La PETLa PET--CT nello studio CT nello studio del tumore del pancreas:del tumore del pancreas:radiofarmaciradiofarmaci, tecniche e , tecniche e

metodichemetodiche

Alfredo PalmieriMedicina Nucleare – ASMN

Reggio Emilia

IntroduzioneIntroduzione

• La PET (Tomografia ad Emissione di Positroni) è una tecnica diagnostica medico-nucleare di grande importanza per la diagnosi di numerose patologie: rivelazione precoce di tumori, verifica dello stadio della malattia e dell’efficacia terapeutica.

• Consente di rilevare le variazioni metaboliche e funzionali indotte dalla presenza di malattie, ancor prima che queste determinino la comparsa di modificazioni strutturali, con la potenzialità di fare diagnosi più precoci e raffinate.

• Ottima “arma” nello studio dei tumori del pancreas: diagnosi, staging e monitoraggio della terapia

Il tumore del pancreasIl tumore del pancreas

• Possono originare sia dalla componente ghiandolare esocrina che da quella endocrina (le neoplasie della parte esocrina sono le più frequenti)

• Possono essere benigni o maligni

• I tumori benigni sono rari e rappresentano circa il 6-10% della patologia del pancreas. I più frequenti sono rappresentati da

- Tumore a cellule acinari- Cistoadenoma sieroso - Cistoadenoma mucinoso

AIRC 2009AIRC 2009

Il tumore del pancreasIl tumore del pancreas

I tumori maligni rappresentano la maggioranza delle neoplasie pancreatiche. Sono malattie a decorso molto aggressivo e rappresentano attualmente l’ottava causa di morte per tumore nel mondo occidentale.

Sede N° morti Sopravvivenza a 5 anni

polmone 163.510 15%colon 56.910 61%mammella 40.870 86%prostata 30.350 96%Pancreas 31.800 4%

JemalJemal etet al al CancerCancer J J ClinClin 20052005

2005 2005 –– MortalitMortalitàà in USA per cancro in USA per cancro

Il tumore del pancreasIl tumore del pancreas

Il tumore maligno più frequente è

l’adenocarcinoma duttale,

che rappresenta il 90% circa delle

neoplasie del pancreas.

Le altre varianti tumorali maligne sono

meno frequenti, ma la prognosi rimane

sempre severa:

- adenocarcinoma mucinoso- carcinoma a cellule acinari- adenocarcinoma squamoso - carcinoma anaplastico

Pancreas: Pancreas: RadiofarmaciRadiofarmaci PETPET

RadiofarmaciRadiofarmaci: [18F]FDG: [18F]FDG

Caratteristiche radionuclide F18:• Decadimento β+ con emissione di positroni• Emivita F18 : 110 minuti• Emissione di positroni 96,6%• Ottenuto mediante ciclotrone

Caratteristiche CHIMICO-BIOLOGICHE [18F]FDG:• Analogo del glucosio con un atomo di fluoro al posto

del gruppo OH in posizione C2

OCH2OH

OH

OHHOOH

OCH2OH

OH

F

OHHOVSVS

RadiofarmaciRadiofarmaci: [18F]FDG: [18F]FDG

Perche l’FDG?

• La trasformazione maligna della maggior parte delle cellule si associa ad un elevato consumo di glucosio

• L’incremento del consumo di glucosio è maggiore nei tumori a rapida crescita e più aggressivi

L’ FDG entra nelle cellule come analogo del glucosio, inizia la glicolisi ma non èriconosciuto dall’enzima che attua la seconda reazione del ciclo e quindi rimane intrappolato nella cellula.

RadiofarmaciRadiofarmaci: [18F]FDG: [18F]FDG

Applicazioni cliniche:•Diagnosi differenziale tra masse pancreatiche benigne e maligne, anche a carattere cistico; Sensibilità 89%, Specificità 69%

•Stadiazione, identificazione della progressione metastatica della neoplasia, soprattutto a livello linfonodale

•Prognosi a lungo termine, ristadiazione per sospetta recidiva

[18F]FDG[18F]FDG--PETPET

Pancreas: Pancreas: RadiofarmaciRadiofarmaci PETPET

Caratteristiche radionuclide Ga68: • Emivita Ga68 : 68 minuti• Emissione di positroni 89%• Ottenuto mediante generatore Ge68/Ga68

Caratteristiche CHIMICO-BIOLOGICHE 68Ga-DOTATOC :• Analogo della somatostatina. • DOTATOC: chelante macrociclico per Ga68 altissima affinità per SSTR2.

Oltre che a livello fisiologico, i vari sottotipi recettoriali (SSTR2) sono presenti in diverse patologie neoplastiche tra cui quelle neuro-endocrine.

Generatore Generatore 68Ge/68Ga68Ge/68Ga

68Ga68Ga--DOTATOCDOTATOC

68Ga68Ga--DOTATOC & DOTATOC & SomatostatinaSomatostatina

La SOMATOSTATINA è un peptide ciclico che esercita effetti inibitori, dose dipendenti, su numerose funzioni biologiche fra cui la secrezione di ormoni polipeptidici. Tutti gli effetti della somatostatina sono mediati da specifici recettori localizzati sulla membrana plasmatica delle cellule bersaglio che si comportano come “serrature” specifiche (elevata affinitàspecifica)

SomatostatinaSomatostatina

RadiofarmaciRadiofarmaci: 68Ga: 68Ga--DOTATOCDOTATOC

PeptidePeptide SSTR1SSTR1 SSTR2SSTR2 SSTR3SSTR3 SSTR4SSTR4 SSTR5SSTR5

SomatostatinaSomatostatina ++++++++++++ ++++++++++++++ ++++++++++++ ++++++++++++++ ++++++++++++

OctreotideOctreotide -- ++++++ ++++ ++ ++

DotatocDotatoc ++ ++++++++ ++++++ -- ++++++

DotatateDotatate++ ++++++ ++ ++++ ++++

Profili di affinitProfili di affinitàà per i recettori per la per i recettori per la somatostatinasomatostatina da parte dei da parte dei radiofarmaciradiofarmaci disponibilidisponibili

Elevata affinitElevata affinitàà per i recettori SSTRper i recettori SSTR--2 del 68Gallio2 del 68Gallio--DOTATOCDOTATOC

68Ga68Ga--DOTATOCDOTATOC

Gastrinoma 90-95%Carcinoide 85-95%VIP-oma 80-90%Non-funzionanti 75-85%Glucagonoma 70-80%Insulinoma 50-60%

Densità di Espressione del SST-R2 nei Tumori neuroendocrini e Sensibilità dell’ imaging con analoghi della

somatostatina marcati (es 68Ga-Dotatoc)

RadiofarmaciRadiofarmaci: 68Ga: 68Ga--DOTATOCDOTATOC

Applicazioni cliniche:

1. Stadiazione dei tumori neuro-endocrini esprimenti recettori per la somatostatina

2. Ristadiazione, follow-up, valutazione efficacia terapeutica3. Selezione dei Pazienti candidabili a terapia radiometabolica con

analoghi “caldi” della somatostatina (90Y-Dotatoc, 177Lu-Dotatoc)

neoplasie neoplasie neuroendocrineneuroendocrine che che esprimono recettori per la esprimono recettori per la

somatostatinasomatostatina

SSTR2SSTR2

Altri Altri RadiofarmaciRadiofarmaci……

……nonnon solo FDG e solo FDG e DotatocDotatoc, , mama……

TomografoTomografo PET/CTPET/CT

La PET/CTLa PET/CT

Il Il tomografotomografo PET/CTPET/CT

• Principi di funzionamento: Un tomografo PET si basa sulla rivelazione

dei due fotoni di annichilazione di 511 KeV, generati in coincidenza ed in direzioni opposte dall’interazione tra il positrone emesso da un nucleo radioattivo ed un elettrone della materia circostante

• Il tomografo PET/CT:– gantry integrato (PET CT);– lettino porta paziente;– consolle di acquisizione;– workstation di elaborazione

Sistema integrato: PET/CTSistema integrato: PET/CT

Un sistema integrato PET/CT permette una più accurata interpretazione

delle immagini funzionali PET sulla base di immagini anatomiche CT

Correlazione Anatomo-Funzionale

CTCTCT PETPET PET/CTPET/CT

La PET/CTLa PET/CT

• Valutazione semiquantitativa della bio-distribuzione del tracciante espressa per mezzo del valore SUV (Standardized Uptake Value)

• Capacità di rendere quantitativa l’immagine PET, fornendo informazioni precise sull’attività metabolica nell’organismo

• Possibilità di confronto in termini quatitativi con indagini PET precedenti, controllo in corso di terapia, valutazione post-terapia

Visita MNVisita MN

InjectionInjection

11 22 33 44 55 66

Scansione PETScansione PET

UPTAKEUPTAKE

3030’’-- 6060’’Attesa caldaAttesa calda

PosizionamentoPosizionamento

CTCT

Scansione CTScansione CT

Visualizzazione e Visualizzazione e controllo, archivio controllo, archivio PACSPACS

LL’’esame PET/CTesame PET/CT

Preparazione del pazientePreparazione del paziente

Il personale infermieristico :Accesso venosoAssistenza infermieristica di base

** Studio con 18F-FDG:Glicemia con stick (<200 mg/dl)Su prescrizione medica: somministra un miorilassante (15-20 minuti prima dell’iniezione);

Attesa calda PETAttesa calda PET

18F18F--FDGFDG

Preparazione del paziente:Idratazione (500 ccfisiologica)Iniezione ev 18F-FDG

3,7 MBq/Kg (222-370 MBq)

Attesa:1 h circa;Condizioni di riposo

68Ga68Ga--DotatocDotatoc

Preparazione del paziente:Idratazione (500 ccfisiologica)Iniezione ev 68Ga-Dotatoc

2 MBq/ Kg (120-200 MBq)

Attesa:30 min circa;Condizioni di riposo

18F18F--FDGFDG

• Supino• Braccia sopra alla testa• Acquisizione standard

orbita-inguine• Posizione comoda

PosizionamentoPosizionamento

68Ga68Ga--DotatocDotatoc

• Supino• Braccia lungo i fianchi• Acquisizione standard:

vertice-inguine• Posizione comoda

** Posizionamento per piano cura RT** Posizionamento per piano cura RT

Lettino piano in fibra di carbonio, radiotrasparente, con scanalature per bloccaggio dei sistemi d’immobilizzazione

** Posizionamento per piano cura RT** Posizionamento per piano cura RT

• Posizionamento con sistemi d’immobilizzazione dedicati

• Centratura mediante laser mobili esterni ortogonali

• Utilizzo reperi radiopachi

Protocollo di acquisizione standardProtocollo di acquisizione standard

• Scout view• Scansione CT:

• Kv: 120• mA: 80 • spessore: 3.75 mm• tipo di scansione: elicoidale• tempo di rotazione. 0.8”• velocità mm/rot: 13.75

• Acquisizione PET:• Acquisizione 3D• numero di lettini: 6-8 • overlap: 9 slices• tempo di acq. FOV: 3’30” (5’ Ga68)• tempo totale: 21-28 min (35-40 Ga68)

Ricostruzione delle immagini PET– Matrice. 256x256– Recon method 3D: iterativo (VP-HD)– Iterazioni: 2– Subset: 28– FOV: 70 cm– Slices overlap: 9

Fusione delle immagini:

Post-processing

Visualizzazione e ControlloVisualizzazione e Controllo

• Verifica dei criteri di correttezza

• Valutazione presenza di artefatti tecnici

• Eventuali particolari• Corretta archiviazione delle immagini (PACS)

Dosimetria al personaleDosimetria al personale

• Dosimetri personali– Corpo intero – Bracciale (polso)– Anello (dito)

• Dosimetri a lettura diretta

< 2 < 2 μμSvSv

……ee ora ora vediamovediamo……

Casi clinici: 18FCasi clinici: 18F--FDGFDG

Carcinoma del pancreas con

metastasi al fegato, al mediastino e metastasi

ossee

La CT aveva riscontrato solo la neoplasia primitiva

CarcinoideCarcinoide del pancreas con metastasi del pancreas con metastasi linfonodalilinfonodali

PET FDGPET FDGmetabolismo metabolismo

glucidicoglucidico

PET PET GaGa--DotatocDotatocdensitdensitàà SSTR2SSTR2--SSTR5SSTR5

18F18F--FDG FDG vsvs 68Ga68Ga--DotatocDotatoc

Carcinoma neuroendocrinodel pancreas con metastasi

multiple al fegato

Casi clinici 68GaCasi clinici 68Ga--DotatocDotatoc

Gastrinoma del pancreas

Casi clinici 68GaCasi clinici 68Ga--DotatocDotatoc

Localizzazioni secondarie multiple da carcinoma

neuroendocrino del pancreas

Casi clinici 68GaCasi clinici 68Ga--DotatocDotatoc

ConclusioniConclusioni