Mencaroni Spartaco Parte seconda Medicina Nucleareofflimitsmonello.altervista.org/Nuova...

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Parte seconda Medicina Nucleare


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CAP 1 PARTE GENERALE 1.1 CENNI SULLA RADIOATTIVITÀ La radioattività è un processo spontaneo nel quale un nucleo instabile si trasforma in un altro emettendo radiazioni elettromagnetiche e/o particelle. I nuclei stabili hanno di solito un rapporto fra neutroni e protoni vicino ad uno, mentre quelli instabili hanno o protoni o neutroni in eccesso. Anche il numero atomico è importante: tutti gli elementi con Z > 82 sono instabili (anche se esistono il C14 e il K40). In natura esistono quattro serie radioattive, che fanno capo a 4 elementi: • Torio • Attinio • Uranio • Nettunio E’ anche possibile produrre atomi radioattivi sottoponendo nuclei stabili a bombardamento con particelle ad alta energia (1933, allumino bombardato con elio ? P30, residuo instabile e radioativo del fosforo).

Decadimento radioattivo Un nuclide radioattivo ritorna stabile spontaneamente attraverso tre tipi di processi. In ognuno di essi sono rispettate la legge della conservazione dell’energia, della quantità di moto e della carica elettrica.

Decadimento alfa Un atomo emette dal proprio nucleo una particella pesante positiva (un nucleo di elio, due protoni e due neutroni). Il nuovo atomo ha numero atomico Z-2, e massa atomica A-4

Decadimento beta In questo processo si ha la trasformazione di un protone in un neutrone (tramite l’emissione di un positrone, o elettrone con carica positiva, detto beta +), oppure di un neutrone in un protone (tramite l’emissione di un elettrone, beta - ). In ogni caso il numero di massa dell’elemento rimane ovviamente invariato perché il protone e il neutrone pesano uguale. Il numero atomico viene aumentato di 1 nel caso della beta - , in quanto si ha il guadagno di un protone, diminuito di 1 nella beta + per via della trasformazione del protone in neutrone.

Decadimento gamma Accompagna spesso i decadimenti alfa e beta, e consiste nell’emissione dal nucleo di uno o più fotoni, detti anche raggi gamma. Essi sono privi di massa essendo una radiazione elettromagnetica, quindi un decadimento gamma non comporta variazioni nella massa e nel numero atomico dell’elemento, ma soltanto una variazione del livello di energia del nucleo da uno stato eccitato ad uno stato stabile. Il decadimento è un processo statistico: non c’è modo di prevedere quando un singolo atomo lo subirà, ma sappiamo che su una quantità N di atomi, un numero fisso di essi lo subiranno entro un certo periodo di tempo.

La frazione di atomi che decade in un secondo viene definita come costante di decadimento (?) ed è caratteristica per ogni radionuclide. La sua attività si misura come:

Nt

Nλ−=

∆∆

dove N è la misura del numero di atomi che compongono il campione. Questa è anche la misura di quanto è radioattivo il campione, definita come numero di atomi che si disintegrano per secondo. Questo viene definito Curie (Ci) e corrisponde a un valore di ? di 3,7 X 1010 disintegrazioni al secondo. Un becquerel (Bq)è invece pari a una disintegrazione al secondo (? = 1). In medicina nucleare si somministrano dosi fra 1 KBq e 925 MBq, pari rispettivamente a 1 microcurie e qualche decina di millicurie.


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Il decadimento radioattivo è esponenziale, e il numero di atomi residui al tempo t (Nt) in ogni momento può essere valutato in rapporto al numero di atomi radioattivi iniziali (N0) tramite la relazione:

tt eNN λ−= 0

E’ importante soprattutto conoscere il tempo di dimezzamento di una sostanza, in cui Nt dimezza rispetto ad N0. Questo è dato dalla relazione:

λ693.02/1 =T In realtà dopo una somministrazione di un radiofarmaco il tempo di dimezzamento non è condizionato solo al suo decadimento radioattivo, ma anche all’eliminazione biologica della sostanza dall’organismo. In condizioni in cui il T/2 biologico sia molto maggiore di quello fisico si approssima il T/2 effettivo a quello biologico. Viceversa se il T/2 fisico è molto maggiore di que llo biologico. Se le due grandezze sono paragonabili, allora vale la relazione:

bioTfisicoTeffettivoT 2/12/12/1

111+=

Produzione dei radionuclidi E’ importante produrre radionuclidi “ad hoc” che abbiano un basso tempo di dimezzamento fisico o che subiscano una rapida inattivazione biologica. Siccome quelli naturali non hanno queste caratteristiche, la maggior parte dei radionuclidi usati viene prodotta artificialmente Questi metodi di produzione sono: • Irradiazione di nuclidi stabili in un reattore nucleare • Irradiazione di nuclidi stabili in un acceleratore o ciclotrone • Fissione di nuclidi stabili ? in un reattore nucleare si produce un numero molto alto di neutroni termici, con energia cinetica molto piccola che possono essere catturati da un elemento stabile che viene quindi ad aumentare il suo numero di massa di 1, divenendo instabile. Questo processo avviene con produzione di raggi gamma. ? in acceleratore di particelle queste vengono lanciate ad alta energia contro un bersaglio inerte, producendo radionuclidi con lo stesso processo precedente. Le particelle da “aggiungere” all’atomo stabile devono però avere alta energia perché sono cariche, e devono vincere la forza di repulsione elettrica. Alcune particelle prodotte in questo modo hanno T/2 così breve da necessitare la produzione in situ durante l’esame con ciclotroni compatti. Queste sono ad esempio il C11 (T/2 20 min.) o l’N13, con T/2 di 10 m, o l’O15 con T/2 di 2 minuti. ? alcuni nuclei bombardati con un neutrone sono in grado di assorbirlo , e poi dividersi in due nuclei che sono la somma del nucleo originario. Ad esempio l’U 235 bombardato produce il Ba141 e il Kr91. Alcuni di questi prodotti sono radioattivi e impiegabili in medicina nucleare, come lo I131 e il Tc99. Alcune volte i prodotti di queste reazioni possono “figliare” dei radionuclidi ancora migliori per gli impieghi della medicina nucleare dopo un tot di tempo, e quindi venir utilizzati al posto di questi. Ad esempio il Mo99

forma il Tc99: il primo ha un T/2 di 67 ore, il secondo di 6 ore. Il molibdeno forma il tecnezio dopo 24 ore, quindi esistono apparecchiature che consentono l’estrazione “giornaliera” in situ del prodotto da usare per la scintigrafia.

1.2 INTERAZIONE DELLE RADIAZIONI CON LA MATERIA

Effetti dei fotoni (radiazioni elettromagnetiche) I raggi X e gamma producono effetti sulla materia, di tipo ionizzante (l’energia è sufficiente a strappare un elettrone dall’atomo) o eccitante (l’energia è sufficiente solo a ad aumentare il livello energetico dell’elettrone dello stesso atomo).


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Effetto fotoelettrico Un fotone della radiazione interagisce con un elettrone interno dell’atomo. Il fotone viene assorbito, e l’elettrone viene espulso con energia cinetica pari a quella del fotone incidente, meno l’energia di legame dell’elettrone (che è stata spesa per staccarlo). I limiti sono: • L’energia del fotone incidente deve essere superiore a quella di legame dell’elettrone • All’aumentare dell’energia del fotone diminuisce la probabilità di creare un effetto fotoelettrico (si

formano altri fenomeni) • All’aumentare del numero atomico dell’elemento bombardato diminuisce la probabilità di creare un

effetto fotoelettrico Dopo questo processo, un elettrone esterno dell’atomo si sposta a “coprire” il buco lasciato dall’elettrone emesso, e questo fa diminuire l’energia atomica, poiché un elettrone si è spostato da un livello più alto a uno più basso. Questa diminuzione di energia è compensata dall’emissione di una radiazione X di intensità pari alla differenza di energia fra l’orbitale dell’elettrone che è andato a “coprire” il buco e quello dove si trova attualmente.

Effetto Compton Si ha quando un fotone interagisce con un elettrone esterno, meno legato all’atomo e quindi detto “libero”, strappandolo alla sua orbita. Il fotone non viene trattenuto dall’atomo ma continua a muoversi. In questo modo l’energia del fotone incidente viene in parte fornita all’elettrone, in parte rimane al fotone incidente. Il fotone dopo l’urto ha una energia residua che è pari a quella originale, meno quella di legame dell’elettrone, meno l’energia cinetica dell’elettrone espulso. Il quantitativo di energia che viene ceduto all’elettrone dipende principalmente dall’angolo di incidenza. L’effetto Compton si verifica casualmente in maniera indipendente dal numero atomico dell’atomo, ma è necessaria una energia del fotone incidente elevata.

Creazione di coppie Coinvolge fotoni di energia superiore a 1,02 MeV, una dose di energia mai raggiunta in medicina nucleare. Il fotone incidente si “trasforma” in un elettrone e un positrone. L’elettrone viene emesso normalmente, il positrone si scontra con un elettrone e si annichila producendo due fotoni con energia minore (0,51 MeV) in direzioni opposte. Questo fenomeno viene sfruttato per la PET.

Effetti degli elettroni (radiazione corpuscolata) • Collisione: avviene quando l’elettrone passa in prossimità di un atomo e interagisce con gli elettroni

orbitali e li urta spostandoli dalla loro orbita. Gli elettroni urtati possono passare ad un livello maggiore di energia o abbandonare l’atomo a seconda dell’energia dell’elettrone incidente. Un elettrone a bassa velocità ha maggior probabilità di ottenere questo effetto perché resta più a lungo in prossimità dell’atomo.

• Interazione con il nucleo: avviene quando l’elettrone raggiunge direttamente il nucleo atomico, e devia rispetto alla sua traiettoria iniziale. Una parte della sua energia viene dissipata come radiazione elettromagnetica. Questo processo è alla base della produzione di raggi X, e viene usato in medicina nucleare per la produzione di radioisotopi beta nel corpo umano.

1.3 METODI DI RIVELAZIONE DELLE RADIAZIONI Ce ne sono di due tipi, usati in MN.

Rivelatori a gas Si basano sulla ionizzazione prodotta dalle radiazioni sui gas. Sono fati da una camera cilindrica in genere riempita con aria, con una coppia di elettrodi dove si raccolgono i ioni. Esponendo l’apparecchio alle radiazioni si ha la produzione di coppie che si dispongono all’anodo o al catodo, dando origine ad una corrente misurabile. Ne esistono di vario tipo, che vengono impiegati in condizioni differenti a seconda delle caratteristiche.

Rilevatori a scintillazione Alcuni materiali colpiti dalle radiazioni emettono luce. I materiali liquidi di questo tipo vengono aggiunti a campioni di laboratorio per misurare le radiazioni a bassa energia emesse dal C14 o dall’H3, con i quali sono state marcate in precedenza le molecole che si vogliono individuare.


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Quelli solidi sono più usati, e il più diffuso è il sodio ioduro attivato con tallio NaI(Tl). Rivela efficacemente raggi X o gamma fra 30 e 500 KeV. La radiazione interagisce con il NaI, producendo l’espulsione di elettroni dagli atomi del cristallo; questi si ricombinano con la sostanza fotomoltiplicatrice che agisce da rilevatore, producendo lampi di luce in maniera proporzionale all’energia del fotone X o gamma incidente. Il tallio migliora il processo di almeno 10 volte. Gli impulsi luminosi vengono poi convertiti in impulsi elettrici da un fotocatodo che agisce liberando elettroni in quantità pari alla luce ricevuta. Il processo consente una amplificazione notevole, e per ogni fotone iniziale vengono prodotti 105-108 elettroni, provocando l’emissione di corrente misurabile. Accoppiato con un analizzatore dell’altezza degli impulsi, questo apparecchio è in grado di separare la corrente elettrica ricavata dalla stimolazione con raggi X da quella con raggi gamma. Lo strumento completo prende il nome di sonda a scintillazione, l’apparecchio più usato in MN. Alcune tecniche permettono di posizionare il campione radioattivo in una posizione ottimale per farlo interagire con il NaI(Tl), a seconda della natura del campione stesso: • Rilevatori a pozzetto: nel materiale di NaI(Tl) viene scavato un pozzetto nel quale il campione liquido

(plasma, urine) marcato con molecole radioattive viene inserito • Sonde per captazione: misure dirette su uno specifico organo in funzione del tempo • Scanner lineare: rappresentazione su fogli di carta sensibile a colori o in bianco e nero della distribuzione

del farmaco in un orgnao.

1.4 TECNICHE DI IMAGING IN MEDICINA NUCLEARE Si tratta di registrare la distribuzione del radiofarmaco all’interno dell’organo o dell’area di interesse. Serve che la radiazione sia abbastanza penetrante da essere colta all’esterno, e quindi si possono usare solo elementi che decadono emettendo raggi X o gamma, fra gli 80 e i 300 KeV. Le particelle non penetranti (a e b) non devono essere prodotte perché si fermano nei tessuti del paziente, aumentando la dose senza contribuire alla formazione dell’immagine.

Gamma camera Permette di ottenere informazioni sulla morfologia dell’organo che sulla distribuzione del farmaco nel tempo. I raggi gamma o X emessi dal paziente passano attraverso varie componenti: • Collimatore: disco di piombo forato, che lascia passare tutti i raggi che arrivano in linea retta; il cristallo

con molti fori piccoli e brevi ha una elevata sensibilità, ma bassa risoluzione, mentre quello con fori distanziati e lunghi ha una alta risoluzione ma bassa sensibilità, per cui il collimatore va scelto a seconda dell’immagine che si vuole utilizzare.

• Cristallo a scintillazione: raccoglie le radiazioni passate dal collimatore e produce flash luminosi • Fotomoltiplicatore: amplifica i flash prodotti dal cristallo e li trasforma in segnali elettrici, che vengono

poi analizzati dal computer e visualizzati sul display. Esiste un modello a cristalli multipli, in cui il cristallo a scintillazione è fatto da 294 cristalli accoppianti ciascuno mediante fibre ottiche a due fotomoltiplicatori. Questa tecnica riduce i tempi morti del rilevatore e quindi permette la rilevazione di impulsi ad elevata frequenza. E’ importante in cardiologia nucleare.

SPET (tomografia ad emissione di fotone singolo) Permette di osservare la distribuzione di una sostanza radioattiva emessa in circolo all’interno di un singolo organo, senza subire contemporaneamente l’interferenza delle strutture circostanti. La risoluzione di contrasto quindi risulta notevolmente aumentata. La metodica si basa sull’utilizzo di una gamma camera rotante, che gira attorno al soggetto a 360°. Il rilevatore si sposta (fase di STEP) senza acquisire informazioni, e poi si ferma ad angoli prefissati (da 32 a 128 volte) acquisendo le informazioni (fase di SHOOT). Le varie immagini ottenute vengono poi sommate e ricostruite da un calcolatore che esclude le porzioni circostanti alla zona interessata. Il risultato è analogo alla TC, con sezioni tomografiche assiali adiacenti.


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Una variante è l’impiego di diversi rilevatori disposti attorno al paziente, anziché uno solo, ottenendo una risoluzione maggiore e un impiego in tempi più rapidi con meno dose di radiazione. In genere questo è riservato alla scintigrafia alla testa. Rispetto all’impiego biplanare della gamma camera, si ottengono enormi vantaggi, con la possibilità di immagini in 3d e di eliminazione di interferenze dai tessuti circostanti. Il tempo però è lungo e ci sono problemi complessi dovuti alla variabilità delle risposte a seconda della profondità dei tessuti e al movimento della testina. Attualmente il limite è ancora la ricerca degli adatti radiocomposti per poter applicare la metodica nei vari organi.

PET (tomografia ad emissione di positroni) Usa radioisotopi che decadono emettendo positroni. Questo positrone (vedi effetti delle radiazione elettromagnetiche, formazione di coppie) si annichila con un elettrone emettendo due fotoni in direzione opposta a 0,51 MeV. Osservando la direzione di emissione delle radiazioni si localizza esattamente l’evento, e quindi si ricostruisce la distribuzione del radiofarmaco in maniera analoga alla TC. E’ limitata perché la maggior parte degli isotopi che emettono positroni è costosa (prodotta con un ciclotrone) è dura poco. I campi di impiego della PET sono cuore e cervello.

Scintigrafia funzionale o parametrica Tecnica molto elaborata. Normalmente nelle tecniche tradizionali si misura la dose di tracciante in un’area (segnale/spazio), qui invece si misura la dose di tracciante nel tempo (segnale/tempo). Quindi si divide l’area da studiare in pixel e si misura l’intensità del segnale in ogni pixel, che con colori che variano a seconda dell’intensità misura dinamicamente la variazione del segnale nel tempo. Il colore di un certo tipo indica che la distribuzione del tracciante in quella zona è stata di un certo tipo rispetto ad una zona di colore diverso. Questo viene utilizzato soprattutto per valutare ad esempio la contrazione cardiaca e il flusso ventricolare, ma anche al fegato, al cervello e ai reni-


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CAP 2 SISTEMA GHIANDOLARE 2.1 TIROIDE Gli esami clinici da eseguire in corso di patologia tiroidea sono: • FT3 • FT4 Gli ormoni liberi possono essere alterati anche da alterazioni delle proteine che ne veicolano il trasporto nel plasma. Il T3 è basso nella eutiroyd sick sindrome, in cui il valore ormonale è alterato per la conversione del prodotto in T3 reverse, inattivo. • Reverse T3 (solo in certe patologie come la ESS) • TRH, TSH • Autoanticorpi (ne basta in genere 1, spesso gli antimicrosomiali)

• Antimicrosomiali • Anti perossidasi • Anti ormone tiroideo

• Tireoglobulina (ha valore diagnostico assoluto se il paziente non ha più tiroide e in assenza di terapia sostitutiva come indicatore di metastasi a distanza, anche non rilevabili alla scintigrafia total body) 1. Si innalza in tutte le condizioni di lesione del follicolo come le tiroidi, carcinomi, iperplasia )

• Calcitonina (marker di tumore della midollare, sindromi poliendocrine I e II) • CEA (carcinoma midollare )

TRACCIANTI NEGATIVI Esistono indicatori negativi e positivi, con possibilità di monitorare l’accumulo del farmaco nella tiroide (captazione) e della sua distribuzione (scintigrafia). Un indicatore negativo si lega al parenchima normale, un indicatore negativo si lega invece specificamente alle lesioni focali. Gli indicatori negativi sono rappresentati dallo iodio (I131 con T/2 di 8 giorni, I123 con T/2 di 13 ore o I132 con T/2 di 2,3 ore), che entrano nel metabolismo dello iodio, oppure dal Tc99 con T/2 di 6 ore. Il Tc viene rapidamente eliminato ed è molto indicato per la gamma camera, ed è il tracciante più usato, anche se non entra nel metabolismo dello iodio e quindi non permette l’analisi della captazione.

Studio della captazione dello iodio Si usa lo I131 che viene captato dal follicolo tiroideo e si misura la percentuale che ne viene assorbito. Viene misurata la dose di radioattività nella loggia tiroidea alle ore 2, 6, 12, 24 e 36 dopo la somministrazione del farmaco. ? Nel soggetto normale si ha un incremento della curva di captazione nelle prime ore, che raggiunge il massimo nelle prime 24 ore senza mai superare il 50% della dose somministrata. All’inizio il grafico ascendente esprime il ritmo di captazione, il grafico discendente esprime l’utilizzazione e l’escrezione dello iodio come ormone. Nei vari quadri patologici questa situazione cambia: • Gozzo diffuso non tossico: aumento della velocità di assorbimento, non seguita da un’altrettanto rapida

dismissione; rapida nelle prime 8 ore senza superare i valori del 50%, e poi un plateau che si protrae per diverse ore.

• Ipertiroidismo: in caso di sospetto di ipertiroidismo l’indagine deve essere fatta prima delle 12 ore. Curva in rapida ascesa con valori massimi alla 2a ora attorno al 60% della dose massima, con successiva rapida discesa. Alla 24a ora si può essere anche sotto al 40%.

• Ipotiroidismo: curva appiattita a valori bassi che non superano mai il 20-25% della dose Se il paziente ha assunto iodio prima dell’esame (sale iodato, cosmetici, sciroppi con bromo) ci possono essere dei falsi negativi di ipertiroidismo, dovuti al fatto che lo iodio in circolo è già stato captato dalla ghiandola, e quindi il nuovo iodio non viene attivamente recuperato.

1 Presenza di scintigrafia TB positiva e tireoglobulina negativa possono indicare una metastasi che ha perso la capacità di produrre la TG e quindi un prossimo viraggio verso una forma anaplastica


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Esiste inoltre una interferenza con amiodarone (che aumenta la riserva di iodio nella ghiandola), e con tutti i mezzi di contrasto idrosolubili usati negli 1-2 mesi precedente (per via del loro contenuto in iodio). Per il mezzo di contrasto liposolubile anche di più. La diagnosi di ipotiroidismo neonatale va fatta entro un mese, altrimenti si instaura cretinismo. Altre indagini importanti sono quelle dinamiche, ossia la valutazione della captazione dello iodio sotto stimolo funzionale . Questi sono stimoli positivi alla secrezione (TSH) o negativi (T3), ma hanno oggi un ridotto interesse clinico. Invece è importante la valutazione del deficit di perossidasi, che comporta ipotiroidismo con gozzo diffuso per la incapacità di produrre l’ormone. In questa malattia lo iodio viene normalmente captato dalla ghiandola, ma non legato alla tireoglobulina. Viene valutato con il tiocianato o perclorato di potassio: questo scambia lo iodio con il potassio e trascina via dalla tiroide tutto lo iodio assorbito dalla ghiandola ma non legato nell’ormone. Dopo somministrazione di iodio, alla 2a ora il picco di assorbimento è normale, ma se si somministra perclorato di potassio si ha una riduzione della radioattività che è considerata significativa se è almeno del 20% rispetto al valore della 2a ora.

SCINTIGRAFIA TIROIDEA Somministrazione di I131 per via orale o sistemica fino a 1850 KBq, oppure Tc99 per EV fino a 74 Mbq preferibilmente. Il primo tracciante viene valutato dopo 24 ore, il secondo dopo 2 ore. Il Tc si diffonde anche alle salivari.

Quadro normale La tiroide appare come una farfalla con il lobo destro di solito più grande; i due lobi sono uniti da un piccolo istmo con ridotta fissazione. Talvolta dall’istmo parte un terzo lobo. La ghiandola appare diffusamente captante in modo omogeneo.

Anomalie congenite • Tiroide localizzata lungo il tratto tireoglosso: non si

osserva accumulo del tracciante in area tiroidea, ma si individua accumulo alla base della lingua. La ghiandola ectopica è ipocaptante.

• Anomalie di numero: tiroidi accessorie disposte lungo il tratto tireoglosso: assenza totale della tiroide normale ed aree di captazione localizzate in sede tireoglossa.

• Di forma: assenza di un lobo che rimane inalterata dopo stimolo con TSH

Iperplasia diffusa Aumento uniforme del volume della ghiandola che a seconda della patologia (tossica o non tossica) è iso o ipercaptante, ma uniformemente.

Iperplasia nodulare unica Il gozzo uninodulare viene osservato con scintigrafia tiroidea in tre dimensioni. I noduli superficiali si vedono anche se di 0,5 cm. In rapporto alla fissazione del composto possono essere distinti in caldi e freddi. Quelli caldi sono composti da tessuto captante e appaiono gialli, quelli freddi da tessuto non captanti e appaiono blu. ? I noduli caldi possono essere: • Aree di iperplasia • Adenomi tossici (morbo di Plummer)

Classificazione delle patologie tiroidee

• Gozzo diffuso semplice • Gozzo diffuso tossico ? Basedow • Gozzo uninodulare non tossico • Gozzo uninodulare tossico ? Plummer • Gozzo multinodulare non tossico • Gozzo multinodulare tossico • Tiroiditi • Tumori differenziati • Tumori indifferenziati


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• Nel 5-15% dei casi carcinomi o adenomi che captano lo iodio ma lo organificano in ormone. Queste appaiono calde al Tc, ma fredde al controllo con I. Quindi un nodulo caldo deve essere sempre indagato anche con lo I.

Gli adenomi (morbo di Plummer) possono produrre grandi quantità di ormone e quindi inibire l’attività dell’asse ipotalamo-tiroideo; di conseguenza abbiamo l’evidenza clinica di un basso TSH con ipertiroidismo, e alla scintigrafia il lobo circostante o il controlaterale possono non essere visibili perché inibiti. Con la somministrazione di TSH, anche l’altro lobo viene stimolato. Questo non avviene nell’adenoma in formazione dove il resto del tessuto può ancora essere funzionante. Si può allora fare un test di soppressione con T3, e osservare che solo il parenchima sano viene inibito dopo circa 8 giorni. ? I noduli freddi invece sono l’80% di tutti i noduli unici, e possono essere: • Raccolte di tessuto tiroideo colloidale o emorragico • Tiroidi circoscritti • Adenomi non funzionanti • Carcinomi primitivi o metastatici In genere il nodulo freddo ha il 30% di probabilità di essere un carcinoma. Dopo l’esame scintigrafico il nodulo freddo viene valutato con ecografia (si osserva se è solido, misto o liquido),e con agobiopsia aspirativa che è risolutiva.

Iperplasia nodulare multipla Aree multiple fredde e non funzionanti o calde e funzionanti, oppure miste. Tali formazioni sono spesso a sviluppo retrosternale e richiedono una TC del collo e del mediastino.

INDICATORI POSITIVI Esistono indicatori in grado di legarsi esclusivamente ai tumori; questi non agiscono in base alle differenze fra i vari tipi di tumore, che sono troppi, ma sfruttando le peculiarità di grande attività metabolica e di elevata vascolarizzazione del tessuto neoplastico. Oggi si impiegano il Cs131 e il Tl201 come indicatori di cellularità in quanto vengono captati attivamente dalla pompa Na/K. In particolare il Tl ha due cinetiche di distribuzione molto peculiari: • Adenomi benigni: rapido accumulo nei noduli seguito da veloce eliminazione • Carcinoma differenziato: lento e progressivo accumulo nel nodulo, e lentissima eliminazione Osservando così un tracciato a 30’ e a 3h è possibile raggiungere una specificità diagnostica del 92% fra neoplasia benigna e maligna (che esclude però la valutazione dei carcinoma indifferenziati che non captano niente). Oggi comunque con la tecnica a sottrazione di immagine fra il Tc e il Tl si riesce sempre ad identificare le lesioni ipercellulari della tiroide. Altri composti sono: • I131MIBEG che si lega ai tumori della cresta neurale, e identifica il 25-30% dei carcinomi midollari, ma

il 100% delle metastasi ossee di questo tumore • Tc99 DMSA tracciante per il carcinoma midollare con sensibilità del 95% sia del tumore primitivo che

delle metastasi scheletriche (ancora in via di studio) di cui non è ancora noto il meccanismo di fissazione.

Tecniche per la ricerca di metastasi La ricerca scintigrafica delle metastasi di neoplasie tiroidee è possibile solo nei carcinomi differenziati, e solo dopo tiroidectomia totale (la tiroide residua altrimenti capta il radiofarmaco). Le metastasi di questi tumori captano lo iodio; si tiene il paziente senza terapia sostitutiva per 30 g (perché le metastasi acquisiscono la capacità di captare lo iodio solo se stimolate dal TSH) e poi viene somministrato I131. Si fa una scintigrafia total body. Le zone fisiologiche di accumulo dello iodio sono le ghiandole salivari, lo stomaco e la vescica. Se non ci sono altre zone, l’esame è negativo; eventuali metastasi individuate così vengono trattate con radioterapia metabolica.


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Alcuni traccianti per metastasi non richiedono la sospensione della terapia con iodio per 30 giorni. Questi sono il Tl201, che è piuttosto sensibile soprattutto in associazione con la ricerca di marker tumorali (hTC, Cea, calcitonina. Specificità 95-100%, sensibilità 90-95%).

2.2 PARATIROIDI La diagnostica di MN identifica le paratiroidi solo quando sono di dimensioni superiori alla norma e di almeno 300 mg di peso (normale 30 mg). La struttura ghiandolare fissa il Tl201 e il TC99MIBI, probabilmente per via della grande densità cellulare (entrambi entrano per la pompa sodio potassio). Però nello stesso modo il Tl si fissa nella tiroide, quindi si deve ricorrere alla tecnica di sottrazione di immagine : Si fa una prima scintigrafia con Tc99 che si fissa alla sola tiroide, poi quella con Tl201. In questo modo si ottengono due immagini e quella completa viene “epurata” dell’immagine solo tiroidea tramite computer. E’ importante che nel tempo fra le due letture scintigrafiche il paziente non si muova. Nel soggetto normale si osserva un immagine “in negativo” della tiroide senza altre aree di accumulo, che invece sono evidenti in condizioni patologiche. Queste sono formate nell’85% dei casi da un adenoma, nel 15% da una iperplasia semplice. La scintigrafia a sottrazione di immagine identifica l’adenoma nell’80-90% dei casi, con specificità del 90-94% (uguale o superiore alle metodiche radiografiche). Indicazioni: • Sospetto clinico di adenoma delle paratiroidi Limiti: • Volume non inferiore a 300 mg • Difficoltà di stabilire i rapporti con organi vicini • Difficoltà di diagnosi differenziale con adenoma tiroideo non funzionante

2.3 SURRENE Il surrene viene studiato con tecniche diverse nella midollare e nella corticale

CORTICALE Si usano traccianti che entrano nella sintesi degli ormoni steroidei. Il colesterolo però non può essere marcato con emittenti gamma quindi viene usato un analogo (I1316-b-iodometilcolesterolo) con affinità 5 volte superiore agli altri per le surrenali. Il colesterolo marcato viene captato nella surrenale ed esterificato con acidi grassi a lunga catena, proteggendolo quindi dalla idrolizzazione (negli altri organi il colesterolo marcato viene esterificato con acidi grassi a breve catena o non esterificato, e quindi rapidamente eliminato). Ultimamente esiste il Se75seleniometil-19-norcolesterolo, ancora più specifico per la corteccia surrenale e con bassa dose di radiazione, ma è ancora poco usato. Lo iodio-colesterolo necessita anche del blocco preventivo della tiroide. Dopo la somministrazione del tracciante si osserva con scintigrafia total body a 3 giorni e a 6 giorni (osservazione precoce e tardiva). Possono essere eseguiti nel contempo test di stimolazione con ACTH e di soppressione con desametazone.

Quadro scintigrafico Nel soggetto normale si ha, in proiezione posteriore, la visione di due immagini triangolari uniformemente captanti, la destra più grossa e un po’ più attiva della sinistra. C’è una attività di fondo costituita dal fegato, colecisti, intestino e vescica. I traccianti non superano mai normalmente lo 0,20% della dose somministrata (iodio-colesterolo) e lo 0,30% (selenio-colesterolo). Aree di intenso accumulo o mancata fissazione costituiscono i reperti patologici. Tutte le condizioni morbose che determinano ipo o iper corticosurrenalismo possono essere identificate alla scintigrafia.


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• Iperplasia bilaterale delle surrenali ACTH dipendente: entrambe le surrenali di volume aumentato. Curva di captazione elevata in condizioni basali. La captazione rimane invariata ai test di soppressione se l’aumento di ACTH è causato da un carcinoma funzionante del polmone o del pancreas. Se invece è prodotta da un adenoma ipofisario, diminuisce con test di soppressione

• Adenoma surrenalico ACTH indipendente (sindrome di Cushing): si osserva una sola ghiandola normale o un’area rotonda intensamente captante con inibizione funzionale della surrene controlaterale.

• Carcinoma surrenale: di solito la neoplasia maligna produce molto cortisolo ma non fissa il radiofarmaco, con il risultato che le due surrenali non si evidenziano, ma c’è una elevata attività di fondo. Eccezionalmente però il tumore appare ipercaptante.

• Iperaldosteronismo (morbo di Conn): si induce soppressione dell’ACTH. In caso di adenoma, dotato di funzione autonoma, soltanto la ghiandola sana smette di captare (l’ACTH promuove la captazione nella ghiandola normale), e dopo 4-5 giorni si vede solo l’adenoma.

• Carcinoma aldosterone secernente: mancata visualizzazione della surrenale neoplastica Le metodiche riescono a identificare le patologie iperfunzionanti con una sensibilità del 96% e specificità del 95 % nell’adenoma, maggiore nel carcinoma. Nella valutazione delle sindromi ipofunzionanti, invece, si ha una efficacia limitata alle sindromi monolaterali che non danno segni clinici per la presenza di una ghiandola residua sana. Invece è importante la ricerca di tessuto surrenale residuo post chirurgico, con scintigrafia preceduta dalla stimolazione con ACTH.

MIDOLLARE Un composto iodato della benzilguanidina blocca i neurotrasmettitori adrenergici delle sinapsi postgangliare, e si accumula con un meccanismo poco noto nelle cellule cromoaffini della midollare del surrene. Essa viene costituita come I131MIBEG, e si concentra in tutti gli organi con innervazione simpatica come cuore, fegato, ghiandole salivari e neoplasie della serie APUD. Si elimina entro 24h con le urine al 50%, e per il 90% entro 4 giorni. Si somministra per EV dopo blocco della tiroide con Lugol, e si ha una total body (entro 6 ore se si è usato I123, entro 24 con I131. In entrambi i casi si proseguono le osservazioni per 48-72 ore). Si può usare la tecnica di sottrazione di immagine dopo esecuzione di scintigrafia con TC DMSA per eliminare le ombre renali.

Quadro radiologico Normalmente si osservano le midollari del surrene, cuore, polmoni, fegato, milza e vescica. Le piccole ghiandole sono visibili difficilmente senza la sottrazione di immagine sia del rene che dei vasi (con traccianti vascolari). L’ipertrofia della midollare, o la presenza del feocromocitoma, rendono la ghiandola di peso superiore a 0,5 mg, e appaiono quindi come aree intensamente captante. Il feocromocitoma si differenzia nettamente dalle altre aree captanti. Le indicazioni cliniche sono sia per l’iperplasia del surrene e il feo che per tutte le neoplasie della cresta neurale (APUD) e i carcinoidi. La sensibilità si aggira attorno al 90%, la specificità supera il 95% (maggiore della TC). Le recidive extrasurrenaliche vengono localizzate anche se inferiori ai 2 cm. Con lo stesso composto tracciante a dosi 6-8 volte superiore si tratta con successo il feocromocitoma maligno metastatizzato.


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CAP 3 SCINTIGRAFIA POLMONARE Il polmone può essere esplorato sia in senso perfusionale che ventilatorio, con traccianti e metodiche diverse che costituiscono rispettivamente la scintigrafia perfusionale e quella ventilatoria.

3.1 SCINTIGRAFIA PERFUSIONALE Il tracciante che viene usato deve avere delle caratteristiche ben precise: • Si deve fermare nella rete arteriosa e capillare • Non deve provocare modifiche emodinamiche • Non deve ricircolare • Deve essere stabile • Non deve essere tossico Si usa quindi una sospensione di particelle marcate che vengono inserite per endovena, si mescolano nel cuore destro e quindi si distribuiscono casualmente nei capillari. Una volta si usava una sospensione di palline di ceramica, poi si preparavano sospensioni di albumina scaldata in fiocchi (che però non erano tutti di dimensioni uguali quindi c’era lo svantaggio che alcuni fiocchi erano più veloci di altri e il quadro era disomogeneo). Oggi si usano palline di albumina marcata con radio iodio o Tc99 del diametro medio di 10-25 um. Le particelle raggiungono i capillari, e ne embolizzano una piccolissima quota (1:1000) non rilevante dal punto di vista emodinamico. Queste rimangono nei polmoni permettendo la visualizzazione dei capillari fini, a differenza dell’angiografia che oltre ad essere più invasiva permette la visione solo dei vasi di ordine maggiore. Il tempo di permanenza è abbastanza lungo da permettere di effettuare l’esame in sei proiezioni: • Anteriore • Posteriore • Obliqua anteriore destra (significa vista da davanti e da destra) • Obliqua posteriore destra • Obliqua anteriore sinistra • Obliqua posteriore sinistra Nel quadro normale entrambi i polmoni vengono correttamente visualizzati con distribuzione ubiquitaria del radiocomposto, separati dai vasi e dall’ombra cardiaca che permette la distinzione del polmone sinistro dal destro.

Indicazioni cliniche e quadri patologici La scintigrafia perfusionale può essere usata per diagnosticare: • Embolia polmonare • Ipertensione del piccolo circolo • Tumori polmonari • Broncopneumopatie ostruttive croniche

Embolia polmonare Di solito è segmentaria, ed è anche l’evenienza in cui è migliore la diagnostica con la scintigrafia. Nelle embolie subsegmentarie è possibile che si abbiano falsi negativi alla scintigrafia per via della microembolizzazione che non risulta visibile. L’area non perfusa viene identificata come una regione “fredda”, cioè nella quale c’è assenza di distribuzione del tracciante; se questa non è segmentale, ossia di forma sovrapponibile ai contorni del segmento vascolare, più probabilmente si tratta di una malattia parenchimale. La sovrapposizione di scintigrafia ventilatoria (vedi oltre) è fondamentale, e permette di escludere quelle cause di non vascolarizzazione dovute ad esempio a vasocostrizione ipossica nei segmenti non ventilati.


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La scintigrafia negativa esclude l’embolia polmonare , mentre l’esame positivo ha bisogno della conferma con scintigrafia polmonare ventilatoria e clinica, ed eventualmente la valutazione di situazioni complesse con la TC e l’angiografia. Si possono avere vari eventi • Perfusionale normale ? diagnosi di embolia esclusa • Difetto di perfusione segmentario con alterazione della ventilazione e opacità toracica all’RX ?

diagnosi di patologia parenchimale • Difetto di perfusione segmentario con ventilazione normale ? embolia • Difetto di perfusione segmentario con ventilazione patologica ? controllare all’angiografia Perfusionale Ventilatoria Angiografia Diagnosi

Normale Embolia Normale Non embolia

Patologica segmentaria Difetto segmentario

Patologico Embolia Si può anche procedere se necessario all’iniezione nelle vene del dorso del piede delle microsfere eseguendo quindi una venografia. Non sempre la scintigrafia riesce a dare informazioni di certezza. Di solito soltanto nel 10% dei casi c’è alta probabilità, nel 35% intermedia, nel 55% il quadro è normale. Se si osservano due o più difetti grandi (oltre il 75% del segmento), oppure almeno 4 difetti piccoli (oltre il 25% del segmento) in presenza di un quadro radiologico e ventilatorio negativo allora abbiamo un reperto di certezza, altrimenti abbiamo delle situazioni di bassa probabilità, come: • Difetti piccoli con radiologia e ventilazioni normale • Difetto con corrispondente difetto RX • Difetto combinato di ventilazione e perfusione con RX alterata Si fa la angiografia. L’embolia in un paziente con broncopatia ostruttiva si diagnostica più difficilmente. In ogni caso, vale la regola del 502: • 50% delle embolie polmonari fatali non sono state diagnosticate • 50% delle embolie polmonari diagnosticate non lo erano • 50% dei pazienti con TVP hanno embolia polmonare • 50% dei pazienti con TVP non hanno embolia polmonare (grazie tante!) • 50% dei pazienti con TVP avranno una ricaduta Altri indagini utili possono essere l’ecodoppler dei vasi venosi o la clearance mucociliare.

Ipertensione del piccolo circolo Può essere efficacemente determinata studiando le differenze di distribuzione distrettuale di fissazione del tracciante in clinostatismo e in ortostatismo. Una semplice diagnostica differenziale viene fatta così:

PATOLOGIA MISURA IN ORTOSTATISMO MISURA IN CLINOSTATISMO Normale Difetto di perfusione agli apici Perfusione omogenea Ipertensione moderata Perfusione omogenea

(la pressione idrostatica viene vinta dall’ipertensione)

Perfusione omogenea

Ipertensione grave Difetto alle basi Difetto alle basi

2 Io non ce la volevo mettere, ma si sa come sono i clinici… a questo proposito mi sembra utile ricordare la regola del 100%: • Il 100% dei pazienti vivi moriranno • Il 100% dei pazienti morti sono stati vivi • Il 100% dei pazienti malati prima o poi morirà • Il 100% dei pazienti che risultano violare le prime tre regole sono falsi negativi


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Tumori polmonari Alla scintigrafia appaiono come un’area fredda di dimensioni piccole rispetto all’opacità RX visibile, in quanto di solito i tumori prendono sangue dalle arterie bronchiali. Non ha un valore diagnostico, ma si usa per valutare la funzionalità del tessuto sano residuo per dare un giudizio di operabilità.

Broncopatie varie Poco utilizzato, evidenzia un deficit capillare aspecifico.

3.2 SCINTIGRAFIA VENTILATORIA

SCINTIGRAFIA CON GAS RADIOATTIVI Viene usato Xe133, e non viene comunemente usato per la necessità di particolari erogatori e problemi di protezione. Questo gas ha un T/2 di 5,3 giorni. Può anche essere usato per una sospensione endovena e fare una scintigrafia perfusionale, che però dimostra dopo circa 1 minuti lo spazio alveolare per la sua diffusione dal sangue all’alveolo. Per l’inalazione del gas si usa o una singola ispirazione (immagini riprese entro 10-20’’) o con una miscela di ossigeno e Xe133 (equilibrio dopo 5’ di inalazione). Tutte le indagini vengono effettuate con gamma camera in proiezione posteriore. Nel quadro normale il gas si distribuisce uniformemente in fase di inspirazione, e viene costantemente ed omogeneamente “lavato” durante la fase di eliminazione con il respiro. Aree ipoventilate appaiono fredde nella fase di inspirazione, raggiungono lentamente l’equilibrio e nella fase di lavaggio l’opacità permane a lungo perché il gas penetrato è intrappolato al suo interno.

SCINTIGRAFIA CON RADIOAEROSOL SI usano particelle di 4-6 um di albumina marcata, abbastanza grandi da non entrare in circolo ma che non si fermano nell’albero bronchiale . Il tracciante viene allontanato dal sistema mucociliare, permettendo di valutarne la funzionalità dopo aver fatto la scintigrafia (vedi oltre). Dopo una areazione per 2-5’ si valuta in proiezione posteriore, anteriore e obliqua. Utilizzando invece particelle idrosolubili marcate con Tc99 di diametro non superiore a 5 um si osserva dopo una diffusione del tracciante per i primi 5’ nel polmone, un suo passaggio in circolo. Questo permette di valutare la permeabilità alveolare (vedi oltre). Nel soggetto normale si osserva una uniforme deposizione polmonare con accumulo fisiologico agli ili per via dell’accumulo del tracciante. Il rapporto del tasso di radioattività fra l’area ilare e tutto il polmone è infatti normalmente attorno a 41-76%. Il T/2 oscilla fra 33’ e 100’. Se c’è un’area non ventilata si osserva una iperfissazione del tracciante nelle zone stenotiche e agli ili, con riduzione del rapporto ilo/polmone al 10% e allungamento del T1/2 Infine oggi viene usata anche una sospensione di particelle di carbonio marcate con Tc99 che sono un aerosol corpuscolato, ma a causa delle loro piccole dimensioni si distribuiscono come un gas, e si chiamano infatti pseudogas. Consente una risoluzione migliore e può anche essere usato per la scintigrafia perfusionale.

Indicazioni cliniche La scintigrafia ventilatoria si usa per: • Embolia polmonare • BPCO • Tumori Nell’embolia polmonare viene usata per evidenziare difetti di ventilazioni che se si sovrappongono alle aree defettive alla perfusionale possono escludere la diagnosi. Le due metodiche dovrebbero essere idealmente eseguite in rapida successione, usando prima la ventilatoria con un gas che abbandona il distretto in 5-10’. Nelle BPCO sia con gas che con aerosol si colgono le modificazioni in fase di distribuzione e in fase di wash out.


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La distribuzione appare ridotta alla periferia per via della ostruzione delle piccole vie aeree, o a chiazze per marcate stenosi bronchiali. Nelle patologie ostruttive sarà più marcato ancora il deficit durante la fase di wash out. Nel tumore polmonare la scintigrafia permette di valutare la funzione respiratoria residua dei polmoni in maniera più accurata delle PFR e contribuisce al giudizio di operabilità.

3.3 CLEARANCE MUCOCILIARE Fumo, tumori, flogosi e infezioni possono disattivare il meccanismo di depurazione delle vie aeree ed è importante avere una metodica non invasiva che lo possa valutare in senso funzionale. Si osserva in pratica la fase finale di una scintigrafia ventilatoria con aerosol di microsfere di Tc99 diametro 3-6 um. Dopo 5’ dall’inalazione si eseguono delle scansioni seriate per 60’ in proiezione posteriore e si ricavano le ROI (ossia la curva attività radioattiva/tempo) dei due polmoni o di aree del polmone che si intendono valutare. Per evitare differenze di dimensione delle particelle si possono anche utilizzare globuli rossi del paziente resi sferici con soluzioni ipotoniche e marcati con Tc99, che sono sicuramente di 4 um. Nel soggetto normale si assiste alla flessione del 20% della radioattività entro mezz’ora, e il T/2 è compreso fra 60 e 75’. Nella bronchite cronica, nei fumatori, nelle neoplasie polmonari si assiste ad un allungamento di tutti questi tempi.

3.4 PERMEABILITÀ ALVEOLO-CAPILLARE Valutazione della permeabilità alveolo-capillare utilizzando un tracciante di dimensioni inferiori a 0,5um marcato con Tc99, che una volta raggiunti gli alveoli entra in circolo per diffusione dalle regioni intraepiteliali dell’alveolo. Lo studio in sequenza della scomparsa della radioattività polmonare e della comparsa in circolo del tracciante, e delle ROI di speciali aree parenchimali, evidenzia le modificazioni patologiche della permeabilità polmonare. In genere il T/2 delle curve attività tempo risulta pari a 63-138’. In condizioni di patologie come flogosi, interstiziopatie, ARDS, fumo, questi tempi risultano diminuiti per un aumento della permeabilità capillare. La clearance al minuto passa dal normale 0,5-1% a valori di 7-10%. La metodica è estremamente sensibile ma del tutto aspecifica.

3.5 INDICATORI POSITIVI DI SCINTIGRAFIA POLMONARE Farmaci a fissazione elettiva dei focolai neoplastici polmonari ci sono, ma sono poco specifici sebbene piuttosto sensibili. Si usano in genere per seguire una neoplasia o identificare residui dopo la chirurgia.

Ga67 citrato Si lega a 4 molecole siderofore (transferrina, lactoferrina, ferritina e siderofori) che legano i metalli. Si localizza con meccanismo non chiaro in prevalenza su lesioni neoplastiche o infiammatorie, probabilmente per recettori particolari e aumento della permeabilità in queste lesioni. Comunque si lega anche a colon, milza, fegato, midollo osseo, mammella e ghiandole lacrimali. La sensibilità per neoplasie polmonari è del 90%, e quasi uguale per interessamento mediastinico. Ancora meglio sensibile per linfomi H e NH. Invece è poco specifico legandosi anche nelle interstiziopatie. In queste da informazioni importanti. Usato anche per: • Sindrome di Sjogren: legame diffuso a tutto il polmone con aspetto alveolare, contemporaneamente a

lacrimali e salivari • Sarcoidosi • Lesioni a pneumocisti carinii • Sarcoma di Kaposi Viene usato quindi anche per seguire o individuare processi flogistici di varia natura anche in presenza di una RX negativa.

Altri indicatori Bleomicina marcata con In111 individua particolari tumori solidi. Allo studio la possibilità di caratterizzare i tumori con questi indicatori.


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CAP 4 IL CUORE Esistono essenzialmente tre tipi di indicatori essenziali: • Tl201: si lega elettivamente alle cellule miocardiche sane, e fornisce informazioni di riferimento sulla

funzionalità del circolo coronarico (marker di massa sanguigna) • Tc99 pirofosfato: indicatore positivo che si accumula nelle aree di necrosi (marker di necrosi) • Sostanze metaboliche marcate: si accumulano nelle aree vitali. Alcune di queste sono positroni emittenti

e possono essere utilizzate nella PET (marker di miocardio vitale o ibernato) • Indicatori negativi che si legano su tessuto sano e indicano le aree non vitali come fredde

4.1 SCINTIGRAFIA MIOCARDICA DI PERFUSIONE O MIOCARDIOSCINTIGRAFIA (MCS)

Basi fisiologiche Si tratta in genere di utilizzare sostanze analoghe del potassio, oggi completamente rappresentati dal Tl201, che si legano al miocardio in maniera proporzionale al flusso, all’integrità cellulare e al poll del potassio che aumenta sotto sforzo (in quanto il Tl entra nelle cellule grazie alla pompa sodio-potassio e quindi la sua captazione aumenta sottosforzo). Il Tl ha il vantaggio di un ottimale picco di emissione per la gamma camera, viene rapidamente captato e si accumula nei miocardiociti in maniera indipendente da i farmaci, senza nel contempo fermarsi nelle cellule addominali. Di contro ha bassa energia e a volte l’immagine è poco nitida (specie dove si sovrappone il diaframma), ha una emivita lunga di 74 ore e quindi non sono possibili molti controlli a distanza, e costa parecchio. Il tallio viene captato in maniera proporzionale al flusso distrettuale dal miocardio,e quindi se c’è una ostruzione coronariche che diminuisce la riserva di flusso si osserva uno squilibrio fra la zona post-stenotica e le regioni sane circostanti. Dopo 4-5 ore, il tallio subisce un fenomeno di ridistribuzione fra le zone di miocardio con più tallio al sangue, e da queste al miocardio con meno tallio, finché si ha una distribuzione basale. Nelle aree di miocardio ipoperfuse la concentrazione di tallio rimane bassa, e quindi non esiste un forte gradiente di tallio fra tessuto e sangue, ragione per cui il fenomeno di equilibrio si manifesta più lentamente. Dunque in aree ischemiche si ha: • Una minor captazione del tallio miocardico nella prima fase • Una lenta ridistribuzione nella seconda fase Recentemente è stato introdotto anche il Tc99 complessato con isonitrili, (MIBI Tc) che si distribuiscono per diffusione passiva e sono meno costosi del Tl ma non presentano il fenomeno della ridistribuzione e lasciano il miocardio congelato nell’immagine.

Procedura Si usa in genere fare l’esame a riposo e dopo sforzo, eseguendo lastre in tre proiezioni: • Antero-posteriore • Obliqua anteriore sinistra • Laterale sinistra Con il Tl201 si usa una sola dose valutando in un solo tempo il quadro scintigrafico prima dopo sforzo, e poi valutando quello a riposo, mentre usando il Tc si devono fare due scintigrafie perché il quadro non si modifica una volta che il tracciante è stato assorbito. Il paziente, a digiuno da almeno 4 ore, è in piedi per evitare la sovrapposizione addominale; la prova da sforzo deve essere fatta fino a livello massimale e dopo aver sospeso i farmaci cardiaci da: • 72 ore ? beta bloccanti • 48 ore ? calcio antagonisti • 24 ore ? nitroderivati Al culmine dello sforzo viene effettuato l’iniezione del radiotallio.


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In parecchi centri al posto dello sforzo viene iniettato dipiridamolo, che provoca una dilatazione molto grande delle coronarie con riserva integra, provocando un furto dalle aree con coronarie ostruite, o stimolazione del cuore con trasduttori endoesofagei (pacing trasesofageo). Questi due metodi vengono usati di in caso di impossibilità di eseguire test da sforzo. Tl e Tc sono analoghi come possibilità di risoluzione e sensibilità; il primo consente di eseguire il test in una sola volte, ma anche il secondo, per la breve emivita, permette di fare i due esami in un singolo day hospital.

Metodi di analisi Analisi a zone Si divide il miocardio nel monitor in 5 zone per ogni proiezione. Su di esse viene valutata l’attività radioattiva in percentuale rispetto alla zona di massima attività. In questo modo si osserva, sia a riposo che sotto sforzo, se esistono aree in cui il flusso (e quindi l’attività) diminuisce di oltre il 20% rispetto al massimo della concentrazione cardiaca: queste aree sono considerate ipoperfuse.

Analisi a profili circonferenziali (metodo di Garcia) La cavità cardiaca viene rappresentata come una serie di 3 cerchi concentrici, centrati sul centro ideale del cuore. Il cerchio interno è un indice di riferimento; il secondo cerchio indica la captazione del tracciante, il terzo il lavaggio. Dove il cerchio è continuo significa che la zona corrispondente è normale, dove è interrotto ci sono anomalie. • Difetti isolati del secondo cerchio ? aree di necrosi • Difetti del secondo e del terzo cerchio insieme ? aree di ischemia • Difetti isolati del terzo cerchio ? aree di ipoperfusione

Metodo tomografico a mappa polare (o ad occhio di bue) Viene ricostruita una immagine circolare che rappresenta il cuore come se fosse schiacciato in senso anteroposteriore. Il centro del cerchio corrisponde all’apice del cuore, il margine del cerchio alla base. Il calcolatore ricostruisce 15 immagini circolari riguardanti vari livelli del cuore lungo il suo asse maggiore. Si considerano come patologiche aree di variazione superiore a 2,5 DS. Se si vuole essere più sensibili è necessario scendere a 1,5 DS, ma si riduce la specificità. Nella mappa polare è possibile anche distinguere schematicamente i territori di distribuzione delle coronarie:

IVA: coronaria discendente anteriore (interventricolare anteriore) CS: coronaria di sinistra CD: coronaria di destra

Interpretazione clinica Nel soggetto normale la parte del cuore che si evidenzia principalmente è il ventricolo di sinistra, che appare uniformemente captante eccetto in alcune aree fisiologiche come l’apice (ridotto spessore) e il piano vascolare. Il ventricolo destro si apprezza solo dopo sforzo.


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I singoli reperti possono essere riferiti alle aree di distribuzione delle varie coronarie.

Ischemia Nell’area ischemica si osserva un difetto di captazione che si normalizza a riposo o dopo l’infusione di farmaci vasodilatatori (area di ipocaptazione reversibile)

Necrosi Area di ipocaptazione irreversibile, presente e non modificata sia sotto sforzo che a riposo.

Miocardio vitale Il concetto reversibile = ischemia e irreversibile = necrosi non è sempre valido. Recentemente si è vista la presenza che esistono aree di “miocardio ibernato”, ossia regioni gravemente e cronicamente ipoperfuse, e di “miocardio stordito”, ossia di aree che restano a lungo ipoperfuse dopo uno sforzo. Queste regioni hanno una attività metabolica residua che è insufficiente ad effettuare azioni contrattili e a captare il tallio, ma è miocardio vitale. In realtà il miocardio stordito è una condizione transitoria che si diagnostica bene con l’ecocardiografia e anche con la scintigrafia facendo raffronti a distanza di tempo, mentre il miocardio ibernato è una condizione patologica di adattamento all’ipossia, reversibile solo quando si ripristina il flusso normale con PTA, bypass o farmaci. E’ importante, anche nella valutazione prognostica e nella programmazione di interventi terapeutici, localizzare queste aree. Alla PET queste aree dimostrano una residua presenza di flusso ematico, basso ma diagnosticabile, a differenza delle aree infartuate. La metodica della reiniezione permette anche di fare una diagnosi differenziale fra necrosi e miocardio vitale. Se si sospetta che un difetto di captazione fisso dopo la fase di riequilibrio sia dovuto a miocardio ibernato o stordito, si procede ad una successiva reiniezione di Tl201; in questo modo si aumenta la concentrazione del radiofarmaco nel sangue, e questo può essere captato secondo il gradiente anche da quelle cellule a ridotta attività metabolica che prima non lo captavano, mentre non viene captato per niente, a qualunque concentrazione, dalle aree di necrosi. Anche l’utilizzo di farmaci come la trinitrina (ripristina il flusso ematico e può permettere la captazione del Tl anche dove non era possibile prima) o la dobutamina (aumenta lo stimolo contrattile, che può interessare anche aree ipoperfuse e quindi essere visto alla ecocardio) possono fare la diagnosi differenziale. Infine a volte può accadere che il miocardio riveli difetti di captazione solo nella fase di riequilibrio, e non in quella da sforzo (distribuzione paradossa). Questo avviene perché: • Un area di infarto è mascherata, nella fase di sforzo, dall’aumentata captazione del miocardio sano

sovrapposto • Artefatto da eccessiva sottrazione dello sfondo toracico

Indicazioni cliniche • Paziente asintomatico con anomalie all’ECG • Paziente con storia di dolore toracico con ECG dubbio • Angina atipica • ECG positivo sottosforzo senza sintomatologia clinica • Prognosi e valutazione preoperatoria per bypass • ECG dubbio per turbe della contrazione • Valutazione funzionale delle stenosi coronariche e dell’efficacia della terapia chirurgica • Estensione e gravità delle ischemie • Rilievo di vitalità miocardica • Valutazione del rischio da infarto e interventi chirurgici • Valutazione efficacia bypass, TPA


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Limiti sono dati dall’area delle lesioni, in quanto è poco facile vedere lesioni di diametro minore di 2 cm. Sensibilità e specificità alta (80-90%) sotto sforzo, rispetto a 64-82% dell’ecografia. Un limite importante è quello della soglia dominante: siccome l’esame si basa essenzialmente sul confronto della funzionalità di più aree cardiache, si può cadere nell’errore, in presenza di due territori entrambi con difetti, ma di minor entità, di valutare soltanto il più grave. Condizioni patologiche possono dare difetti di captazioni irreversibili senza area di necrosi: • Sarcoidosi • Prolasso mitralico • Stenosi aortica • Attenuazione da parte di mammella e diaframma

4.2 MIOCARDIOSCINTIGRAFIA CON INDICATORI POSITIVI

TC PIROFOSFATO E ANTICORPI ANTI MIOSINA Utilizza traccianti che tendono a depositarsi nelle aree di necrosi miocardica. Si usa quando la diagnosi di infarto è dubbia persino dopo ECG, ECO e analisi della curva enzimatica, e per localizzarli meglio e determinarne le dimensioni. Si usa soprattutto il Tc pirofosfato che si lega al calcio precipitato nelle cellule necrotiche, o anticorpi antimiosina marcati con I131, più specifici.

Tecnica Il Tc si deposita anche nell’osso, che assorbe il 50% della dose iniettata. L’immagine scintigrafica dell’infarto è particolare, a ciambella, in cui risalta maggiormente la parte periferica della necrosi. Questo avviene perché la deposizione del Tc nel tessuto danneggiato del miocardio dipende anche dal flusso residuo, che deve essere in condizioni ottimali almeno il 20% del normale. Nel centro dell’area di necrosi il flusso è assente e quindi il Tc non si deposita. La captazione del Tc ha inizio 4 ore dopo l’occlusione coronarica permanente, (in clinica circa 12 ore dopo l’inizio dei sintomi) e raggiunge il massimo entro 48 ore (24-72 ore), per diminuire gradualmente 5-7 giorni dopo. L’osservazione dovrebbe essere fatta 3 ore dopo l’iniezione per ridurre l’interferenza data dal tracciante libero nella massa sanguigna. Il limite di risoluzione è infarti della dimensione di 3 grammi. Si usa la proiezione anteriore, obliqua anteriore sinistra e laterale sinistra. Si può anche usare la sottrazione di immagine del pool ematico circolante rilevata in fase precoce. Il valore di captazione (IU) viene calcolato riferendosi al valore di captazione del midollo osseo e del miocardio sano, ed è espressione della gravità della necrosi. Gli anticorpi anti miosina con radioiodio raggiungono nelle zone danneggiate una concentrazione 6 volte maggiore a quella delle zone sane. Il loro accumulo è inversamente proporzionale al flusso che ne provoca un wash out e quindi si accumulano al centro della zona di necrosi. Questo permette di definire meglio le dimensioni della zona e di effettuare una diagnosi più precoce rispetto al Tc (però il massimo della evidenza delle aree di necrosi avviene a 72 ore dall’evento, anche se adesso sono disponibili traccianti con frammenti di anticorpi, decisamente più “veloci” ).

Quadri clinici Normalmente con il Tc appaiono sterno, coste e scapole in trasparenza, con la colonna sovrapposta allo sterno in AP. In varie condizioni patologiche (infarti addominali, sarcoidosi, TBC) si possono trovare accumuli su vari organi. Il quadro di infarto corrisponde ad una positività focale di accumulo del tracciante, mentre la presenza di una positività diffusa è di solito un indice di marcatura della massa sanguigna (causa più frequente di FP, frequente se viene effettuata l’analisi troppo presto). • Infarto anteriore: in AP accumulo che interessa quasi tutta l’ombra cardiaca, in proiezione obliqua

interessa una banda a lato dello sterno • Infarto del setto: linea curva che risale dalla base dello sterno verso le coste di sinistra, evidente

soprattutto nelle proiezioni sinistre


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• Infarto apicale: si estendono ad aree adiacenti come la inferiore o la laterale • Infarto posteriore: evidente in proiezione laterale • Infarto ventricolare destro: accumulo di radioattività contigua alla sede inferiore Valvole, aneurismi, contusioni, fratture costali, tumori mammari e tutte le altre lesioni che possono calcificare e sovrapporsi all’area del miocardio sono fonte di FP. In un infarto la marcata e protratta positività alla scintigrafia con Tc pirofosfato è un indice di evoluzione della lesione necrotica e prognosticamente è sfavorevole. Alcuni quadri di positività diffusa si possono avere nelle cardiomiopatie e nelle miocarditi, oppure in angina instabile, quando possono esservi necrosi parcellari del tessuto miocardico.

Indicazioni cliniche • Individuazione della sede e delle dimensioni della necrosi • Valutazione della riparazione del tessuto necrotico • Dubbio diagnostico (discordanza fra enzimi ed ECG) • Quantificare l’entità del danno tissutale • Valutazione prognostica delle complicanze dell’infarto

ACIDI GRASSI MARCATI CON GAMMA EMITTENTI Sono in realtà dei traccianti negativi. Permettono di utilizzare strumenti semplici come la gamma camera per studiare la distribuzione di un tracciante metabolico, di solito effettuata con la PET per mancanza di adatti traccianti. Si usa l’acido eptadecanoico e exadecanoico marcati con I123. Valutando l’indice di estrazione degli acidi grassi dal circolo, attività fondamentale della cellula vitale, e quindi valuta efficacemente la perfusione e l’attività metabolica della cellula. Un altro tracciante e l’IPPA (acido I123iodiofenilpentadecanoico) che però diffonde passivamente ed è legato solo al flusso. Indicazione a questa metodica è principalmente la localizzazione dell’infarto e dell’ischemia, viste come difetti di captazione, ma anche la ricerca di miocardio vitale , dove il tracciante diventa positivo e viene captato anche da aree funzionalmente silenti e mute alla scintigrafia con Tl. Una metodica molto sensibile si attua utilizzando insieme gli acidi marcati e l’IPPA, permettendo di evidenziare danni o lesioni di lieve entità, e danni biochimici di modesto rilievo clinico in cellule con perfusione sufficiente, come avviene nell’ipertrofia cardiaca o nelle cardiomiopatie. Nel futuro questa metodica potrebbe essere una alternativa alla costosa PET.

TRACCIANTI METABOLICI Metodiche specifiche per la rilevazione del miocardio ibernato o stordito. Si usano acidi grassi marcati con gamma emittenti oppure con emittenti di positroni per la PET (ancora poco diffusa). Nel miocardio ischemico si ha una diminuzione di uso di acidi grassi e un aumento dell’uso di glucosio; dopo l’ischemia, quando si ha un recupero di flusso, questa situazione si protrae per un certo tempo, e molto a lungo nel miocardio ischemico dove si può osservare un accumulo elettivo di analoghi marcati de l glucosio. Accanto a questi traccianti si impiegano traccianti di flusso, come l’Rb82 o l’ammoniaca con N13 (nella PET) per osservare la contemporanea positività del tracciante positivo (metabolico) e di quello negativo (di flusso) nelle aree di miocardio ibernato. Studi effettuati con queste metodiche indicherebbero la presenza di aree di tessuto vitale ma ischemico frammisto a quello necrotico, e in queste condizioni effettuare una riperfusione potrebbe essere molto importante.

4.3 ANGIOSCARDIOSCINTIGRAFIA L’angiocardioscintigrafia (ACS) è una metodica che si basa sull’introduzione in circolo di traccianti confinati al comparto ematico perché marcano i GR o altre componenti corpuscolate del plasma, e permettono di rilevare le variazioni morfologiche e funzionali delle cavità cardiache. Non è invasiva, è precisa, provoca poche radiazioni, è ripetibile dopo test provocativi.


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ACS di primo passaggio Iniezione di bolo radioattivo e visualizzazione di esso con un rilevatore a scintillazione posto sull’area precordiale. Questo esame fornisce in pratica uno studio della morfologia delle camere cardiache, della loro funzionalità, dell’esistenza di shunt, vizi valvolari eccetera. Si può usare qualunque proiezione, ma viene usata di più l’anteriore o l’obliqua anteriore destra. Viene usata in genere la via basilica del destro in inspirazione profonda (aumento del RV), per l’iniezione in bolo radioattivo di Tc99albumina o DTPA.. Si acquisiscono immagini in rapida successione evidenziando i punti di transito del tracciante i quest’ordine: • Cava superiore • Cava superiore + cuore destro • Cava superiore + cuore destro + cono polmonare • Cava superiore + cuore destro + cono polmonare + arterie polmonari • Cava superiore + cuore destro + cono polmonare + arterie polmonari + polmoni • Tutti i precedenti + atrio sinistro • Tutti i precedenti + ventricolo sinistro • Tutti i precedenti + cappuccio aortico Altro diagramma importante è il radiocardiogramma, che misura l’attività del tracciante nel cuore. Esso è composto morfologicamente da: • Picco dopo 3,5 secondi (arrivo del sangue nel cuore) • Flesso (tracciante nel polmone) entro 8 secondi • Picco entro 10,5 secondi (ritorno all’atrio sinistro) • Curva progressivamente appiattita che corrisponde all’allontanamento del tracciante Si possono anche descrivere le ROI di ogni singolo settore. Il computer, poi, attraverso l’analisi delle ROI di diverse strutture, riesce ad elaborare una serie di parametri.

Parametri qualitativi ? Un atrio in cui ci sono più picchi è un segno di DIA per via del sangue che torna indietro attraverso il difetto di comunicazione; stessa cosa nel ventricolo con DIV. La presenza di più picchi a livello del peduncolo arterioso indica la persistenza del dotto di Botallo ? Atresia della polmonare con comunicazione interventricolare viene visualizzata con la completa assenza di radioattività nel cono di efflusso della polmonare. ? Ipertensione polmonare viene visualizzato come un ritardo del passaggio a sinistra, ingrandimento del cuore destro e del cono della polmonare. • Deficit di visualizzazione dei distretti cardiaci • Anomalie del transito del bolo • Anomalie di morfologia e dimensione dei distretti • Persistenza del composto nei distretti • Visualizzazione di distretti non visibili normalmente (ipertensione polmonare, rami arteriosi polmonari.

Insufficienza tricuspide, vene sovraepatiche).

Parametri quantitativi • Tempo di picco: tempo necessario ad arrivare al primo picco, il massimo • Tempo medio di transito per ogni struttura:

• Ventricolo dx ? 2 sec • Polmone ? 7 sec • Ventricolo sinistro ? 16 secondi

• Tempo medio di transito polmonare: corrisponde all’intervallo fra il 75% della fase di lavaggio del cuore destro e il picco del cuore sinistro. Va in genere fra 3 e 6 secondi, patologico sopra 7 e sotto 1. Si accorcia nell’embolia e negli infarti estesi, si allunga in BPCO, insufficienza di cuore destro, SCC.


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• Portata cardiaca: espressa in litri al minuto, applicando una formula particolare • Frazione di eiezione: conteggio complesso sulle ROI del ventricolo sinistro e destro. Esprime il

rapporto fra il volume espulso (gittata) e il massimo di riempimento (volume telediastolico). A destra è attorno al 45%, a sinistra fra 50 e 55% (se scende sotto a 30 c’è morte senza rapido trapianto).

• Gittata cardiaca: portata per la frequenza • Volume telesistolico: inferiore a 40 ml/m2 • Volume telediastolico: fra 70-90 ml/m2 • Volume ematico polmonare: 0,3-0,6 litri al minuto

Indicazioni cliniche • Studio anatomico del cuore • Ricerca di shunt • Funzione ventricolare DX (con le altre metodiche si vede peggio che la sx) • Esclusione di coronaropatie • Diagnosi differenziale fra dispnea funzionale e organica

ACS all’equilibrio Radiocomposti che persistono in circolo a lungo, come albumina o GR marcati con Tc99. Una volta raggiunto l’equilibrio della distribuzione del tracciante su tutto il campo cardiaco, si analizzano le modificazioni di attività complessiva nel cuore, e così si capiscono le variazioni cic liche del volume ematico cardiaco ad ogni sistole e ogni diastole. • Si fa l’analisi di più cicli e dopo si fa la media dei conteggi • Si può ancorare il segnale radioattivo registrato dalla gamma camera ad un ECG, ottenendo così ad

esempio l’attività cardiaca solo nella fase R L’ACS permette: • Ricostruzione delle curve attività/tempo delle camere cardiache, visualizzando la cinetica di riempimento

e di svuotamento • Ricostruzione visiva del cuore con le camere colorate in modo proporzionale alla loro radioattività e

quindi al contenuto ematico, visualizzando graficamente l’andamento del ciclo cardiaco • Calcolo di parametri come FE, velocità e volumi in maniera indipendente dalla morfologia del cuore

(limite dell’ecocardiografia), ma legata solo alla quantità di tracciante presente nelle camere • Associata con test provocativi a riposo e sottosforzo da informazioni su qualsiasi tipo di cardiopatia La proiezione utilizzata comunemente è la OAS a 45°, che permette di separare completamente il ventricolo destro e sinistro, e per avere informazioni utili si acquisiscono almeno 100-200 cicli cardiaci a 24-32 campionamenti per battito. I cicli devono essere tutti della stessa durata, quindi si usa scartare automaticamente quelli anomali. Il test può essere eseguito sotto sforzo, con carichi di lavoro di 3’ e acquisizione nei 2’ terminali di ogni carico. Se il paziente non è in grado di eseguire sforzi si fanno sforzi isometrici con handgrip o si esegue un test di provocazione farmacologica. Test fisici Test farmacologici • Sforzo isotonico di 3’ di circa 25W • Sforzo isometrico con molla da stringere in

mano

• Dipiridamolo o,75 mg/kg EV in 4’ • Nitrati 3,5 mg EV • Dobutamina EV

Si osservano poi in sequenza le immagini del “ciclo cardiaco medio” evidenziando qualitativamente i movimenti e le variazioni di volume delle cavità cardiache; poi si costruiscono curve attività tempo per ogni zona, e infine da tali curve si ricavano una serie di dati quantitativi e immagini parametriche.

Immagini qualitative Sommando con il computer le immagini di diversi cicli si possono osservare le immagini complessive di qualsiasi fase del ciclo. Osservando le variazioni fra una fase e l’altra si può avere una misura qualitativa del ciclo cardiaco e delle sue variazioni. Si può tracciare una linea teorica che raffigura il profilo cardiaco


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normale in sistole, e valutare quindi la presenza di ipocinesie o ipercinesie che cadono al di là o al di qua di questa linea.

Dati quantitativi • Frazione di eiezione: conteggio della telediastole e della telesistole ventricolare, e calcolo della

percentuale del residuo telediastolico rispetto al telesistolico. L’operatore definisce manualmente il limite del ventricolo sinistro per effettuare la conta (metodica semiautomatica). Si fa lo stesso per il ventricolo destro ma è più difficile definirne correttamente i limiti.

• Velocità massima di svuotamento (PER) e di riempimento (PFR): analisi automatica della derivata della curva attività/tempo. Si misura in volumi di riempimento telediastolico al secondo (EDV). Il normale è di circa 3 EDV a sinistra e 2,5 EDV a destra.

• Volumi ventricolari: proporzionali, con le debite correzioni, alla radioattività misurata nell’area interessata.

• Gittata sistolica: differenza fra volume telediastolico e volume telesistolico • Frazione di rigurgito: siccome la gittata ventricolare è uguale a destra e a sinistra, una variazione nel

rapporto fra le due è espressione della presenza di un rigurgito a destra o sinistra. Il limite di questa metodica è la frequente sovrapposizione di atrio e ventricolo destro che inficia i conteggi

• Volume sanguigno polmonare • Portata ventricolare sinistra: prodotto della frazione di eiezione, per la frequenza e per il volume

telediastolico

Immagini parametriche Le stesse immagini qualitative possono essere analizzate dal calcolatore attraverso una suddivisione in pixel ad ognuno dei quali viene assegnato un colore di riferimento rispetto al parametro che si valuta: aree dello stesso colore hanno lo stesso valore di quel parametro. Ad esempio valutando l’ampiezza di variazione del volume ematico nelle aree “fredde” si registrano le ipocinesie e viceversa in quelle “calde” le ipercinesie.

Quadri clinici Nel cuore normale le immagini parametriche mostrano i ventricoli ben definiti separati dal setto negativo (bianco). La cinesi è normale e le immagini parametriche di ampiezza e di fase sono omogeneamente distribuite tranne che vicino alle valvole dove esistono delle variazioni fisiologiche. Alterazioni della distribuzione di ampiezza si hanno ad esempio in corrispondenza di aree di pregresso infarto dove esiste una ipocinesia o dove la parete si stia dilatando con rischio di aneurisma. Invece alterazioni di fase si possono avere in corrispondenza di aneurismi, dove la parete ventricolare si dilata durante la sistole a differenza del resto.

Indicazioni cliniche Tutte le patologie cardiache che compromettono la funzione ventricolare: • Cardiopatie valvolari: la metodica consente di valutare tutte le conseguenze emodinamiche del reflusso

e delle stenosi, visibili soprattutto sottosforzo. Inoltre riesce a osservare la presenza di ischemia e permette una valutazione funzionale del cuore importante in senso prognostico

• Prolasso della mitrale: in particolare questa metodica permette di analizzare molto bene la presenza di rigurgito e una valutazione funzionale del ventricolo

• Cardiopatie congenite: limitato dalla presenza del color doppler. • Cardiopatia ischemica: le variazioni funzionali che è in grado di misurare l’angiografia possono anche

precedere la dimostrazione clinica di sofferenza ischemica con ECG o addirittura i deficit di captazione alla scintigrafia con Tc99. Inoltre è importante la possibilità di valutazione funzionale del ventricolo. E’ dimostrabile un incremento del volume telesistolico e del volume sanguigno polmonare nel tentativo del ventricolo di mantenere, con la dilatazione, una adeguata FE. Tuttavia questa si riduce precocemente ed è misurabile in modo molto sensibile con la scintigrafia (variazioni oltre il 5% sono considerate un segno prognostico sfavorevole). L’ACS all’equilibrio viene quindi utilizzata come metodica di supporto nella diagnosi di CI per via della sua estrema sensibilità nella misurazione delle variazioni della FE. Variazioni della FE si accompagnano a sintomatologie diverse: • 55-60%: valori normali • 50-55%: assenza di gravi disfunzioni ventricolari


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• 35-45%: Insufficienza ventricolare medio-grave • 25-35%: edema polmonare • <25%: indicazione al trapianto, morte. • FE sotto al 40% dopo infarto riduce l’aspettativa di sopravvivenza (ruolo prognostico dell’ACS

all’equilibrio)

Metodiche radioisotopiche senza immagini Un piccolo rilevatore portatile permette di eseguire valutazioni parametriche senza immagini con tecnica scintigrafica standard, misurando in maniera semplice la FE, la velocità di eiezione e la gittata cardiaca. Per la sua semplicità può essere una metodica a basso costo eseguibile facilmente anche al letto del malato. Comunque è ovviamente un metodo meno preciso.


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CAP 5 APPARATO VASCOLARE 5.1 ARTERIE Si può fare una valutazione della distribuzione al primo transito di un bolo radioattivo (in genere con elementi corpuscolati ematici marcati con Tc99) che prende il nome di angioscintigrafia. Questa metodica può essere localizzata a distretti peculiari (renale, epatica, cerebrale, aortica) oppure visualizzare il cuore e i grossi vasi. Si usa anche per cercare sanguinamenti GE, diagnosi di emangiomi epatici e malformazioni vascolari. L’arterioscintigrafia invece si fa con microsfere di albumina marcata con Tc, che valuta la perfusione arteriosa locale e la presenza di shunt. Inoltre questa metodica trova impiego nel controllo clinico dei cateteri introdotti per la chemio o radioterapia. Il microcircolo può essere osservato il Tl201 o il Tc99, che vengono somministrati in vena e si distribuiscono le tessuto muscolare ben perfuso con lo stesso meccanismo che ne regola l’assorbimento nel miocardio. Si possono così ad esempio valutare la perfusione degli arti inferiori sotto sforzo o a riposo. Per ora è poco usata clinicamente.

5.2 VENE Studio della patologia trombotica delle vene, con inserimento in bolo di Tc99 adeso a microsfere di albumina. Nello studio degli arti inferiori il bolo viene introdotto nelle vene del piede, dopo aver legato il terzo inferiore delle gambe per bloccare il circolo superficiale. Si esegue una rapida scansione total body per evidenziare le vene tibiali, safene, femorali e quindi le iliache, la cava e l cuore destro. Queste metodiche possono essere accoppiate alla scintigrafia polmonare perfusionale per valutare contemporaneamente la presenza di embolia e di trombosi. Si usa effettuare un massaggio delle zone venose delle gambe che appaiono calde alla prima scintigrafia e ricontrollare, onde evitare di avere falsi positivi per trombosi dovuti all’accumulo nel tracciante nelle valvole . Si possono usare anche: • Fibrinogeno marcato con Tc99 • Piastrine marcate con In111 • Anticorpi monoclonali antipiastine marcati con In111


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CAP 6 APPARATO URINARIO 6.1 RENI

Traccianti • Albumina: solo vascolare • Tc DPTA: vascolare e filtrato • Glicerina marcata con Tc: filtrazione e secrezione attiva • Tc DMSA: fissazione diretta al tubulo (insufficienza renale grave)

INDAGINI QUANTITATIVE

Valutazione della clearance renale A seconda della funzione esplorata, i traccianti che vengono monitorati si dividono in due categorie: Traccianti del filtrato glomerulare Traccianti della portata renale plasmatica • Cr51 EDTA • Tc99 EDTA • I125 inulina • I125 iotalamato • Co57 vitamina B12

• I123-125-131 otoiodoippuato • C14 paraamminoippurato (PAH) • Tc99 mercaptoacetiltriglicina (MAG)

Il volume di sangue depurato dal rene nell’unità di tempo (clearance) può essere espresso come il rapporto fra il volume ematico totale del tracciante e la frazione del volume plasmatico che nell’unità di tempo viene depurata dal tracciante. Impiegando radiocomposti a depurazione glomerulare si possono misurare le funzioni glomerulari, mentre quelli ad esclusiva depurazione tubulare servono per misurare il flusso sanguigno. La scintigrafia ha il vantaggio di poter misurare facilmente la concentrazione del tracciante nelle urine e nel plasma per via della sua agevole correlazione con la radioattività misurata.

Metodo a infusione continua La concentrazione plasmatica del tracciante è costante, quindi la clearance è data dal volume di plasma depurato dal tracciante nell’unità di tempo:

( )P

FUCl

×=

Dove U è la concentrazione del tracciante nelle urine, F le urine emesse per minuto (filtrato) e P la concentrazione del tracciante nel plasma

Metodica a iniezione impulsiva Bolo endovenoso, la concentrazione ematica di tracciante cala nel tempo

VKCl ×= Dove K è la costante di riduzione dell’attività e V è il volume di distribuzione de tracciante

Metodica del prelievo singolo Con un singolo prelievi al 44° minuto dall’infusione. Si calcola il rapporto fra la dose iniziale e quella prelevata al 44° minuto, e si ottiene:

( )[ ]8.7008.01126.1 44 −−−= VeCl

INDAGINI STATICHE Rappresentazione del parenchima renale funzionante in seguito alla captazione del tracciante d’organo, che si concentra nel tessuto corticale dei reni. E’ uno studio essenzialmente morfologico e da poche informazioni sulla funzione. I traccianti sono costituiti da: • Tc99 dimercaptosuccinato (DMSA) • Tc99 glcoeptonato • Ru197 dimercaptopropansulfonato (DMPSA)


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Si analizza l’immagine ottenuta circa 2-3 ore dopo l’iniezione del tracciante parenchimale, ottenendo anche diverse proiezioni. La captazione di due reni da una misura qualitativa della funzione renale, e può anche essere costituita una misura delle ROI di particolari aree di interesse. Esistono traccianti a prevalente fissazione corticale (DMSA Tc) e a rapido transito glomerulare con alta eliminazione urinaria (DTPA Tc e glucoeptonato Tc). Il DMSA si lega alle proteine plasmatiche e al tubulo contorto prossimale, rimanendovi per almeno 6 ore, e può essere usato anche durante IR In condizioni normali i reni appaiono come immagini simmetriche di forma ovoidale, uniformi. Gli ureteri e i bacinetti possono essere talvolta evidenziati con l’utilizzo di traccianti a rapida eliminazione, me ijn genere se non sono ectasici non si evidenziano. Se invece la funzione è compromessa soltanto una parte si fissa al rene mentre una parte preponderante va a fissarsi al fegato; deficit distrettuali appaiono come aree fredde. Le indicazioni cliniche sono: • Anomalie congenite • Ectopie renali • Rene a ferro di cavallo • Displasie cistiche • Infarti renali (difetto di fissazione triangolare) • Pielonefriti croniche • Traumi renali • Tumori (aspecifico)

Indicazioni cliniche delle indagini statiche • Funzione renale • Diagnosi differenziale fra rene piccolo ipoplastico e rene piccolo sclerotico • Rene policistico • Valutazione funzione residua • Alterazioni distrettuali della funzione renale • Controllo della ripresa funzionale dopo terapia • Traumi • Diagnosi e prognosi di IR

INDAGINI RENALI DINAMICHE Permettono di costruire un grafico di attività relativamente alla fase di vascolarizzazione (distribuzione del tracciante), filtrazione ed escrezione del farmaco. L’attività renale sale nella prima fase in 3-4 minuti, ha una curva a campana nella seconda, e scende nella terza in un tempo che corrisponde ad 1/2 - 2/3 del totale . Patologie della vascolarizzazione sono responsabili del ritardo nella prima fase, patologie della filtrazione nella fase intermedia, patologie dell’escrezione nella terza.

Scintigrafia sequenziale perfusionale (angioscintigrafia renale) Registrazione per 1’ (ad intervalli di 1-2’’) l’arrivo del tracciante radioattivo ai capillari renali. Fornisce: • Informazioni sulla perfusione dell’organo • Difetti parenchimali distrettuali • Condizioni di ipo o iperafflusso di masse renali identificate con altre metodiche Si usa un tracciante vascolare anche non nefrotropo, ad esempio il Tc DTPA. Nel soggetto normale si individua l’aorta addominali e le immagini renali simmetriche e uniformi. Si possono contare le ROI su ogni rene identificando così lo stato della perfusione. Nella stenosi si osserva ritardo della radioattività in corrispondenza del rene interessato, mente nella pielonefrite, ipoplasia, TBC e lesioni traumatiche si osservano difetti isolati di perfusione. In presenza di masse renali di apprezzabili dimensioni la scintigrafia differenzia quelle ipervascolarizzate da quelle avascolari. Le prime sono in genere neoplasie maligne primitive o secondarie, le seconde cisti o tumori benigni (ma anche tumori maligni in necrosi).


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Scintigrafia sequenziale escretoria (radionefrogramma) Si inietta e si segue un tracciante ad escrezione renale (glomerulare o tubulare a seconda del tracciante usato). La registrazione inizia dall’infusione del bolo in vena e prosegue per 20-30’ con periodi di 20’’ l’uno, fornendo una serie di immagini sequenziali con informazioni di tipo morfologico e soprattutto funzionale, divise in tre fasi fondamentali: • Fase vascolare (perfusione) • Fase renale (filtrazione) • Fase escretoria (escrezione) Queste tre fasi, rappresentate come una curva continua su un grafico attività/tempo riferito al rene (o a parte di esso) prendono il nome di radionefrogramma. I traccianti utilizzati sono il I131 hippuran, ad escrezione tubulare, e il Tc99 MAG3, ad escrezione analoga ma minor dose di radiazioni per il paziente.

Analisi del nefrogramma In ogni nefrogramma generale o di una ROI, la prima fase è di rapida salita e si completa entro 2 minuti dall’iniezione. La seconda fase sale e scende come una parabola più rapida nella fase di discesa, e si completa fra i due e i 5 minuti, al termine dei quali il composto si trova nelle vie escretrici e comincia una discesa a parabola che in genere raggiunge il 20% dell’attività entro 10 minuti. L’analisi delle curve è in genere qualitativa, confrontando le curve fra loro e con curve di riferimento. Nel confronto fra le curve non è tanto importante la forma della curva o il raggiungimento degli stessi valori, ma la corrispondenza dell’andamento temporale (ad esempio che i picchi di attività siano contemporaei),In questo modo si possono identificare alcuni quadri, come: • Rene con patologia ostruttiva: rallentamento della curva di escrezione (III fase) • Rene ipoplastico o rene grinzo, o idronefrosi: diminuzione dei valori in ogni fase (si può anche non

vedere un rene) • Rene con patologia vascolare (stenosi): diminuzione e rallentamento della I fase • Rene con processo parenchimale: rallentamento della fase II. Nell’ipertensione nefrovascolare da stenosi si ha un radiogramma particolare che viene trattato a sé Si possono anche determinare delle analisi semiquantitative: fra queste la più comune è la determinazione dei tempi di massima ampiezza, di metà ampiezza e di 2/3 di ampiezza del tracciato. Questi tempi vengono poi confrontati con degli standard. Elaborazione computerizzata dei dati permette l’analisi in maniera quantitativa, applicando formule elaborate. Un parametro quantitativo semplice e usato è il tempo di transito, che va da 3 a 5’ nel rene normale , e si ricava dalla distanza in ascissa fra il piede della curva e il picco: questo tempo esprime il passaggio attraverso il nefrone.

Test provocativi Si fanno con diuretici, in genere 40 mg di furosemide in infusione lenta nella fase terminale della registrazione. Nel soggetto normale la curva appare più ripida sia nella fase di ascesa che di discesa, mentre in presenza della patologia ostruttiva si assiste ad una risalita della curva nel segmento finale escretorio, con mantenimento indefinito della radioattività. In caso di ostruzione parziale la curva scende molto lentamente dopo la terza fase In caso di dilatazione delle cavità pieliche la curva assume una lento andamento nella terza fase, ma successivamente si ha una tardiva fase di escrezione a veloc ità quasi normale. Il test al captopril si usa nell’ ipertensione nefrovascolare (vedi paragrafo successivo)

Radionefrogramma dell’ipertensione nefrovascolare Si fa abbinando la angioscintigrafia e il nefrogramma con un tracciante come il Tc MAG3. Si ottiene: • Asimmetria o ridotta perfusione monolaterale alla angioscintigrafia • Ritardo del tempo di picco, con riduzione della pendenza del secondo segmento • Allungamento del tempo di transito • Riduzione della clearance dal lato affetto


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Dopo la somministrazione di diuretico, il rene sano presenta il normale aumento del tempo di transito dal lato sano, mentre quello malato rimane ad escrezione normale per via della lentezza con cui il diuretico stesso si diffonde nel rene. Con la somministrazione di captopril invece si inibisce l’angiotensina II, che nell’ipertensione nefrovascolare mantiene la perfusione del rene stenosato. Con la sua inibizione si ottiene una riduzione dell’ampiezza del tracciato nefrografico per riduzione ulteriore della perfusione La diagnosi di ipertensione nefrovascolare segue questo protocollo: • Scintigrafia renale dopo captopril • Eco color doppler pulsato • Angiografia digitale arteriosa seguita da TPA

Indicazioni cliniche delle metodiche dinamiche Angioscintigrafia Radionefrogramma • Ipoperfusione monolaterale • Ischemia parenchimale distrettuale • Visualizzazione di masse renali • Studio del rene trapiantato (perfusione) • Trauma renale

• Ipertensione nefrovascolare • Pielonefrite • Necrosi corticale e tubulare acuta • Uropatie ostruttive • Accertamento dell’origine calico-ampollare dei

difetti parenchimali evidenziati • Controllo nel tempo di pazienti operati alle vie

escretorie

6.2 VESCICA

Cistografia isotopica Viene impiegata quasi esclusivamente per l’analisi del reflusso vescico-ureterale e in campo pediatrico. Le metodiche nucleari danno informazioni sulla presenza o assenza di lesioni renali che determinano il reflusso. Può essere diretta o indiretta.

Cistografia diretta Mediante catetere si introduce una soluzione tiepida contenente Tc99 o Tc99 DTPA, monitorando il riempimento vescicale sotto gamma camera per osservare il reflusso eventualmente presente già in fase di riempimento. Dopo 200 ml di soluzione si chiude il catetere e quindi si esegue una scintigrafia statica della regione vescicale renale comprimendo l’addome per controllare la presenza di reflusso

Cistografia indiretta Evita il cateterismo, proseguendo come ultima fase di una scintigrafia renale sequenziale. Si esegue a circa 30’ dall’infusione di Tc99 DTPA, comprimendo l’addome per evidenziare reflussi. I vantaggi sono la bassa dose e la minor invasività, mentre non si hanno però dati sulla fase di riempimento.


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CAP 8 SCHELETRO Cap Scintigrafia ossea L’esecuzione della scintigrafia ossea si basa sulla proprietà dei traccianti di entrare nel metabolismo osseo e accumularsi nelle sedi di intenso ricambio minerale. Abbandonati gli isotopi del calcio, stronzio e fosforo, attualmente vengono usati composti fosforilati marcati con Tc99m, più idonei per caratteristiche fisiche e biometaboliche. Essi sono distinguibili in 3 categorie:

1. composti a lunga catena in cui è presente il legame P-O-P 2. composti non idrolizzabili in cui sono presenti legami P-C-P 3. composti con legami P-N-P

Si accumulano nell’osso grazie al chemioassorbimento sulla superficie dei cristalli di idrossiapatite della matrice minerale dell’osso; l’entità della fissazione è data dal flusso ematico e dall’attività osteoblastica e, secondariamente, permeabilità capillare, superficie d’assorbimento e volume dello spazio extracellulare osseo. Pertanto un maggior accumulo si riscontrerà nelle condizioni, patologiche o meno, di ↑ flusso ematico, attività osteoblastica e mineralizzazione ossea.

Tecnica Si può condurre una rilevazione total body o per aree: la definizione è migliore nel secondo caso. L’indagine può essere inoltre statica o dinamica. L’indagine statica è condotta dopo 3 h dall’infusione del tracciante, dopo aver idratato e fatto urinare il paziente, facendo 2 proiezioni: anteriore e posteriore. L’indagine dinamica è condotta in 3 fasi:

• arteriolare (perfusionale): acquisizione delle immagini ogni secondo per 1’, per valutare la perfusione – utile nello studio di infezioni, traumi, neoplasie

• capillare (o del pool ematico): registrazione di immagini statiche entro 5-10’ dalla fase vascolare • ossea statica: a 2-3 h dall’iniezione del tracciante, esprime il grado di mineralizzazione e l’attività

metabolica del tessuto d’interesse; dopo 3 ore infatti oltre il 90% della radioattività plasmatica è scomparsa e il rapporto osso – fondo (sangue, muscoli, fegato e altri tessuti d’accumulo) è già ottimale

la quota di farmaco non fissata è eliminata dal rene

Quadro normale • Adulto: aree di accumulo fisiologico a livello dello scheletro assile, delle articolazioni e del cranio • Giovane: accumulo particolarmente intenso a livello delle metafisi fertili delle ossa lunghe • Vecchio: accumulo nelle aree di ossificazione, come le suture craniche e le articolazioni

condrosternali

Quadri patologici sono rappresentati da: ridotta fissazione diffusa: molto rara, si riscontrano nell'edema diffuso e nelle talassemie ridotta fissazione a focolaio: può essere un artefatto tecnico oppure la presenza di aree di inibizione dell'attività osteoblastica per irradiazione, ridotta vascolarizzazione dell'osso per fratture, infatti ossei, necrosi asettiche e infine metastasi osteolitiche a rapido accrescimento aumentata fissazione diffusa: “superscan”, assenza delle ombre renali e marcato contrasto della colonna - si verifica nell’osteomalacia, iperparatiroidismo, osteodistrofia renale micrometastasi multiple ecc… tutte condizioni in grado di accelerare il turnover osseo; una variante di questo quadro è l'iperfissazione diffusa regionale che interessa più segmenti scheletrici, come nel morbo di Paget, di Bechterew e nell’osteopatia ipertrofica di Pierre-Marie iperfissazione a focolaio: molto frequente, costituisce il reperto più frequente della scintigrafia; consente di svelare piccole lesioni iniziali senza identificarne la natura (alta sensibilità ma bassa specificità); l'iperfissazione è raramente al centro della lesione, ma è piuttosto decentrata nella zona di rimaneggiamento


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osseo con intensa attività osteoblastica, qualunque sia la natura del processo patologico; FP: contaminazione con materiale radioattivo, stravasi venosi, calcificazioni, miositi, mastopatie e galattorrea. INDICAZIONI CLINICHE

Tumori primitivi Si evidenzia un'ipercaptazione del tracciante in un'area più estesa di quella attesa sulla base della radiografia, a causa dell'incremento della circolazione ematica (come nel sarcoma osteogenetico e di Ewing). Benché i tumori maligni primitivi si diagnostichino con TC/RMN, la scintigrafia è utile sia per lo staging che per il follow up; nel mieloma multiplo la sensibilità della metodica è tuttavia minore, per la scarsa reazione osteoblastica e l’ischemia trombotica neoplastica (necessaria la scintigrafia midollare). Nelle neoplasie benigne le aree appaiono fredde, ad eccezionedell’osteoma osteoide (10% di tutti i tumori benigni ossei), il quale ha un quadro caratteristico all'indagine dinamica in 3 fasi: nella parte perfusionale precoce si ha un iperafflusso di tracciante per ↑ focale del flusso ematico, con un ulteriore incremento della fissazione nelle fasi successive: l'immagine della fase tardiva si presenta con un focus ipoattivo che corrisponde al nidus litico, circondato da un'area calda prodotta dalla reazione osteoblastica circostante. Nel granuloma eosinofilo vi è un'intensa captazione del tracciante, anche con quadro radiologico negativo.

Tumori metastatici Per essi (spp tumori mammari, prostatici e polmonari) la scintigrafia costituisce il miglior presidio diagnostico, grazie all'elevata sensibilità (3,5% FN) e alla precocità con cui si possono svelare lesioni radiologicamente invisibili: infatti per essere visibile all’rx, una regione osteolitica dovrebbe aver perso non meno del 30% del contenuto di calcio, evenienza tutt'altro che precoce, mentre la scintigrafia evidenzia il rimaneggiamento osseo che avviene precocemente anche con micrometastasi e metastasi osteoblastiche. La bassa specificità della scintigrafia impone che un'area calda vada controllata con rx, RMN e indici ematobiochimici. Nel follow up la metodica non deve essere ripetuta prima di sei mesi, altrimenti compaiono aree calde falsamente positive legate alla risposta osteoblastica riparatrice.

Traumi Molto utile per la diagnosi di traumi occulti, fratture da stress, microfratture. Nelle fratture bene evidenti all’rx l'accumulo del tracciante al livello del callo osseo permane fino a due anni dopo la guarigione clinica (aspetto utile nelle valutazioni medico-legali per stabilire l'epoca di una frattura). Nelle fratture e il collo del femore, l'indagine dinamica associata a scintigrafia midollare permette di verificare la vascolarizzazione della testa femorale: con questa stessa metodica (tecnica dei due traccianti) si può studiare e tutta la patologia perfusionale ossea (come la necrosi asettica falcemica). Nella patologia meniscale la scintigrafia associata alla SPECT raggiunge il 100% di sensibilità. Infine nelle complicanze associate all'impianto di protesi articolari (mobilizzazione, infezione, neoformazione ossea etropica) compaiono focolai di accumulo del tracciante. La diagnosi differenziale tra mobilizzazione e infezione si fa usando indicatori di flogosi come il Ga67, che si accumula nelle aree settiche.

Patologia infiammatoria Nelle osteomieliti la scintigrafia rivela precocemente l'iperafflusso ematico e la reazione osteoblastica perifocale come aree di accumulo, mentre per la decalcificazione ossea visibile all’rx occorre attendere almeno 10-15 giorni. La sensibilità può esser aumentata con l'impiego di indicatori di flogosi quali Ga67 e leucociti marcati. È possibile la diagnosi differenziale tra:

• artrite settica: accumulo periarticolare del tracciante, non focale; • cellulite: iperafflusso focale nella fase perfusionale; non evidenza di aree di accumulo osseo nella

fase statica ma intensa radioattività dei tessuti molli Nella patologia artritica, l'indagine è molto utile per la diagnosi precoce e il follow-up, mentre nella fase attiva di sclerosi la scintigrafia è negativa mentre la radiografia è positiva. Nell'artrosi la scintigrafia mostra un accumulo perlopiù diffuso del tracciante al livello dei corpi articolari ossificati e deformati


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MOC (MINERALOMETRIA OSSEA COMPUTERIZZATA) metodica che permette di quantificare il contenuto minerale dell'osso, pertanto è utile per la diagnosi e il follow-up della malattia. Il principio fisico consiste nell'attenuazione di un fascio di fotoni (emessi da una sorgente radioattiva) quando questi incontrano in tessuto osseo. L'entità dell'assorbimento dipende principalmente dallo spessore osseo e dal suo contenuto minerale: i valori di assorbimento riscontrati vengono relativizzati a quelli di un fantoccio a contenuto osseo noto.


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CAP 9 SNC I traccianti radiattivi utilizzabili nello studio cerebrale in medicina nucleare sono di 3 categorie: ü intravascolari: incapaci di passare la BBB, rimangono all’interno dell’albero vascolare disegnandolo

– Tc99m, Tc99m alluminato, Glucoeptonato ü liposolubili: diffondono attraverso la BBB e si solubilizzano nei lipidi cerebrali misurandoli dal

punto di vista qualitativo e quantitativo – amine marcate con I123 o Tc99m ü metabolici: entrano nella via metabolica di una funzione cerebrale, di cui tracciano l’attività

distrettuale – FDG18, ammoniaca N13, ossigeno O15 (tutti emittenti positroni) Traccianti intravascolari Iniettati in bolo e.v. consentono di studiare in fase dinamico-sequenziale le modalità e i tempi di transito del tracciante al livello dei grossi vasi arteriosi prima e venosi poi (angioscintigrafia cerebrale), e in fasi più tardive all'equilibrio, la distribuzione del tracciante nelle strutture cerebrali.

Angioscintigrafia cerebrale: dopo l'infusione di un bolo e.v. da mCi 20, si eseguono rilevazioni sequenziali al primo transito ogni secondo per un minuto, prelevando aree di particolare interesse in zone simmetriche: carotide comune, carotide interna, cerebrale media ed emisferi cerebrali di cui si costruiscono le curve attività/tempo, che sono solo indirettamente riferibili al flusso cerebrale.

Scintigrafia cerebrale: dopo 1-2 ore dalla somministrazione del tracciante si eseguono rilevazioni statiche all'equilibrio in quattro proiezioni(ant., posteriore, laterale destra e sinistra e assiale); somministrando perclorato di K x os un'ora prima dell'esame si può sopprimere l'accumulo del tracciante nei plessi corioidei, nella tiroide e nelle ghiandole salivari, migliorando la risoluzione delle immagini

quadro normale si visualizzano al primo transito progressivamente nei primi sette secondi (fase arteriosa) le carotidi comuni, poi quelle interne, il poligono di Willis, le arterie cerebrali medie e infine entro 10-15 secondi (fase venosa) seno longitudinale, il traverso e le vene giugulari). Il letto capillare cerebrale non viene visualizzato in questa fase, così gli emisferi appaiono freddi e circoscritti dalle strutture vascolarizzate captanti. Il piede della curva di transito ha una latenza di 8-10” dalla somministrazione del tracciante, tempo necessario perché esso attraversi il piccolo circolo. Tale curva è costituita da una branca ascendente, un picco (fase arteriosa) e da una branca discendente (fase venosa), seguite da un plateau a piccole in dentature espressione del raggiungimento dell’equilibrio del tracciante nell’intero compartimento vascolare. Parametri semiquantitativi ricavabili dalla curva: ü tempo di ascesa ü tempo di picco massimo (Tmax) ü tempo di discesa (espresso come tempo necessario a dimezzare l’attività) ü tempo medio di transito (inversamente proporzionale al flusso

Quadri patologici Deficit di per fusione (mono- o bilaterale): riduzione di ampiezza delle curve attività/tempo, allungamento dei tempi di latenza e ridotta pendenza della branca ascendente nelle stenosi emodinamicamente significative delle carotidi comuni o interne; nella stenosi della cerebrale media si ha anche incremento tardivo della radioattività dal lato opposto (segno del flip-flop) asimmetrie delle 2 curve superiori a 2” in fase arteriosa sono considerate patologiche, mentre quelle in fase venosa sono meno significative (possibili varianti anatomiche) Aree di accumulo del tracciante: incremento di ampiezza delle curve (presenza di un circolo patologico ipercinetico) Diffusione del tracciante fuori dall’albero vascolare: indica una compromissione della BBB con una sensibilità del 97%, senza però specificarne l’eziologia Indicazioni cliniche Vasculopatie: riduzione distrettuale della quota di radiocomposto che transita nei vasi, con accumulo controlaterale (perfusione di lusso) nelle immagini sequenziali al primo transito; nessuna variazione in fase statica; qualora vi sia un’infarto il tracciante fuoriesce nella zona interessata lungo il decorso del vaso. La scintigrafia si positivizza dopo 48 h in caso di ictus ischemico, in seguito alla sua infartualizzazione, come le altre meodiche di imaging, mentre in caso di ictus emorragico il quadro è positivo in un tempo <. La metodica scintigrafia però nell’ictus non è così utile come nella diagnosi delle MAV (malformazioni artero-


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venose), in cui si evidenzia un’area di accumulo in fase precoce con persistenza tardiva del focolaio. Negli ematomi subdurali cronici si evidenzia in fase acuta un’ipovascolarizzazione della sede sottostante, mentre in fase statica un accumulo a forma di semiluna sopra gli emisferi cerebrali: mano mano che l’ematoma ↑ di dimensioni diventa più nitido in fase statica e può dislocare le strutture vicine in fase dinamica.

Patologia infiammatoria Nelle encefaliti virali vi sono aree di ipoperfusione cui corrispondono, in fase statica focolai di accumulo a chiazze espressione del danno alla BBB, specie ai lobi temporali. Tumori I tumori sono svelati alla scintigrafia per via della rottura della BBB: pertanto la metodica rivela presenza, sede, estensione e topografia dell’area in cui sussiste tale alterazione ma non può evidenziarne la natura neoplastica. La specificità è buona solo per i tumori riccamente vascolarizzati come i meningiomi, mentre lesioni di diametro < 1cm ipovascolarizzate sono difficilmente visibili, specie se posti in fossa cranica posteriore. L’importanza della scintigrafia nella diagnosi delle neoplasie cerebrali era stata molto ridimensionata dalla TC e RMN ma la disponibilità di traccianti come Tl201, con meccanismo di accumulo legati al metabolismo e non alla rottura della BBB ha nuovamente destato interessa verso la diagnostica nucleare, che rimane comunque importante per valutare le modificazioni di permeabilità della BBB (fattore cruciale nella scelta dei chemioterapici da utilizzare). Traccianti liposolubili Lo Xe133 (isotopo dello Xenon, gas inerte che emette radiazioni β e γ, con t ½ di 5,3 gg), è il tracciante più usato e può essere introdotto per via carotidea, venosa o inalatoria; il metodo più cruento, ma anche più attendibile è la puntura carotidea diretta (15-20 mCi in sol. salina); si valuta poi per 30’ l’arrivo e la scomparsa del tracciante dall’area esplorata. Lo Xe diffonde rapidamente in tutto il volume cerebrale ripartendosi tra acqua e lipidi della mielina, con coefficienti diversi tra sostanza grigia e bianca (qual è + ricca di lipidi secondo voi? Secondo me la quella bianca ma Palombo sostiene il contrario: x me ha svinato). La curva di wash-out dell’emisfero considerato è rappresentata da una curva biesponenziale in cui la componente più rapida è prodotta dalla sostanza grigia, che ha una flusso ematico di 80 ml/100 g x minuto, e la più lenta dalla sostanza bianca (flusso di 20 ml/100 g x min), essendo la velocità di wash-out proporzionale al flusso ematico. Uno studio semplificato è quello di Lassen, che si basa sulla registrazione della scomparsa della radioattività per 2’: il flusso ematico (riferibile però solo alla sostanza grigia) viene ricavato indirettamente moltiplicando la T ½ della curva per il coefficiente di ripartizione dello Xenon nella sostanza grigia cerebrale). Con la metodica del wash-out si può ricavare il flusso cerebrale con la formula:

CBF = V x P x l Dove:

CBF: Cerebral Blood Flow V: Volume P: coefficiente di diffusione dello Xenon l: tasso di wash-out (ricavato dal tratto di maggior pendenza della curva)

Recentemente è stato proposto l’impiego di radiokripton (Kr81m), dotato di particolari caratteristiche fisiche, come la T ½ di 13”, in infusione continua rilevando l’accumulo (in fase di wash-out no radioattività per il rapido decadimento). Tuttavia non è molto usato. I valori normali di CBF sono 45-50 ml/100 g min-1 (valore ponderato tra sostanza grigia e bianca).

Quadri patologici ü Ischemia acuta: ipoafflusso regionale con iperafflusso reattivo in altra sede – TIA, ictus, emicrania

con aura, epilessia ü Demenze: riduzioni uniformi del flusso arterioso (al di sotto di 30 ml/100 g min)


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ü Ischemia cronica e demenza vascolare: aree multiple di ipoafflusso In passato la metodica di wash-out dello Xenon era usata per valutare l’efficacia delle endoarteriectomie carotidee e l’efficienza dei circoli di compenso. Potenzialmente di larga applicazione è una metodica semplificata di Lassen in cui si attribuiscono vari colori ai diversi valori di flusso, così da ottenere immagini tomografiche. Traccianti del metabolismo Sono rappresentati da substrati biochimici captati attivamente dal cervello e sono tutti radiofarmaci emettenti positroni che pertanto richiedono un tomografo per positroni (PET), inoltre essendo il tempo di decadimento non superiore a 10’ devono essere prodotti da un ciclotrone presente in loco: ciò ha limitato l’impiego di questa metodica, peraltro di grande interesse diagnostico. I radionuclidi positroni-emittenti impiegati sono 4:

F18: marca il fluorodesossiglucosio, captato dalle cellule cerebrali e fosforilato, poi non subisce ulteriori modificazioni; si accumula nelle aree dove l’attività metabolica è più alta, come pure il flusso ematico; è usato nella diagnosi dei gliomi per il grading pre-istologico, in quella delle epilessie per evidenziare i focolai epilettogeni (ipometabolici in fase intercritica e iperattivi durante l’accesso), nella malattia di Alzheimer per evidenziare le sedi più colpite, e nella diagnosi differenziale tra fibrosi post-radioterapia (bassa attività metabolica) e recidiva neoplastica (ad alta attività).

O15: consente di misurare il consumo regionale di ossigeno e la frazione estratta dal sangue, entrambi ridotti nell’ischemia; l’O2 inalato viene veicolato dall’emoglobina dai capillari polmonari a quelli cerebrali, viene estratto dalle cellule cerebrali e partecipa al metabolismo osidativo; la C15O2 viene invece usata per valutare il flusso cerebrale: essa infatti viene inalata, scissa dall’anidrasi carbonica in H2O15 che attraversa rapidamente la BBB ripartendosi in base al CBF.

N13: usato come ammoniaca per valutare la perfusione regionale C11: usato per marcare farmaci come le clorpromazine, utili negli studi di fisiopatologia cerebrale Ga68-EDTA: molto usato per l’utilità nell’esplorazione della permeabilità della barriera emato-

liquorale , per la migliore definizione tomografica dell’immagine e per la T ½ + lunga (68’ – non richiede la presenza di un ciclotrone in loco)

La migliore possibilità garantita dalla PET è la valutazione istantanea in vivo del flusso cerebrale, con possibilità di individuare tessuto ancora vitale, perché metabolicamente attivo, ai fini di scelte terapeutiche di rivascolarizzazione (valutazione del missmatch tra area ischemica e necrotica, per evitare la trasformazione di ictus ischemico in uno emorragico ancora più esteso; la PET ha permesso in alcuni centri di portare il tempo limite per effettuare la trombolisi da 3 h a 6 h nei casi selezionati) Amine marcate con I123 e Tc99m: amine lipofiliche che vengono estratte dal circolo al primo passaggio e si distribuiscono in rapporto al flusso, comportandosi sia come traccianti diffusibili (per via della lipofilicità) che perfusionali. Particolarmente interessante è l’impiego dell’HMPAO (esametilpropilaminossina), che viene estratto al primo passaggio e non subisce ridistribuzione, rimanendo nel tessuto cerebrale per un tempo prolungato, così che può essere somministrato al momento del ricovero eseguendo poi con calma l’esame in SPET entro 8 h per valutare la situazione perfusionale al momento del ricovero.

Quadri patologici ü Ischemia: precocemente rivelata dalla PET come ridotta/assente captazione del composto, pertanto

molto prima che si verifichino i danni strutturali documentabili con la TC/RMN; inoltre permette di valutare l’estensione dell’area di penombra ischemica

ü AD (Alzheimer Disease): ipoperfusione bilaterale nelle regioni temporo-occipitali e nelle forme gravi anche fronto-parietali

ü Demenza vascolare: moltitudine di piccole aree di assente perfusione ü Malattia di Pick (demenza fronto-temporale): ipofissazione nei lobi temporali ü Corea major: ipofissazione a livello del nucleo caudato


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Indicazioni a eseguire la SPET sono tutte le vasculopatie acute e croniche (demenza vascolare, sindrome pseudobulbare), le demenze, l’epilessia , la malattia idiomatica di Parkinson. STUDIO DELLO SPAZIO SUBARACNOIDEO E DEL MIDOLLO SPINALE L’introduzione di un tracciante γ-emittente negli spazi subaracnoidei consente di visualizzare entro 2 h la distribuzione del liquor negli spazi perimidollari (mieloscintigrafia ) e nelle successive 4-24 h la visualizzazione delle cisterne della base e degli spazi parasagittali (cisternoscintigrafia). Si usa albumina marcata con Tc99m o Tc9 9 m-DTPA introdotti tramite puntura lombare. Le immagini vengono riprese a 2,6,24 h in proiezioni antero-posteriori e laterali. Quadro normale Il tracciante si distribuisce seguendo la corrente del liquor verso le cisterne della base, quelle silvane, interemisferiche, poi entro le 24h viene riassorbito dalle granulazioni di Pacchioni. Normalmente i ventricoli non sono visibili.

Quadri patologici ü Idrocefalo ostruttivo comunicante (la comunicazione cui ci si riferisce nella classificazione è quella

tra ventricoli cerebrali e cisterne della base, poste attorno al tronco encefalico): precoce visualizzazione dei ventricoli per inversione del flusso liquorale, mancata clearance costernale (perché l’ostruzione è localizzata a valle, ad es. nelle granulazioni aracnoidee); stessi reperti nell’idrocefalo normoteso

ü Idrocefalo non comunicante (ostruzione a livello dei forami di Monro, Magendie o Luschka): dilatazione dei ventricoli che appaiono come ombre in negativo allo scintigramma

ü Atrofia cerebrale: come l’idrocefalo non comunicante ma con accumulo a livello delle cisterne della base, ingrandite

ü Perdite di liquor: visibili inserendo tamponi in cavità nasale ed auricolare ed evidenziando scintigraficamente l’accumulo del radiocomposto in sede extracerebrale

La metodica trova indicazione nei processi espansivi che occupano lo spazio subaracnoideo, la diagnosi differenziale tra idrocefalo comunicante o meno, la oto-rino-liquorrea e l pervietà delle derivazioni liquorali impiantate.

AGGIUNTE AL LIBRO

Marker metabolici • Amine marcate con Tc99: usato di più fra i vari marker metabolici per il suo ottimale T/2 (6 ore) e per la

possibilità di non retrodiffondere dalla BBB in quanto viene convertito nel neurone a composto idrofilo, e quindi da anche una indicazione sulla funzionalità delle cellule cerebrali

Valutazione della demenza con marker metabolici Questi marker valutano sia la perfusione che la attività metabolica. Si possono ottenere delle immagini semiqualitative attraverso la rappresentazione dei due emisferi in piano sagittale visti entrambi in proiezioni mediale ? laterale. Gli emisferi vengono divisi in 9 ROI e si prende di riferimento quella del cervelletto, di solito meno compromessa. Variazioni normali fra l’intensità delle ROI sono considerati attorno al 5 - 5,5 % del totale, mentre variazioni superiori al 90% sono comuni nella patologia atrofica.

Test con acetazolamide In condizioni normali il farmaco dopo 20 minuti dall’assunzione provoca un aumento del flusso e quindi della fissazione del tracciante di circa il 30-50%. Se c’è patologia questo non avviene e addirittura il flusso può essere diminuito. Questo esame, che viene eseguito confrontando due scintigrafie a breve distanza di tempo, la seconda preceduta dall’assunzione del farmaco, viene a valutare la riserva di flusso cerebrale vas colare, importante nelle demenze.

Ascesso cerebrale Scintigrafia con granulociti autologhi marcati con TcHMPAO prelevati dal paziente. Metodica sensibile e specifica ma costosa.


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Immagine multimodale Metodica che consiste nella sovrapposizione di RMN e SPET con Tc MIDI, che consente di valutare la diagnosi differenziale fra radionecrosi e recidiva. La recidiva è positiva a tutte e due le metodiche con aree sovrapposte.


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CAP 9 PRINCIPI DI TERAPIA CON RADIONUCLIDI La radioterapia con nuclidi si basa sul tentativo di far arrivare in vicinanza di una zona neoplastica nel bersaglio tramite un composto iniettato via generale che si lega selettivamente al tumore con un meccanismo di varia natura. In base ai principi sfruttati, se ne distinguono vari tipi.

Radioterapia metabolica della tiroide Il meccanismo selettivo viene affidato ad una affinità metabolica particolare. Praticamente sfrutta questo principio soltanto lo I131Na, nel trattamento dell’ipertiroidismo (Basedow e Plummer), e le metastasi da carcinoma differenziato della tiroide che conservano la proprietà di captare lo iodio (previa eliminazione della tiroide stessa). Il danno distruttivo è prodotto dalle particelle beta, che hanno una penetrazione di 0,4 mm; essendo il composto completamente assorbito dalla tiroide stessa, si ha una completa localizzazione del danno alla regione apicale dei follicoli, dove si localizzano le cellule funzionanti. La perdita di funzione è quindi maggiore rispetto alla riduzione generica della massa cellulare, proprio perché vi è questo processo di selettività. La dose distribuita comunque è disomogenea e quindi è irregolare anche l’effetto radiobiologico.

Morbo di Basedow ? Indicazioni • Intolleranza a farmaci tireostatici • Recidiva dopo terapia con antitiroidei • Richiesta:

• Età avanzata • Non fertilità • Gozzo senza compressione sulla trachea e sull’esofago • Controindicazioni a terapia chirurgica

In realtà la fertilità viene considerata non sempre un elemento dirimente perché le radiazioni alle gonadi sono decisamente poche. ? Calcolo della dose

CAtmDose ×=

m = massa tiroidea At = attività per grammo di tessuto tiroideo che si intende somministrare (di solito 1,5 - 3 MBq) C: % di captazione tiroidea del iodio alla 24° ora Dosi standard: • 185 MBq ? se non vi è gozzo • 370 MBq ? gozzo di medie dimensioni • 550-740 MBq ? per gozzi di grandi dimensioni Se necessario si somministra una seconda dose non prima di 3-5 mesi ? Complicazioni • sialoadenite • gastrite • male da raggi


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• dolore • emorragie • danno midollare • ipotiroidismo (5-10% dei casi nel primo anno, rischio aumenta del 5% ogni anno) Il rischio di leucemie o di carcinogenesi è infondato.

Morbo di Plummer Indicazioni analoghe a quelle del Basedow, con differenza che il trattamento con antitiroidei di sintesi si fa solo come preparazione alla chirurgia. Dosi superiori fra 370 e 925 MBq. Prima della somministrazione si fa terapia con T3 per inibire la captazione da parte del tessuto sano. Stesse complicazioni e controindicazioni del Basedow.

Tumori della tiroide Le metastasi delle neoplasie differenziate (adenocarcinoma follicolare, papillare e misto) fissano lo iodio: gli altri tipi di tumore non si possono curare in questo modo. Il tessuto tumorale (in genere in grado solo di produrre MIT e DIT, ma è sufficiente che capti lo iodio) viene stimolato con TSH dopo la rimozione della tiroide. Il protocollo prevede: • tiroidectomia totale • sospensione di terapia sostitutiva per 4 settimane o fino a raggiungimento di valori di TSH di 30 uU/ml • Scintigrafia total body con I131. Se positiva: • Dose terapeutica di I131:

• 3700-5500 MBq metastasi linfonodali • 1850-3700 MBq tessuto tiroideo residuo • 5550-7400 MBq metastasi polmonari • fino a 9250 MBq per metastasi ossee

• Terapia sostitutiva per 6 mesi • Nuova sospensione per 4 settimane • Nuova scintigrafia di controllo Di recente si è utilizzato il Tl201 come tracciante di cellularità che viene captato dalle cellule tiroidee senza bisogno dello stimolo del TSH; la scintigrafia total body di controllo, che può essere eseguita con Tl senza sospensione della terapia sostitutiva, viene in questo caso affiancata al dosaggio della hTG. ? Complicazioni Le complicazioni precoci sono rare e transitorie. Ma vi sono una serie di complicazioni tardive importanti: • Leucemia: frequente in forma acuta dopo 3-7 anni dalla terapia con dosi elevate e comunque superiori a

29,6 GBq • Trasformazione anaplastica della neoplasia • Fibrosi polmonare: tardivamente nelle metastasi polmonari trattate con dosi globali superiori ad 1 GBq • Carcinogenesi • Ipotiroidismo • Disfunzioni gonadiche Il 35% dei carcinomi midollari concentra lo I131MIBEG, tracciante usato per la diagnostica della tiroide. Viene usato a dosi terapeutiche soltanto se esiste una evidenza di scintigrafia positiva per il composto

Terapia dei tumori della cresta neurale I tumori APUD possono essere trattati con I131MIBEG come i carcinomi midollari della tiroide. Le dosi sono maggiori, fino a 7,4 GBq, e comportano spesso compromissione midollare nei bambini. Il MIBEG va somministrato per endovena dopo blocco tiroideo con soluzione iodurata e sospensione di farmaci che possono interferire con la fissazione (reserpina, antidepressivi triciclici e cocaina) Le dosi oscillano fra 3,7 e 5,5 GBq complessivi, somministrati più volte a intervalli di 3-6 mesi.


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Terapia delle metastasi ossee Tumori prostatici e mammari. Il trattamento è riservato a paziente in stato avanzato, con metastasi multiple, sintomatologia dolorosa resistente alla terapia, resistente alla chemioterapia. I farmaci beta emittenti sono ideali per la scarsità di problemi ne i tessuti sani anche a dosi elevate. Ci sono molti composti (Sr89, 85 Sm153 e altri. In genere si usano dosi basse (74-148 MBq) con risultati clinici soprattutto sulla risposta antalgica entro 1-2 settimane che si protrae per circa 3 mesi.

Malattie mieloproliferative Il P32 beta emittente con T/2 di 14 giorni viene accumulandosi nei tessuti a rapido metabolismo e deprime il midollo osseo (dosi di 74-11 MBq per m2 di superficie corporea) Si usa nelle policitemie vere nelle condizioni di mancata piastrinosi o di intolleranza ai chemioterapici. Le remissioni sono di 6-24 mesi ma si può avere leucemia acuta come complicanza (il rimedio è peggio del male!).

Versamenti neoplastici Più recentemente si è avuta la radioimmunoterapia, che usa anticorpi monoclonali marcati con I131 o Y90 per via parenterale per combattere le metastasi di vari tumori maligni. Ancora a livello sperimentale.

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