NUKLEARNA MEDICINA

1. Klinički problem

2. Radiofarmaceutik

Dijagnostka i terapija otvorenim izvorima zračenja

3. Instrumentacija

Slike u nuklearnoj medicini

n Slika predstavlja funkcionalne

(nasuprot anatomskim) karakteristike ljudskog tkiva

n Slika se dobija trasiranjem distribucije radiofarmaceutika u telu pomoću gamakamere

NUKLEARNA MEDICINA

1. Klinički problemi

2. Radiofarmaceutici

3. Instrumentacija

Proizvodnja radionuklida

Svi radionuklidi koji se koriste u nuklearnoj

medicini su veštački proizvedeni u:

- nuklearnom reaktoru

- ciklotronu (PET)

- generatoru radionuklida

Proizvodnja radionuklida

Meta Reakcija RadionuklidCr-50 (n,γ) Cr-51Mo-98 (n, γ) Mo-99Xe-124 (n, γ) Xe-125 => I-125Te-130 (n, γ) Te-131 => I-131Zn-68 (p,2n) Ga-67Cd-111 (p,n) In-111Tl-203 (p,3n) Pb-201 => Tl-201Te-124 (p,2n) I-123I-127 (p,5n) Xe-123 => I-123U-235 (n,f) Zr-99 => Nb-99 => Mo-99

NUKLEARNA MEDICINA

1. Klinički problemi

2. Radiofarmaceutici

3. Instrumentacija

Instrumentacija u nuklearnoj medicini

• Merila aktivnosti i referentni izvori za etaloniranje

• Sonde i brojači

• Oprema za morfološke i funkcionalne studije

• Skener

• Gamakamera *ukljuc.SPECT

• PET- pozitronska kamera

• Klinička dozimetrija

“Hot Lab”

Administriranje radiofarmaceutika

Optimalna upotreba opreme• Dobro obučeno osoblje• Relevantna uputstva za rukovanje i održavanje• QC program• Redovno održavanje

Brojači uzoraka

Gama brojači

Tečni scintilacioni brojači

U ~±(5-10) %, 1

14

PETPositron Emission Tomography

15

PET: kako radi

Skener beleži signale iz trasera koji putuju kroz telo i akumuliraju se u različitim organima

Smeše slične prostim šećerima (glukoza) se označavaju traserima pozitronskim emiterima

16

Injektuju se kratkoživeći radionuklidiemiteri pozitrona

Pozitron anihilira sa elektronom formirajućipar gama fotona po 0,511 MeV

Oba gama zraka se detektuju brzomkoincidencijom ( 5 ns) i daju liniju odziva(Line of Response LOR)

Rekonstrukcija distribucije trasera sličnokao CT

17

Anihilacija

(511 keV)(511 keV)+ + e-

+ (1-3) mm

radionuklid

18

Pioniri PET-a

Michel Ter-Pogossian priprema radiofarmaceutikza pregled Henry Wagner-a Jr ( jedan od prvihPET skenera 1975).

19

Proizvodnja 18F

• Proton se ubrzava

• Udara u 18O metu(bombardovanje traje 2 sata)

• Nestaje 18O

• Neutron se izbacuje

nFpO1

1

18

9

1

1

18

8++

20

Primeri ciklotrona

Duanti

Ekstraktor snopa

Magnetni kalem

Meta

Ionski

izvor

21

Transport

Kontejner Izvor

postava

Olovni kontejner

22

PET Radiofarmaceutici

Nuklid T1/2 Traser-

nosač

Primena

O-15 2 min. avoda Kontrola protoka krvi

C-11 20 min Metanin Sinteza tumorskih proteina

N-13 10 min Amonium Miokardialni protok krvi

F-18 110 min FDG Metabolizam glukoze,

vezuje se za vecinu tumora

Ga-68 68 min DOTANOC Neuroendokrina ispitivanja

Rb-82 72 s Rb-82 Miokardijalne promene

23

Za ranu procenu terapijskih efekata. Npr.može pokazatisupresiju posle dva ciklusa hemo ili radioterapije iako nepostoji smanjenje tumorske mase vidljivo nekom od dostupnihimidžing tehnika.

Rano određivanje rezistencije na terapiju takođe je važan efekat PET u sprečavanju toksičnog uticaja neefikasne terapije.

FDG može razdvojiti benigni od malignog tumora i time sprečiti nepotrebnu skupu hirušku intervenciju.

Procena miokardijalnog metabolizma korišćenjem FDG omogućava identifikaciju povećanja rizika od nastanka srčanih udara bez korišćenja koronarne arteriografije i revaskularizacije.

Sve ovo smanjuje troškove zdravstvenog osiguranja.

24

Klinička primena: Ref IAEA

• Onkologija

• Kardiologija

• Neurologija

Onkologija

85%

Kardiologija

5%

Neurologija

10%

25

20052004

Progresija bolesti

26

Pre hemoterapije Posle hemoterapije

Odziv na lečenje

27

Standardna vrednost vezivanja

radiofarmaka (SUV, Standard Uptake Value )

SUV = Aktivnost u ROI (MBq) / zapremina (ml)

injektovana aktivnost (MBq)/masa pac. (g)

• Zone sa vezivanjem iznad srednjeg SUV >1.

• Veći SUV veći rizik od bolesti

• SUV se prati tokom terapije

• ROI – Region Of Interest

Pre hemoterapije

SUV = 17.2

7.Dan hemoterapije

SUV = 3.9

12. Dan hemoterapije

SUV = 1.8

ROI

28

Sistemi detekcije u PET kameri

29

PET skeneri – detekcija

koincidentnih događaja

Detector

Detector

30

Šema procesiranja koincidencije u

PET kameriKoincidencija povećava osetljivost u smislu poboljšanja

rezolucije (5-10) mm, u odnosu na SPECT (15-20) mm.

31

Detekcija emisije

Krug načinjen od kvadrata šematski predstavlja prsten detektora u PET skeneru . Takvih prstenova može biti 15

Softer za rekonstrukciju koristi kao ulazne podatke koincidentne događaje mereni po svim ugaonim i linearnim pozicijama

32

33

34

35

skenerPET sa

tradicionalnom

gama kamerom

36

PET/CT-Scanner

37

Proces skeniranja

1.CT skrining

2.Kompletan CT snimak

3.Pacijent se pomera u PET skener

38

CT

• Anatomska slika

• Ne pravi diferencijaciju

maligne i benigne

kanceroze

• Bolja rezolucija od PET

• Dobar dinamički opseg

od kostiju do pluća

39

PET/CT

• Kombinuje

funkcionalnu

informaciju sa

anatomskim detaljima

• Precizna anatomska

registracija

• Bolja dijagnoza nego

kod pojedinačnih CT ili

PET snimaka

40

Multimodularna slika

PET

CT

41

Mobilni PET