. 52 Protection of the Patient in Nuclear MedicineProtection of the Patient in Nuclear Medicine del 1987 del 1987
In medicina nucleare l’esposizione è dovuta all’introduzione nell’organismo di In medicina nucleare l’esposizione è dovuta all’introduzione nell’organismo di
un radionuclide che, a seconda della sua forma chimica e della via di un radionuclide che, a seconda della sua forma chimica e della via di
ingresso, si distribuisce nell’organismo privilegiando gli organi ad esso più ingresso, si distribuisce nell’organismo privilegiando gli organi ad esso più
recettivi con una biodistribuzione che evolve nel temporecettivi con una biodistribuzione che evolve nel tempo
IlIl radioisotopo viene captato ed eliminato secondo una cinetica organo radioisotopo viene captato ed eliminato secondo una cinetica organo specificaspecifica
La cinetica del radiofarmacoLa cinetica del radiofarmaco
Ogni molecola introdotta nell’organismo si Ogni molecola introdotta nell’organismo si distribuisce nel corpo in funzione delle sue distribuisce nel corpo in funzione delle sue proprietà chimiche e del relativo proprietà chimiche e del relativo metabolismometabolismo
DISTRIBUZIONE DI UN RADIOFARMACODISTRIBUZIONE DI UN RADIOFARMACO
sommariosommario
IntroduzioneIntroduzioneDosimetria internaDosimetria interna Il metodo MIRD e l’approccio semplificatoIl metodo MIRD e l’approccio semplificato Il software OLINDA EXM Il software OLINDA EXM PER PER
VALUTAZIONE DOSIMETRICA (scintigrafie VALUTAZIONE DOSIMETRICA (scintigrafie OSSE TC99m-MDP)OSSE TC99m-MDP)
…….. ha il compito di stimare la dose ricevuta da un organo (bersaglio) .. ha il compito di stimare la dose ricevuta da un organo (bersaglio)
per effetto delle radiazioni provenienti da altri organi (sorgente)per effetto delle radiazioni provenienti da altri organi (sorgente)
La dosimetria interna..La dosimetria interna..
nonnon è possibile eseguire è possibile eseguire misuremisure di dose da irradiazione interna , di dose da irradiazione interna ,
tuttavia sono possibili tuttavia sono possibili rilevazioni sperimentalirilevazioni sperimentali di alcune altre di alcune altre
quantità quantità
( attività totale incorporata; attività presente negli escreti; ecc…) per ( attività totale incorporata; attività presente negli escreti; ecc…) per
mezzo delle quali si può risalire, attraverso modelli opportuni, alle mezzo delle quali si può risalire, attraverso modelli opportuni, alle
dosi ricevute.dosi ricevute.
Per eseguire dosimetria interna..Per eseguire dosimetria interna.. ……è necessario avere informazioni su:è necessario avere informazioni su:
dinamica della distribuzione del radionuclide nell’organismo ed il dinamica della distribuzione del radionuclide nell’organismo ed il suo accumulo negli organi - metabolismo suo accumulo negli organi - metabolismo (tipo biologico)(tipo biologico)
il decadimento del radionuclide di interesse, le radiazioni il decadimento del radionuclide di interesse, le radiazioni emesse ed i relativi livelli di energia emesse ed i relativi livelli di energia (tipo fisico)(tipo fisico)
la distribuzione e l’assorbimento dell’energia delle radiazioni la distribuzione e l’assorbimento dell’energia delle radiazioni incidenti negli organi o tessuti bersaglio anche in base alla incidenti negli organi o tessuti bersaglio anche in base alla geometria geometria (tipo geometrico-fisico)(tipo geometrico-fisico)
Tale valutazione presenta principalmente le seguenti difficoltà :Tale valutazione presenta principalmente le seguenti difficoltà :
geometria variabile del sistema (forma e dimensioni anatomiche degli geometria variabile del sistema (forma e dimensioni anatomiche degli
organi) organi)
sorgente non puntiforme e irraggiamento non uniforme degli organisorgente non puntiforme e irraggiamento non uniforme degli organi
scarse informazioni sulla biocinetica dei radionuclidi e, di conseguenza, scarse informazioni sulla biocinetica dei radionuclidi e, di conseguenza,
dell’evoluzione nel tempo dell’attività nei diversi organidell’evoluzione nel tempo dell’attività nei diversi organi
Dosimetria interna: difficoltàDosimetria interna: difficoltà
Complessità dei processi metabolici e fisico-geometrici Complessità dei processi metabolici e fisico-geometrici
ricorso a modelli compartimentali:ricorso a modelli compartimentali:
ogni organo o tessuto viene rappresentato da uno o più ogni organo o tessuto viene rappresentato da uno o più
compartimenti che scambiano tra loro determinate compartimenti che scambiano tra loro determinate
sostanze secondo una cinetica analoga a quella che sostanze secondo una cinetica analoga a quella che
regola i processi di diffusione.regola i processi di diffusione.
la legge di rinnovo degli elementi (molecole, ioni, ecc..) presenti nei vari la legge di rinnovo degli elementi (molecole, ioni, ecc..) presenti nei vari
compartimenti viene descritta con funzioni matematiche dette compartimenti viene descritta con funzioni matematiche dette funzioni di funzioni di
ritenzione e di escrezioneritenzione e di escrezione esse vengono di solito espresse con semplici esse vengono di solito espresse con semplici
esponenziali o con somme di esponenziali e nei casi più complessi con una esponenziali o con somme di esponenziali e nei casi più complessi con una
legge di potenza.legge di potenza.
I modelli talvolta possono condurre a I modelli talvolta possono condurre a soluzioni approssimatesoluzioni approssimate cui si devono cui si devono
aggiungere la variabilità individuale dei parametri in gioco.aggiungere la variabilità individuale dei parametri in gioco.
sommariosommario
IntroduzioneIntroduzioneDosimetria internaDosimetria interna Il metodo MIRD e l’approccio semplificatoIl metodo MIRD e l’approccio semplificato Il software OLINDA EXM Il software OLINDA EXM PER PER
VALUTAZIONE DOSIMETRICA (scintigrafie VALUTAZIONE DOSIMETRICA (scintigrafie OSSE TC99m-MDP)OSSE TC99m-MDP)
Il calcolo della dose al paziente … Il calcolo della dose al paziente …
……si può effettuare con il metodo proposto dalla si può effettuare con il metodo proposto dalla Medical Internal Radiation Dose CommiteeMedical Internal Radiation Dose Commitee ((MIRDMIRD) della Società Americana di Medicina ) della Società Americana di Medicina Nucleare (Nucleare (SNMSNM))
si basa sull’assunzione che:si basa sull’assunzione che: il radionuclide incorporato sia puro,il radionuclide incorporato sia puro,la sua forma chimica sia stabile la sua forma chimica sia stabile la distribuzione interna agli organi sia perfettamente la distribuzione interna agli organi sia perfettamente
uniformeuniforme
le valutazioni con il metodo le valutazioni con il metodo MIRDMIRD possono essere possono essere affette da livelli di incertezza anche del affette da livelli di incertezza anche del 20-6020-60% %
Il metodo MIRD..Il metodo MIRD..
consente di stimare la dose media assorbita da consente di stimare la dose media assorbita da un organo interno note: un organo interno note: la cinetica di assorbimento e rilascio del radio-la cinetica di assorbimento e rilascio del radio-
farmacofarmaco la legge di decadimento del radioisotopola legge di decadimento del radioisotopo attraverso la simulazione del trasporto della attraverso la simulazione del trasporto della
radiazione in un modello antropomorfo. radiazione in un modello antropomorfo.
propone un unica equazione, per il calcolo della dose, propone un unica equazione, per il calcolo della dose, valida per tutti i tipi di radiazioni e di energie valida per tutti i tipi di radiazioni e di energie
Standardizzando il calcolo della dose, fornisce i Standardizzando il calcolo della dose, fornisce i presupposti per correlare i valori di dose media assorbita presupposti per correlare i valori di dose media assorbita con l’efficacia biologica relativacon l’efficacia biologica relativa
Organi sorgente vs Organi Organi sorgente vs Organi bersagliobersaglio
Iniettando un’ attività AIniettando un’ attività A00 di radioattivo… di radioattivo…
si definiscono “sorgente” gli organi in cui va a risiedere l’attività e si definiscono “sorgente” gli organi in cui va a risiedere l’attività e “bersaglio” quelli irradiati “bersaglio” quelli irradiati
gli organi sorgente vanno sempre considerati gli organi sorgente vanno sempre considerati anche come regioni bersaglio, il contributo alla anche come regioni bersaglio, il contributo alla dose dovuto all’emissione dall’organo stesso è dose dovuto all’emissione dall’organo stesso è solitamene non trascurabilesolitamene non trascurabile
Mettiamoci nel caso più Mettiamoci nel caso più semplice… in cui il semplice… in cui il
radionuclide sia presente solo radionuclide sia presente solo in un organo ed emetta un in un organo ed emetta un
solo tipo di radiazione solo tipo di radiazione
Attività cumulataAttività cumulata L’attività L’attività A(t) cA(t) contenuta in un organo sorgente varia ontenuta in un organo sorgente varia
nel temponel tempo Il numero totale di decadimenti, ovvero l’Il numero totale di decadimenti, ovvero l’attività attività
cumulatacumulata,, si determinano moltiplicando l’attività si determinano moltiplicando l’attività contenuta nell’organo per il tempo in cui il contenuta nell’organo per il tempo in cui il radioattivo è presente nell’organo stesso:radioattivo è presente nell’organo stesso:
t = 0 è l’istante di somministrazionet = 0 è l’istante di somministrazione Nota la curva di attività nel tempo, l’attività cumulata può Nota la curva di attività nel tempo, l’attività cumulata può
essere misurata dall’area sotto la curva stessaessere misurata dall’area sotto la curva stessa
t
dttAtA0
)()(~
Attività in un organoAttività in un organo La cinetica specifica del paziente determina l’andamento temporale La cinetica specifica del paziente determina l’andamento temporale
dell’attività dell’attività È spesso descritta da una legge monoesponenziale con emivita È spesso descritta da una legge monoesponenziale con emivita eff eff
effeff è funzione dell’emivita fisica è funzione dell’emivita fisica phyphy e biologica (tempo necessario e biologica (tempo necessario affinché l’attività del radionuclide si riduca alla metà, per effetto dei affinché l’attività del radionuclide si riduca alla metà, per effetto dei processi di rinnovamentoTB processi di rinnovamentoTB biobio: :
In questo caso l’attività cumulata è data da AIn questo caso l’attività cumulata è data da A00effeff
biophyeff 111
eff
t
eAtA
0)(
Tempo di residenzaTempo di residenza Il numero di transizioni nucleari nell’organo per unità di Il numero di transizioni nucleari nell’organo per unità di
attività somministrata ha le dimensioni di un tempo, è attività somministrata ha le dimensioni di un tempo, è definito definito tempo di residenzatempo di residenza
coincide con l’attività cumulata che avrebbe l’organo coincide con l’attività cumulata che avrebbe l’organo se in esso ci fosse un attività costante Ase in esso ci fosse un attività costante A00 per un tempo per un tempo
Il tempo di residenza rappresenta Il tempo di residenza rappresenta il tempo medio il tempo medio durante il quale il farmaco risiede in una determinata durante il quale il farmaco risiede in una determinata regione prima di essere escreto regione prima di essere escreto
0
~
A
Aeff
A~
Esempio di curva di ritenzione per Esempio di curva di ritenzione per un radionuclideun radionuclide
=area sotto la curva di decadimento =area sotto la curva di decadimento effettivoeffettivo
DefinizioniDefinizioni E: l’energia media emessa per particella; E: l’energia media emessa per particella; n: il numero di particelle emesse per transizione;n: il numero di particelle emesse per transizione;
l’energia emessa dalla radiazione nell’organol’energia emessa dalla radiazione nell’organo⇒⇒
: la : la frazione di energia assorbitafrazione di energia assorbita l’energia media assorbita dall’organol’energia media assorbita dall’organo⇒⇒
la frazione specifica di energia assorbita: la frazione specifica di energia assorbita: mm : l’energia media emessa per transizione =nE: l’energia media emessa per transizione =nE
La dose (l’energia media assorbita per unità di massa) La dose (l’energia media assorbita per unità di massa)
nEA~
nEA~
SAAmnEAD~~
/~
Il caso più generaleIl caso più generale
per più organi sorgenteper più organi sorgente la dose dell’organo bersaglio k viene stimata dalla la dose dell’organo bersaglio k viene stimata dalla
somma dei singoli contributi dovuti agli organi somma dei singoli contributi dovuti agli organi sorgente (h) secondo la seguente espressione:sorgente (h) secondo la seguente espressione:
per l’emissione di più tipi di radiazioneper l’emissione di più tipi di radiazione i fattori S potranno essere ridefiniti come: i fattori S potranno essere ridefiniti come:
h
hkhh
hkk rrSArrDD )(~
)(
i
hkiihk rrrrS )()(
Il fattore SIl fattore S
è il è il fattore di conversionefattore di conversione dell’attività cumulata dell’attività cumulata nell’organo in energia assorbita per unità di massa nell’organo in energia assorbita per unità di massa
dipende da caratteristiche sia dipende da caratteristiche sia fisichefisiche ( (qualità delle qualità delle radiazioni emesse, la loro energiaradiazioni emesse, la loro energia) che ) che geometrichegeometriche ((distribuzione del radioattivodistribuzione del radioattivo))
I fattori S sono I fattori S sono tabulati dal MIRDtabulati dal MIRD per molti radionuclidi per molti radionuclidi per vari organi sorgente accoppiati ad opportuni organi per vari organi sorgente accoppiati ad opportuni organi bersaglio (bersaglio (MIRD Pamphlet No. 11MIRD Pamphlet No. 11))
La Dose secondo il modello La Dose secondo il modello MIRD:MIRD:
..è funzione di fattori dipendenti dal tempo (..è funzione di fattori dipendenti dal tempo ()) dalle caratteristiche di assorbimento e di rilascio del radioattivo dalle caratteristiche di assorbimento e di rilascio del radioattivo
nelle regioni di interesse, dalla vita media del radionuclide e da nelle regioni di interesse, dalla vita media del radionuclide e da quella biologica del radiofarmaco.quella biologica del radiofarmaco.
e fattori indipendenti dal tempo (S)e fattori indipendenti dal tempo (S) dal tipo e dall’energia della radiazione emessa, da aspetti dal tipo e dall’energia della radiazione emessa, da aspetti
geometrici, come dimensione e forma delle regioni geometrici, come dimensione e forma delle regioni sorgente/bersaglio e dalla loro distanza relativa, così come dalla sorgente/bersaglio e dalla loro distanza relativa, così come dalla composizione del mezzo assorbente e del radiofarmaco. composizione del mezzo assorbente e del radiofarmaco.
SAD 0
Limiti del formalismo MIRDLimiti del formalismo MIRD I I modelli standardizzatimodelli standardizzati per l’anatomia umanaper l’anatomia umana, con specifiche , con specifiche
assunzioni sulla dimensione forma e posizione dei vari organi assunzioni sulla dimensione forma e posizione dei vari organi non considerano la variabilità interindividualenon considerano la variabilità interindividuale
L’assunzione di L’assunzione di uniformità della distribuzioneuniformità della distribuzione del radiofarmaco del radiofarmaco negli organi e di rilascio uniforme della dose negli organi stessi negli organi e di rilascio uniforme della dose negli organi stessi può comportare errori significativi nel calcolo della dose (per può comportare errori significativi nel calcolo della dose (per radiazioni poco penetranti, assorbimento in regioni specifiche radiazioni poco penetranti, assorbimento in regioni specifiche dell’organo o in particolari tipi di cellule) dell’organo o in particolari tipi di cellule)
L’L’attività cumulataattività cumulata (cinetica di assorbimento, ritenzione ed (cinetica di assorbimento, ritenzione ed escrezione del farmaco) varia in escrezione del farmaco) varia in funzione dell’attività funzione dell’attività metabolica degli individuimetabolica degli individui, principalmente significativa nel , principalmente significativa nel confronto tra soggetti sani ed individui affetti da patologie. confronto tra soggetti sani ed individui affetti da patologie.
Nonostante le limitazioniNonostante le limitazioni
Il metodo MIRD:Il metodo MIRD:consente il confronto dosimetrico di svariati consente il confronto dosimetrico di svariati
organi per pazienti sottoposti ad un’ampia organi per pazienti sottoposti ad un’ampia varietà di terapie medico nucleari varietà di terapie medico nucleari
rappresenta uno strumento essenziale in rappresenta uno strumento essenziale in campo terapeutico, così come per la campo terapeutico, così come per la valutazione e l’introduzione di nuove tecniche valutazione e l’introduzione di nuove tecniche di trattamento nella pratica clinicadi trattamento nella pratica clinica
approccio semplificato al problema MIRD approccio semplificato al problema MIRD
1. acquisire i dati necessari sulla biodistribuzione e cinetica del radiofarmaco e
valutare la curva attività/tempo per ciascun organo
2. calcolare l'attività accumulata, ovvero l'integrale della curva attività/tempo in
ciascun organo sorgente
3. utilizzando fattori già tabulati per il radioisotopo in questione, calcolare la dose
ai vari organi bersaglio per ciascun organo sorgente
4. calcolare la dose totale a ciascun organo bersaglio sommando i contributi
dovuti ai vari organi sorgente;
5. calcolare la dose efficace sommando le dosi assorbite dai vari organi
moltiplicate per il fattore di correzione tissutale WT di ciascun organo
approccio semplificato al problema MIRDapproccio semplificato al problema MIRD
sommariosommario
IntroduzioneIntroduzioneDosimetria internaDosimetria interna Il metodo MIRD e l’approccio semplificatoIl metodo MIRD e l’approccio semplificato Il software OLINDA EXM Il software OLINDA EXM PER PER
VALUTAZIONE DOSIMETRICA (scintigrafie VALUTAZIONE DOSIMETRICA (scintigrafie OSSE TC99m-MDP)OSSE TC99m-MDP)
Per affrontare le complesse valutazioni sopra riportate sono stati Per affrontare le complesse valutazioni sopra riportate sono stati
sviluppati software specifici in grado di calcolare per i diversi sviluppati software specifici in grado di calcolare per i diversi
radiofarmaci di comune utilizzo la dose a differenti organi di fantocci radiofarmaci di comune utilizzo la dose a differenti organi di fantocci
standard a partire dall’attività somministrata e dai dati biocinetici standard a partire dall’attività somministrata e dai dati biocinetici
disponibili: disponibili:
olindaolinda
Per facilitarne l’utilizzo il programma è diviso in tre stepPer facilitarne l’utilizzo il programma è diviso in tre step::
Scelta del radionuclideScelta del radionuclide
Scelta del modello Scelta del modello
Introduzione dei dati relativi alla cineticaIntroduzione dei dati relativi alla cinetica
OlindaOlinda
STUDIO CINETICA: dati STUDIO CINETICA: dati necessarinecessari
Frazione o percentuale dell’attività somministrataFrazione o percentuale dell’attività somministrata nelle zone di nelle zone di
interesse e/o escretiinteresse e/o escreti
Raccogliere il primo picco di uptake e la fase di washoutRaccogliere il primo picco di uptake e la fase di washout
Coprire almeno 3 tempi di dimezzamento effettivi del radionuclideCoprire almeno 3 tempi di dimezzamento effettivi del radionuclide
Due punti per la fase di clearanceDue punti per la fase di clearance
Modello proposto dal MIRDModello proposto dal MIRD
riporta i metodi standardizzati di acquisizione e riporta i metodi standardizzati di acquisizione e di analisi dei dati relativi alle biodistribuzioni di di analisi dei dati relativi alle biodistribuzioni di radiofarmaci da imaging planare (radiofarmaci da imaging planare (Siegel J.A. et Siegel J.A. et al.,al., 1999) 1999)
Modello proposto dal MIRDModello proposto dal MIRD La radioattività nel paziente viene rivelata in vivo mediante La radioattività nel paziente viene rivelata in vivo mediante
l’acquisizione di due immagini planari da viste opposte l’acquisizione di due immagini planari da viste opposte ((metodo delle viste coniugatemetodo delle viste coniugate))
Le regioni sorgente vengono individuate da una sequenza Le regioni sorgente vengono individuate da una sequenza dinamica di immaginidinamica di immagini
Per determinare il volume delle regioni, possono essere Per determinare il volume delle regioni, possono essere
impiegate tecniche di tomografia TCimpiegate tecniche di tomografia TC
Una volta delimitate le aree captanti (ROIs, regions of interest), Una volta delimitate le aree captanti (ROIs, regions of interest), si determinano i corrispondenti valori di attività a vari intervalli si determinano i corrispondenti valori di attività a vari intervalli di tempo, per identificare le funzioni di accumulo (uptake) e di di tempo, per identificare le funzioni di accumulo (uptake) e di eliminazione (clearance) eliminazione (clearance)
PROTOCOLLO DI ACQUISIZIONE OSSE MDP PER PROTOCOLLO DI ACQUISIZIONE OSSE MDP PER VALUTAZIONE DOSIMETRICA (1°versione)VALUTAZIONE DOSIMETRICA (1°versione)
PROTOCOLLO DI ACQUISIZIONE OSSE MDP PER PROTOCOLLO DI ACQUISIZIONE OSSE MDP PER VALUTAZIONE DOSIMETRICAVALUTAZIONE DOSIMETRICAFase pre-esame
Effettuare TAC con campo di
vista che deve includere i reni e
il piano perineale
Preparare una provetta di 4MBq
di Tc99m in soluzione di
fisiologica di 10 ml
(Raccolta urine entro 2 ore)
3 ore dall’iniezione effettuare acquisizione WB
10cm/min con due teste con una
distanza lettino-teste della
gamma camera fissa (o almeno
riproducibile) e annotare tale
distanza;
posizionare la provetta di 4MBq
di Tc99m ai piedi del paziente
in modo che resti nel campo di
vista senza dare artefatti
all’immagine.
Conservare la provetta per la
successiva acquisizione
(Raccolta urine 2-3 ora)
6 ore dall’iniezione effettuare acquisizione WB
10cm/min a due teste
riposizionando il lettino e le
teste alla distanza stabilita
durante la prima acquisizione
riposizionare la provetta ai piedi
del paziente in modo che resti
nel campo di vista senza dare
artefatti all’immagine.
24 e 48 ore dall’iniezione Preparare una provetta di 4MBq di
Tc99m in soluzione di fisiologica di 10
ml e posizionarla ai piedi del paziente in
modo che resti nel campo di vista senza
dare artefatti all’immagine.
effettuare acquisizione WB 10cm/min a
due teste riposizionando il lettino e le
teste alla distanza stabilita durante la
prima acquisizione
Elaborazione delle immagini
da far eseguire sempre allo
stesso medico nucleare
Visualizzare le immagini con i seguenti
parametri:
zoom=1,5;
visualizzazione immagine: “color maps-
inverse”
Annotare i conteggi nelle seguenti ROI:
1)Standard (ROI aderente all’immagine
dello standard)
2)Fondo fuori dal paziente (ROI rotonda
di circa 300 pixel)
3)Immagine completa total body
4)10° costa (ROI quadrata di dimensioni
confrontabili alla porzione di costa
fluttuante sovrapposta al profilo renale)
in immagini anteriori e posteriori.
5)Organi sorgente: vescica e reni, in
immagini anteriori e posteriori
Criteri di esclusione
età > 65 anni
pazienti con IRC.
obesi
Parametri generali foglio di Parametri generali foglio di lavorolavoro
Per ogni acquisizione conteggi dello Per ogni acquisizione conteggi dello standard in ant e post (sottratti del fondo) standard in ant e post (sottratti del fondo) rispetto all’attività nota dal calibratore per rispetto all’attività nota dal calibratore per verificare che la sensibilità resti costante verificare che la sensibilità resti costante per ogni acquisizioneper ogni acquisizione
Parametri generali foglio di lavoroParametri generali foglio di lavoro
Come disegnare le roi?? Lasciare fuori dalla ROI WB lo standard Come disegnare le roi?? Lasciare fuori dalla ROI WB lo standard Vescica solo in posteriore, 11 costa sottratta ai reni, attenzione a Vescica solo in posteriore, 11 costa sottratta ai reni, attenzione a non confondere rene dx con sinistro in ant e postnon confondere rene dx con sinistro in ant e post
I conteggi in wb e organi:I conteggi in wb e organi:-per ciascuna -per ciascuna ROIROIjj sono stati acquisiti e registrati i conteggi corrispondenti alle sono stati acquisiti e registrati i conteggi corrispondenti alle
viste anteriori e posterioriviste anteriori e posteriori-media geometrica ant-post per tener conto della profondità dell’organo -media geometrica ant-post per tener conto della profondità dell’organo
(GMj)(GMj)-sottratto il fondo normalizzando per l’area della ROI (count fondo*area -sottratto il fondo normalizzando per l’area della ROI (count fondo*area
ROI/area fondo)ROI/area fondo)
La curva temporale dell’attività percentuale degli OARs è stata La curva temporale dell’attività percentuale degli OARs è stata ottenuta con fit monoesponenziali ottenuta con fit monoesponenziali
(fit biesponenziale nel caso di r<0.98)(fit biesponenziale nel caso di r<0.98)
Dosimetria da immagini planari Dosimetria da immagini planari (metodo relativo)(metodo relativo)
L’L’attività attività di ogni ROIdi ogni ROIjj si si normalizzanormalizza
ad i conteggi a corpo intero ad i conteggi a corpo intero corrispondenti corrispondenti alla prima alla prima immagine acquisitaimmagine acquisita, , rappresentativa dell’intera attività rappresentativa dell’intera attività iniettata iniettata (Wiseman et al., 2003)(Wiseman et al., 2003)
)0(*)0(/)()( AwbGMwbtGMjtAj
Non avendo l’acquisizione al tempo 0 abbiamo fatto riferimento alla prima acquisizione effettuata (3°ora)
approssimazione per l’attività escreta
Metodo assolutoMetodo assoluto Si correggono i conteggi nelle ROI nelle diverse acquisizioni per il fattore di Si correggono i conteggi nelle ROI nelle diverse acquisizioni per il fattore di
attenuazione dovuta al paziente stesso, calcolato a partire dai conteggi attenuazione dovuta al paziente stesso, calcolato a partire dai conteggi ottenuti dal wb irraggiato da un flood di cobaltoottenuti dal wb irraggiato da un flood di cobalto
Dose aggiuntiva al paziente per una precisione non richiesta in Dose aggiuntiva al paziente per una precisione non richiesta in diagnosticadiagnostica
Si era ipotizzato di ottenere il fattore di attenuazione a partire da immagini Si era ipotizzato di ottenere il fattore di attenuazione a partire da immagini Tac: Tac:
Problema: la spect ct della GE non la fa applicare ad acquisizioni successive Problema: la spect ct della GE non la fa applicare ad acquisizioni successive né alle immagini 3d ricostruitela corrazione per l’attenuazionené alle immagini 3d ricostruitela corrazione per l’attenuazione
IDEA: usare il fantoccio cheers con gli inserti a diverse densità per ottenere IDEA: usare il fantoccio cheers con gli inserti a diverse densità per ottenere una curva di densità-Hu da cui ricavare i fattori di attenuazione degli organi una curva di densità-Hu da cui ricavare i fattori di attenuazione degli organi da applicare ai conteggi da applicare ai conteggi
Molto laborioso e introduzione di troppe approssimazioniMolto laborioso e introduzione di troppe approssimazioni
Si è proceduto al calcolo senza tener conto dell’attenuazione del paziente. Si è proceduto al calcolo senza tener conto dell’attenuazione del paziente. (Verifica per confronto dell’errore introdotto)(Verifica per confronto dell’errore introdotto)
Fit con MATLABFit con MATLAB
Confronto fit Excell e Matlab Confronto fit Excell e Matlab
per poter utilizzare il programma è necessario scegliere il radionuclide
Calcolo della dose: scelta del Calcolo della dose: scelta del radionuclideradionuclide
10 FANTOCCI WHOLE BODY DA UTIIZZARE CON IL RADIONUCLIDE E I DATI CINETICI
FANTOCCI SPECIFICI LA CUI RICHIESTA DEI DATI
ORGANO -CINETICI È LEGATA AL TIPO DI MODELLO DA UTlLIZZARE
Calcolo della dose: Scelta del Calcolo della dose: Scelta del modellomodello
Calcolo della dose: Introduzione dei Calcolo della dose: Introduzione dei dati relativi alla cineticadati relativi alla cinetica
Calcolo della dose: oCalcolo della dose: ottenimento dei risultatittenimento dei risultati
Attenzione all’approssimazione Attenzione all’approssimazione della 3°ora…..della 3°ora…..
RisultatiRisultati
Approssimazioni fatte :Approssimazioni fatte :metodo relativometodo relativo -percentuale di attività che nelle 3 ore è andata via con le urina -percentuale di attività che nelle 3 ore è andata via con le urina -calcolo delle urina fino alla 48° ora.-calcolo delle urina fino alla 48° ora.--
Metodo assolutoMetodo assoluto -non si tiene conto dell'attenuazione del paziente -non si tiene conto dell'attenuazione del paziente -calcolo delle urina fino alla 48° ora.-calcolo delle urina fino alla 48° ora.
Dal confronto con la letteratura: metodo relativo minore approssimazioneDal confronto con la letteratura: metodo relativo minore approssimazione
N. N.
paziente paziente
Attività Attività
somministrata somministrata
(MBq)(MBq)
Dose efficace Dose efficace
(mSv) metodo (mSv) metodo
assolutoassoluto
Dose efficace Dose efficace
(mSv) metodo (mSv) metodo
relativorelativo
(mSv)(mSv)
metodo relativo metodo relativo
corretto per corretto per
decadimento 3° oradecadimento 3° ora
11 10761076 1.641.64 10.3010.30 6.586.58
22 921921 2.132.13 11.4011.40 7.527.52
33 1025.61025.6 1.561.56 8.388.38 6.746.74
ConclusioniConclusioni
Risultati:Risultati: valori di dose consistenti (tenendo conto delle valori di dose consistenti (tenendo conto delle approssimazioni introdotte) con i risultati riportati in approssimazioni introdotte) con i risultati riportati in letteratura (1.89-8.68 mSv) riferiti a scintigrafie ossee letteratura (1.89-8.68 mSv) riferiti a scintigrafie ossee con equivalente attività somministrata (1076 MBq), con equivalente attività somministrata (1076 MBq),
Metodo che porta a risultati soddisfacenti nonostante le Metodo che porta a risultati soddisfacenti nonostante le approssimazioni considerate ma molto laboriosoapprossimazioni considerate ma molto laborioso
Ideale per dosimetria che richiede alta precisione dei Ideale per dosimetria che richiede alta precisione dei risultati (terapia) risultati (terapia)
Problemi aperti:Problemi aperti: Analisi delle urina e approssimazione vescicaAnalisi delle urina e approssimazione vescica
ConclusioniConclusioni ProtocolloProtocollo- preparare una provetta di 4MBq di Tc99m in soluzione di fisiologica di 10 ml per ogni preparare una provetta di 4MBq di Tc99m in soluzione di fisiologica di 10 ml per ogni
acquisizione; acquisizione; - posizionare la provetta di 4MBq di Tc99m ai piedi del paziente lungo la direzione posizionare la provetta di 4MBq di Tc99m ai piedi del paziente lungo la direzione
perpendicolare al paziente in modo che resti nel campo di vista senza dare artefatti perpendicolare al paziente in modo che resti nel campo di vista senza dare artefatti all’immagine e senza entrare nella ROI rettangolare del wb.all’immagine e senza entrare nella ROI rettangolare del wb.
in diagnostica (metodo relativo):in diagnostica (metodo relativo):- a 10min effettuare acquisizione WB 10cm/min con due teste con una distanza lettino-a 10min effettuare acquisizione WB 10cm/min con due teste con una distanza lettino-
teste della gamma camera fissa (o almeno riproducibile) e annotare tale distanza; teste della gamma camera fissa (o almeno riproducibile) e annotare tale distanza; nelle acquisizioni successive a 3 ore, 6 ore, 24 ore,(48 ore) riposizionare il lettino e le nelle acquisizioni successive a 3 ore, 6 ore, 24 ore,(48 ore) riposizionare il lettino e le teste alla distanza stabilita durante la prima acquisizione;teste alla distanza stabilita durante la prima acquisizione;
in terapia (metodo assoluto):in terapia (metodo assoluto):Alla 3 ora Alla 3 ora - effettuare un’acquisizione WB del paziente adagiato su un flood di Co-57; effettuare un’acquisizione WB del paziente adagiato su un flood di Co-57; - effettuare acquisizione WB 10cm/min con due teste con una distanza lettino-teste effettuare acquisizione WB 10cm/min con due teste con una distanza lettino-teste
della gamma camera fissa (o almeno riproducibile) e annotare tale distanza; della gamma camera fissa (o almeno riproducibile) e annotare tale distanza; nelle acquisizioni successive a 6 ore, 24 ore,(48 ore) riposizionare il lettino e le teste alla nelle acquisizioni successive a 6 ore, 24 ore,(48 ore) riposizionare il lettino e le teste alla
distanza stabilita durante la prima acquisizione.distanza stabilita durante la prima acquisizione.