Medicina Nuclear: SPECT y PET. Aspectos generales.

1. Medicina Nuclear: SPECT y PET. Aspectos generales. Prof. Agdo. Dr. Omar Alonso Centro de Medicina Nuclear, Hospital de Clínicas. Octubre, 2006.

2. Radiactividad • En 1902 Ernest Rutherford y Frederick Soddy, sugirieron que el ritmo con que una sustancia radiactiva emitía partículas radiactivas disminuía exponencialmente con el tiempo.

3. Algo de historia • Trazadores radiactivos: Georg de Hevesy (Premio Nobel de Física en 1943). • Los diferentes isótopos de un elemento tienen las mismas propiedades químicas. El reemplazo de uno por otro en una molécula no modifica, por consiguiente, la función de la misma. Sin embargo, la radiación emitida permite detectarla, localizarla, seguir su movimiento e, incluso, dosificarla a distancia.

4. Aplicaciones biológicas • El trazado isotópico ha permitido estudiar así, sin perturbarlo, el funcionamiento de todo lo que tiene vida, desde el nivel celular al orgánico. En biología, numerosos adelantos realizados en el transcurso de la segunda mitad del siglo XX están vinculados a la utilización de la radioactividad: funcionamiento del genoma (soporte de la herencia), metabolsimo celular, fotosíntesis, transmisión de mensajes químicos (hormonas y neurotransmisores).

5. Aplicaciones médicas • Medicina Nuclear: rama de la medicina que emplea isótopos radiactivos adecuados a fines diagnósticos, terapéuticos y de investigación médica. • Radioterapia: rama de la medicina que aprovecha la capacidad de algunas radiaciones en producir muerte celular (tratamiento del cáncer).

6.  Radiación X - X 

7. RADIOLOGÍA MEDICINA NUCLEAR

8. DIFERENCIAS ENTRE MN Y RADIOLOGIA Radiología Imágenes por transmisión Tomografía Convencional CENTELLOGRAFIA PLANAR Imágenes por emisión SPECT PET

9. DIFERENCIAS ENTRE MN Y RADIOLOGIA Radiología Diferenciasde densidad Tomografía Convencional CENTELLOGRAFIA PLANAR Diferencias de metabolismo SPECT PET

10. Radioisótopos monofotónicos más usados 201Tl T1/2 = 73.1 horas. E =  135,167 KeV, . 67Ga T1/2 = 78.3 horas. E =  93, 185, 300 KeV. 99mTc T1/2 = 6,02 horas. E =  140 KeV.

11. Radiofármacos • Con fines diagnósticos: • No tienen efecto farmacológico. • Se usan en cantidades de trazador. • No presentan reacciones adversas. • Detección de radiación gama. • Formas deadministración: • Intravenosa. • Oral. • Intratecal. • Por inhalación. • Por instilación.

12. Radiofármacos • Con fines terapéuticos: • No tienen efecto farmacológico. • Se usan dosis elevadas. • Efecto depende de radiación beta. • Formas deadministración: • Intravenosa. • Intraarterial. • Intracavitaria.

13. Radioprotección. • Las dosis de irradiación son muy bajas. • Un estudio promedio equivale a un procedimiento radiológico convencional. • Estudios Rx dinámicos contrastados producen mayor irradiación. • 99mTc - contraindicación relativa en el embarazo. • 131I - contraindicación absoluta en el embarazo.

14. Detección • Cámara de ionización: • Calibrador de dosis. • Detector de centelleo: • Contadores de pozo. • Gamacámara planar y tomográfica (SPECT). • Semiconductor: • Sonda quirúrgica.

16. ÓRBITA ELÍPTICA vs. CIRCULAR 360º vs. 180º

20. 67Ga: diagnóstico de masas residuales • 50%-83% de de linfomas con afectación mediastinal (fundamentalmente EH) y un 30%-50% de pacientes con afectación abdominal, muestran masa residual por radiografía o TAC. ¿Cicatriz o tumor viable?

21. ¿Cicatriz o enfermedad residual?

22. ¿Enfermedad pulmonar residual?

23. ¿Enfermedad residual?

24. 1 1 2 2 3 3

26. PATRONES DE PERFUSIÓN NORMAL FIJO REVERSIBLE

27. ¿Qué significa Gated SPECT ? • Adquisición tomográfica sincronizada con el ECG, que permite obtener imágenes dinámicas del ciclo cardíaco. • La onda R es la “puerta” o “gate” que habilita iniciar la adquisición.

28. Gated SPECT - adquisición

29. ATENUACIÓN DIAFRAGMÁTICA

30. SPECT cerebral normal

31. ENF.ALZHEIMER PRECOZ

32. ENF ALZHEIMER TARDIA

33. Desvío del normal - Depresión

34. ¿Qué es el PET? • Se marcan compuestos biológicamente activos con radioisótopos emisores de positrones (sin alterar su comportamiento biológico). • 2) El fármaco se localiza en el paciente. nucleo inestable, e.g. C-11 N P P N P N P N P N P N P P N P N N N P N P e + 511 keV D  6) Los pares de fotones son detectados e- 511 keV D  (colimación electronica) Detector de Coincidencia El “Positron Emission Tomography”es un procedimiento de diagnóstico imagenológico no invasivo capaz de evaluar in vivo la actividad metabólica de varios órganos del cuerpo humano. N decaimiento ß + : p  n + e+ + e 3) El radioisótopo decae y emite un positrón. e 4) El positrón es detenido por el tejido y forma un positronium con un electrón libre. 5) El positronium se anquila en dos fotones de 511 keV de sentido opuesto (180º ± 0.5º). 1-2 mm E = m • c2

35. REACCION DE ANIQUILACION DETECCION POR COINCIDENCIA

36. DISPOSITIVOS DE PRODUCCION CICLOTRONES INDICADOR Trazador Metabolismo 18F-FDG Síntesis proteica 11C-Metionina Síntesis de DNA 11C-Timidina Flujo sanguíneo 15O-Agua Hipoxia celular 18F-FMISO Proliferación celular 18F-[FLT] RADIONUCLIDOS EMISORES DE POSITRONES

37. TECNICA DE MEDICINA NUCLEAR • METABOLICA (VIABILIDAD CELULAR)  MORFOLOGICAS • ALTA SENSIBILIDAD / ACEPTABLE ESPECIFICIDAD • NO INVASIVA • CUERPO ENTERO • CUANTIFICACION ABSOLUTA / RELATIVA COMPLEJIDAD - COSTO ELEVADO DISPONIBILIDAD REDUCIDA

38. RADIOTRAZADOR ESTRELLA CAPTACION FDG VIABILIDAD CELULAR CAPACIDAD PROLIFERATIVA

39. Indice captación tumor SUV= ---------------------------- Dosis / Peso paciente SUV > 2.5 Malignas SUV < 2.5 Benignas SUV = 1.0 SUV = 3,9

40. NODULO PULMONAR SOLITARIO • CANCER DE PULMON • CANCER DE ESOFAGO • CANCER COLORRECTAL • MELANOMA • LINFOMAS • TUMORES DE CABEZA Y CUELLO • TUMORES DE TIROIDES • CANCER DE MAMA • CANCER DE OVARIO • TUMORES DEL SNC • OTRAS INDICACIONES • DIAGNOSTICO INICIAL • SOSPECHA DE RECIDIVA • RESPUESTA A LA TERAPIA

42. EA de inicio EA severa INDICACIONES NEUROLOGIA DIAGNOSTICO PRECOZ DEMENCIAS

43. INDICACIONES NEUROLOGIA LOCALIZACION DEL FOCO EPILEPTOGENO

44. 13NH3 FDG Reducción Flujo Metabolismo conservado < Mismatch > • Viabilidad miocárdica • (Miocardio Hibernado) Tejido recuperable INDICACIONES CARDIOLOGIA ESTUDIO DE VIABILIDAD CELULAR

45. AGENCIA EVALUACION TECNOLOGIAS SANITARIAS nº46 Noviembre de 2005 96,2% 92,3%

46. AGENCIA EVALUACION TECNOLOGIAS SANITARIAS nº46 Noviembre de 2005 88,1% 75,9% 78,5%

47. FUSION DE IMAGENES PET/RM

48. FUSION DE IMAGENES PET/TAC

49. EQUIPO HIBRIDO PET/TAC CONCEPTOS GENERALES

50. TAC FUSION PET