Metody nukleární medicíny v onkologii

Nukleární medicína diagnostikuje primární i sekundární nádory na základě změny metabolismu v patologickém ložisku ve srovnání s okolní tkání. Díky této vlastnosti lze zachytit patologický proces dříve, než dojde k morfologicky detekovatelné změně struktury tkáně, v tzv. radiodiagnostickém okně. Klíčová slova: nukleární medicína, gamakamera, radiofarmakum, otevřený zářič, SPECT/CT, PET/CT

Metody nukleární medicíny v onkologii

SUMMARY Nuclear medicine can diagnose both primary and secondary tumors by the changes of the metabolism of the pathological lesion compared to the surrounding tissues. Thanks to this feature the pathology can be detected before there are morphologically detectable changes in the tissue, e.g. the radiodiagnostic window. Key words: nuclear medicine, gamacamera, radipharmacum, open source, SPECT/CT, PET/CT

Nukleární medicína hraje nezastupitelnou roli v diagnostice i léčbě onkologických onemocnění. Díky jejímu funkčně molekulárnímu zobrazení lze odhalit nádor v časném stadiu, kontrolovat efekt léčby a rozpoznat včas jeho recidivu. Léčba otevřenými zářiči představuje nedílnou součást kauzální i paliativní terapie u onkologických pacientů.

Nukleární medicína je lékařský obor využívající k diagnostice a léčbě vlastností radioaktivních látek, tzv. otevřených zářičů aplikovaných pacientům. Díky svému nosiči (navázané sloučenině) se fixují ve vyšetřovaných orgánech, které se na přechodnou dobu stávají zdrojem gama záření. Záření z cílového orgánu je pak snímáno gamakamerou. Při hybridním zobrazení získáme informaci o metabolické aktivitě patologického ložiska i jeho přesnou morfologickou lokalizaci.

Předkládáme stručné seznámení s nejmodernějšími metodami nukleární medicíny v onkologii. Naším cílem je vysvětlení termínů nukleární medicíny, s nimiž se zdravotníci z jiných oborů při péči o společného onkologického pacienta setkávají. Věříme, že přispějeme ke správným indikacím vyšetření, pomůžeme objasnit přípravu na ně a specifikovat interpretaci scintigrafického nálezu v klinické praxi.

Nukleární medicína

Nukleární medicína je jedním z nejmladších diagnostických oborů. Vyšetřuje funkční vlastnosti jednotlivých orgánů. V posledních letech zaznamenává velký rozvoj kombinace funkčního nukleárního vyšetření a morfologického vyšetření pomocí radiodiagnostických metod formou hybridních zobrazovacích systémů SPECT/CT a PET/CT. V blízké budoucnosti navíc očekáváme představení systému PET/MR.

Metody nukleární medicíny představují u mnoha diagnóz metodu první volby. Jsou pro pacienta nezatěžující, s minimálním radiačním rizikem, v naprosté většině menším než při konvenčních radiologických vyšetřeních. Neinvazivnost a nízkou radiační zátěž lze využít při opakovaném provádění kontrolních vyšetřeních onkologických pacientů. Aplikovanou dávku lékař optimalizuje tak, aby byla zaručena dostatečná diagnostická informace při co nejnižší radiační zátěži pacienta – princip ALARA (As Low As Reasonable Achievable).

Principy zobrazování

Nukleární medicína využívá zdroj ionizujícího záření umístěný uvnitř těla pacienta (radiofarmakum). Radiofarmakum se skládá z radionuklidu a značené sloučeniny, specifické pro konkrétní druh vyšetření. Nejčastější radionuklid v onkologické diagnostice představuje 99mTc, méně využívanými jsou 67Ga, 111In, 123I nebo 131I. Nejčastěji používaným radiofarmakem pro vyšetření pomocí pozitronové emisní tomografie se stala fluorodeoxyglukóza (FDG), značená radioizotopem fluoru 18F.

Radiofarmakum bývá v onkologické diagnostice pacientovi aplikováno parenterálně, nejčastěji i. v. injekcí, někdy s. c. aplikací. Distribuci radiofarmaka určuje metabolická aktivita tkání a orgánů, takže výsledný obraz dokonale reprezentuje jejich funkce. Záření je detekováno externím detektorem (emise). Při průchodu záření z vyšetřované oblasti prochází k povrchu těla dalšími tkáněmi. Tím dochází k určitému zkreslení výsledné informace. Tomuto problému předcházíme korekcí, pro niž využíváme mapu zeslabovacích koeficientů získanou při transmisním zobrazení CT. Nukleární medicína poskytuje velice přesný obraz metabolický a funkční. Patologická změna na scintigrafickém obrazu na sebe upozorňuje sama odlišnou koncentrací radiofarmaka od svého okolí.

Distribuci radiofarmaka v těle pacienta detekuje gamakamera planární nebo dvoudetektorová. Dvoudetektorová gamakamera umožňuje spojitý obraz celého těla (celotělovou detekci) a tomografické řezy (jednofotonová emisní výpočetní tomografie – SPECT).

Pozitronová emisní tomografie (PET) umožňuje zobrazit fyziologické i patologické děje v lidském organismu pomocí nitrožilně aplikovaných látek značených radionuklidy emitujícími pozitrony s následným vznikem anihilačního záření. Toto záření je registrováno prstencem detektorů kruhově rozmístěných okolo těla pacienta. Po registraci a počítačovém zpracování dat lze trojrozměrně zobrazit distribuci radiofarmaka v organismu a zhotovit tomografické řezy v libovolných rovinách.

Radiodiagnostika využívá externí zdroj ionizujícího záření umístěný mimo tělo pacienta (rentgenka). Při průchodu ionizujícího záření tělem pacienta (transmise) je záření různými tkáněmi různě zeslabováno, takže výsledný obraz vytvořený pomocí protilehlého externího detektoru vlastně představuje obraz rozložení zeslabovacích koeficientů (dnes se nejčastěji užívá CT). Radiodiagnostika poskytuje velice přesný a podrobný strukturální obraz. Hledání patologie na radiodiagnostickém obrazu je časově velmi náročný proces – musíme posoudit velké množství jednotlivých struktur, abychom mohli rozhodnout, která je patologická. To nebývá vždy snadné, zejména při velké fyziologické variabilitě.
Výhodné je proto v praxi kombinovat výstup z obou metod ve formě hybridního zobrazování (SPECT /CT a PET/CT). Při hybridním zobrazení gamakamera odhalí patologické ložisko a CT určí, kde se metabolicky patologická léze nachází.

Nukleární medicína v onkologii

Molekulární zobrazování, jehož je nukleární medicína vedoucí metodikou, má díky rychlému rozvoji molekulární biologie stále stoupající význam v diagnostice, zejména onkologické. Přesná diagnostika stadia choroby se stává nezbytnou pro racionální léčbu. V ní hrají zobrazovací metody nukleární medicíny, zejména v podobě moderních hybridních systémů, naprosto nezastupitelnou roli. Tyto metody umožňují individualizovat léčbu pacientů, a tím zvyšují šanci na prodloužení jejich životů. V neposlední řadě rovněž snižují náklady při racionální léčbě založené na přesných informacích o stadiu choroby.

Hybridní gamakamera PET/SPECT/CT

PET/CT u Hodgkinovy choroby

Pozitronová emisní tomografie

Pozitronová emisní tomografie (PET) je efektivní neinvazivní diagnostický test, jímž lze významně ovlivnit diagnózu, a tím také léčbu řady pacientů. PET může odhalit přítomnost a stadium většiny zhoubných nádorů dříve než ostatní vyšetřovací metody a je i schopen rozlišit benigní a maligní tumory, čímž může významně redukovat použití nákladných invazivních diagnostických postupů včetně chirurgie. Jeho primární výhodu tvoří celotělové zobrazení s možností odhalit i vzdálená ložiska, při invazivním vyšetření mnohdy unikající.

Princip: PET využívá radionuklidy emitujícími pozitrony s následným vznikem anihilačního záření. Nejčastěji používaným radiofarmakem pro vyšetření pomocí PET bývá fluorodeoxyglukóza (fludeoxyglukóza, FDG), značená radioizotopem fluoru 18F. Jedná se o radionuklid s fyzikálním poločasem radioaktivní přeměny 109 minut. Po nitrožilní aplikaci FDG vstupuje do buněk stejnými mechanismy jako glukóza a zmíněné buňky ji analogicky fosforylují. Nepodléhá však následné defosforylaci, a je proto v buňkách progresivně vychytávána. Stupeň záchytu odpovídá konzumpci glukózy (metabolické aktivitě) v tkáních.
Vyšetření PET s 18F-FDG se nejvíce využívá v onkologické diagnostice, je to díky tomu, že většina maligních nádorů a jejich metastáz vykazuje zvýšený metabolismus glukózy.

PET v onkologii

Vyšetření umožňuje stanovit rozsah maligního onemocnění, odhalit postižení lymfatických uzlin a přítomnost vzdálených metastáz. Pomáhá tak ke stanovení optimální strategie léčby a monitorování jejích výsledků. Umožňuje též včasně diagnostikovat recidivu onemocnění detekcí viabilních nádorových buněk, např. při elevaci nádorových markerů i při negativních morfologických zobrazovacích vyšetřeních. Pomocí PET lze odhalit i přítomnost neznámého primárního ložiska při známém metastatickém postižení nebo zobrazit malignitu při vysokém podezření na její přítomnost. PET má své místo i v diferenciální diagnostice maligních a benigních lézí.

Souhrn obecných indikací FDG-PET :

* odlišení benigní a maligní léze
* staging (N-staging, M-staging)
* stanovení stupně malignity
* plánování zevní radioterapie
* sledování efektu radiochemoterapie
* detekce relapsu a restaging
* recidiva nádoru

Hybridní zobrazení PET/CT

Pomocí hybridního zobrazení PET/CT lze současně získat jak funkční zobrazení, tak přesné zobrazení orgánů a obrazy fúzovat. K lepšímu ozřejmění struktur se CT vyšetření většinou provádí s podáním nitrožilní a perorální kontrastní látky. Hybridní PET/CT vyšetření dává vyšší diagnostickou jistotu a správnost výsledků ve srovnání se samostatně prováděným PET a CT. PET/CT vyšetření též poskytuje kvalitnější data pro přesnější a šetrnější provádění zevní radioterapie lineárními urychlovači.

PET/CT u Hodgkinovy choroby

SPECT/CT u adenomu příštítných tělísek

Příprava pacienta a fyziologická distribuce FDG

Aby kompetice mezi FDG a plazmatickou glukózou o transportní mechanismy nezhoršovala kontrast patologických lézí, je zapotřebí před vyšetřením dosáhnout nízké hodnoty glykemie. Nádorové buňky mají vyvinuty především inzulin non-dependentní transportní mechanismy, proto inzulinemie příliš neovlivňuje akumulaci FDG v patologických ložiscích. Zvýšená inzulinemie však odplavuje FDG do svaloviny a zhoršuje kontrast zobrazení. Proto je třeba 6 hodin před vyšetřením lačnit. Není překvapivé, že výpovědní hodnota PET u diabetiků se snižuje a příprava komplikuje. Za chladna hlavně u štíhlých a nervózních jedinců bývá vysoká aktivita v hnědém tuku (má schopnost spalovat energii) na krku a paravertebrálně. Před vyšetřením je třeba vyvarovat se zvýšené tělesné aktivity.
Někdy se intenzivně zobrazuje colon či benigní aktivace kostní dřeně např. po chemoterapii. PET/CT se proto provádí nejdříve 1 týden po skončení chemoterapie.

Závěr

Palčivým problémem současné nádorové diagnostiky bývá správně plánovaná léčba. Pouze léčba vycházející z přesného stagingu nádoru představuje racionální investici zdravotních pojišťoven do skutečné záchrany pacienta.
Setkáváme se s častými rozpaky onkologů, zda čekat 6-8 týdnů na PET/CT vyšetření a do jeho provedení nezahájit léčbu, aby bylo učiněno zadost doporučeným algoritmům terapie, anebo zda pacientovi naplánovat chirurgickou léčbu, chemoterapii, či zevní ozařování na základě výsledků mnoha jiných nákladných vyšetření. Ta však nikdy nejsou celotělová. Takže pokud se lékař řídí pouze jimi, riskuje minutí patologického ložiska.

Tabulka: Konkrétní indikace PET/CT u onkologických diagnóz

PET/CT naopak celotělovou detekci umožňuje. Vzhledem k současnému poddimenzování kapacity PET/CT se pak pacient dostává na toto vyšetření tzv. zaléčen (např. po zahájení chemoterapie) a produktem může být falešně negativní výsledek.
Věříme, že současná iniciativa zdravotních pojišťoven a Ministerstva zdravotnictví ČR optimalizovat poměr mezi kvalitou a cenou hybridních zobrazovacích vyšetření brzy přispěje ke zpřístupnění tohoto vyšetření všem indikovaným pacientům.


O autorovi: MUDr. Irena Komorousová, MUDr. Blanka Schmidtmayerová, Centrum nukleární medicíny s. r. o. (komorousova@nuklearnimedicna.cz)

Ohodnoťte tento článek!