Unità Operativa di Medicina Nucleare – Centro PET · 13 N 9.96 β+ (100%) 3 PET valuta ......

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1 Unità Operativa di Medicina Nucleare – Centro PET

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Unità Operativa di Medicina Nucleare – Centro PET

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PET PET PPositronositron EEmissionmission TTomographyomography

PPositrone ositrone �� particella particella ββ++

EEmissione missione e.m.e.m. ��

TTomografia omografia �� rilevazione dei segnali contrapposti in rilevazione dei segnali contrapposti in ““coincidenzacoincidenza”” e ricostruzione, secondo i 3 assi e ricostruzione, secondo i 3 assi ortogonali, del corpo in ortogonali, del corpo in totototo o di segmenti (cervello, o di segmenti (cervello, torace, pelvi ecc.) torace, pelvi ecc.)

γ γ γ γ = 511 = 511 = 511 = 511 KeVKeVKeVKeV γ γ γ γ = 511 = 511 = 511 = 511 KeVKeVKeVKeV

β+

β-

Caratteristiche fisiche Caratteristiche fisiche dei dei β+ β+ β+ β+ β+ β+ β+ β+ emettitoriemettitori

IsotopoIsotopo TT1/2 1/2 ((minmin)) EmissioneEmissione

1818FF 109.80109.80 ββ++ ((96.9%)96.9%)

1111CC 20.3820.38 ββ++ (99.8%)(99.8%)

1515OO 2.032.03 ββ++ (99.8%)(99.8%)

1313NN 9.969.96 ββ++ (100%)(100%)

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PETPET

valuta gli aspetti valuta gli aspetti fisiologici e biochimicifisiologici e biochimici

piuttosto che quelli anatomicipiuttosto che quelli anatomici

offre una prospettiva diversa della malattiaoffre una prospettiva diversa della malattia

(caratterizzazione biologica)(caratterizzazione biologica) ponendo le ponendo le

premesse per una premesse per una diagnosi diagnosi

-- più precocepiù precoce

-- più precisapiù precisa

Metabolismo del glucosio

18F-fluoro-2-desossi-D-glucosio

18F-FDG

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44

SANGUE - TESSUTO

glucosio glucosio

18FDG 18FDG

esochinasi

G-6-P-asi

3

esochinasi

G-6-P-asi

18FDG-6-PO4

=

=

G-6-PO4

G-1-PO 4

glicogeno

F-6-PO 4

CO 2+H2O

Mem

bra

na c

apill

are

Metabolismo di Glucosio ed FDG nei tessuti sani

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1818FF--FDG IN ONCOLOGIA FDG IN ONCOLOGIA PERCHE’PERCHE’??

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

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

La captazione di FDG è legata al numero di cellule vitali

SANGUE - TESSUTO

glucosio glucosio

18FDG 18FDG

esochinasi

G-6-P-asi

3esochinasi

G-6-P-asi

18FDG-6-P4

=

=

G-6-P

G-1-PO 4

glicogeno

F-6-PO 4

CO 2+H2O

Mem

bra

na c

apill

are

Metabolismo di Glucosio ed FDG nei tessuti neoplastici

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66

PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?

Perché ?Perché ?Perché ?Perché ?Perché ?Perché ?Perché ?Perché ?

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1960 1970 1980 1990 2000Rx CT RM PET

Evoluzione della Radioterapia

Radioterapia Conformazionale >>> IMRT

Armaroli L.-ASMN- Reggio Emilia

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PET in RadioterapiaPET in Radioterapia

RimodellamentoRimodellamento del bersaglio secondo del bersaglio secondo le caratteristiche metaboliche del le caratteristiche metaboliche del tumore:tumore:

�� Metabolismo glucidicoMetabolismo glucidico

�� Proliferazione cellulareProliferazione cellulare

�� IpossiaIpossia

Rimodellamento biologico del target

PET in RadioterapiaPET in Radioterapia

La metodica viene utilizzata per la La metodica viene utilizzata per la definizione dei definizione dei volumi di trattamentovolumi di trattamentoche vengono determinati tenendo conto che vengono determinati tenendo conto non solo dei non solo dei parametri parametri tradizionali di tradizionali di alterazione anatomicaalterazione anatomica TC, ma anche TC, ma anche dell’dell’alterazione biologicaalterazione biologica misurata con misurata con PET (BTV). PET (BTV).

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99

L’erroreL’errore di di definizionedefinizione del “target volume” del “target volume” puòpuò essereessere ililpiùpiù grave grave erroreerrore in in tuttatutta la catena la catena delladella RadioterapiaRadioterapia

?PET in Radioterapia

PETPETPETPETstadiazione

Indicazione al Trattamento

Radiante

Piano di Trattamento

diagnosi

Valutazione della risposta al trattamento

Simulazione TC:Definizione morfologica

del target e localizzazione degli organi

BiologicalTarget Volume(BTV)

Trattamento

Obiettivo del

Radioterapista

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1010

0

50

100

150

200

250

lung head&neck globalPET/RT

2003

2004

2005

PET e Radioterapia

Numero di articoli in letteratura

PET PET ProblematicheProblematiche

�Risoluzione spaziale inferiore a CT e MRI

�Scarsità di riferimenti anatomici

�Numerosi e variabili foci di captazione fisiologica di

FDG

Un attento confronto con CT or RMI

è indispensabile per evitare errori

(in modo particolare nei tumori del distretto capo-collo)

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1111

PET

TC

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1212

Fusione delle

Immagini

TC + PET

Fusione delle immagini PET/CTFusione delle immagini PET/CT

Schöder H et al Radiology, 2004

Accuratezza

PET PET/CT

90% 96%

68 pazienti (155 lesioni)(carcinoma del distretto capo-collo)

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1313

Localizzazione Anatomica LesioniLocalizzazione Anatomica Lesioni

PET (+TC)PET (+TC)(n =196)(n =196)

LocalizzabiliLocalizzabili 166/196 166/196 200/207 200/207

(non ambigue)(non ambigue) (84.7%) (84.7%) (96.6%)(96.6%)

PET/TCPET/TC(n = 207)(n = 207)

Fazio F “PET and Radiation Theraphy” Reggio Emilia Ottobre 2003

TACTAC [[1818F] FDG PETF] FDG PET

PET/TAC PET/TAC imagesimages fusionfusion

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1414

CT PET PET/CT

CT/PETImmagine morfo/funzionale

ALTRE FUSIONIALTRE FUSIONI

AyutthayaAyutthaya, , ThailandThailand(18(18--0303--2007)2007)

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Carta assorbente

Goccia di 18F-FDG

markerscutanei

Maschera di immobilizzazione

Lettino piatto

Riproducibilità della posizione del paziente: PET

CT di simulazione e PET nello stesso giorno

Circa il 20-25% di riposizionamenti sub-ottimali

Riproducibilità della posizione del paziente: PET/CT

CT di simulazione e PET nello stesso giorno

Sistemi di posizionamento laser

Ma la PET/CT permette il miglior posizionamentocon la possibilità di eseguire

CT di simulazione sulla PET/CT nella stessa seduta

Immediata verifica del corretto posizionamento del paziente durante l’acquisizione CT mediante gli stessi markers in piombo usati per la CT di simulazione

. .

markersin piombo

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1616

PET in Radioterapia OncologicaPET in Radioterapia OncologicaPrincipali indicazioniPrincipali indicazioni

Carcinoma polmonare “non a piccole cellule”Carcinoma polmonare “non a piccole cellule”

Tumori del capoTumori del capo--collocollo

Carcinoma del collo uterinoCarcinoma del collo uterino

Carcinoma esofageoCarcinoma esofageo

In evoluzioneIn evoluzioneCarcinoma del pancreasCarcinoma del pancreas

Carcinoma della prostataCarcinoma della prostata

Tumori del cervelloTumori del cervello

LinfomiLinfomi

… e molti altri… e molti altri

polmone

capo-collo

pancreas

utero

colon-retto

altri

PET per Piano RadioterapicoEsperienza di Reggio Emilia

28 %

25 %11 %

8 %

7 %

21 %

Tumore

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1717

PET in Radioterapia OncologicaPET in Radioterapia OncologicaPrincipali indicazioniPrincipali indicazioni

Carcinoma polmonare “non a piccole cellule”Carcinoma polmonare “non a piccole cellule”

Tumori del capoTumori del capo--collocollo

Carcinoma del collo uterinoCarcinoma del collo uterino

Carcinoma esofageoCarcinoma esofageo

Carcinoma PolmonareCarcinoma PolmonareCarcinoma PolmonareCarcinoma PolmonareCarcinoma PolmonareCarcinoma PolmonareCarcinoma PolmonareCarcinoma Polmonare

PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?

Perchè ?Perchè ?Perchè ?Perchè ?Perchè ?Perchè ?Perchè ?Perchè ?

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1818

FDG-PET and NSCLC: Impact in Radiation Therapy Planning

354354TotalTotal

191935355454AverageAverage

161639395555181820052005MessaMessa

121246465858242420042004BradleyBradley

36366464100100111120022002ErdiErdi

16162222383810210220012001MacMac ManusManus

47475353100100303020012001CaldwellCaldwell

--33333333121220012001GiraudGiraud

404022226262737320002000VanuytselVanuytsel

--34343434353519991999MunleyMunley

2626993535343419991999NestleNestle

--27272727151519981998KifferKiffer

Decreased Decreased GTV GTV %%

Increased Increased GTV GTV %%

GTV GTV ChangesChanges

%%

PatientsPatientsYearYearAuthorsAuthors

GTV

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PET/CT volumePET/CT volume

CT volumeCT volume

GTV

Carcinoma polmonare

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2020

PET in Radioterapia OncologicaPET in Radioterapia OncologicaPrincipali indicazioniPrincipali indicazioni

Carcinoma polmonare “non a piccole cellule”Carcinoma polmonare “non a piccole cellule”

Tumori del capoTumori del capo--collocollo

Carcinoma del collo uterinoCarcinoma del collo uterino

Carcinoma esofageoCarcinoma esofageo

Carcinoma del distretto Carcinoma del distretto Carcinoma del distretto Carcinoma del distretto Carcinoma del distretto Carcinoma del distretto Carcinoma del distretto Carcinoma del distretto

capocapocapocapocapocapocapocapo--------collocollocollocollocollocollocollocollo

PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?

Perchè ?Perchè ?Perchè ?Perchè ?Perchè ?Perchè ?Perchè ?Perchè ?

3 % dei tumori3 % dei tumori

La Radioterapia è una parte La Radioterapia è una parte importante del trattamento nella importante del trattamento nella maggioranza dei casimaggioranza dei casi

Il controllo locale della malattia Il controllo locale della malattia è la grande sfida (recidiva >50%)è la grande sfida (recidiva >50%)

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2121

Carcinoma del capoCarcinoma del capo--collocolloFDGFDG--PET PET ProblemiProblemi

Falsa positività

•Captazione di normali strutture•Sedi di infiammazione

Il confronto con l’imaging morfologico (CT/RM)

è assolutamente necessario

Falsa negatività

•Limiti di risoluzione•Necrosi tumorale

CT: Cancro della base della lingua con metastasi laterocervicali

PET/CT per piano RT ma…metastasi lombare

Selezione dei pazienti da trattare

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2222

FDG-PET and Head&Neck CancerImpact in Radiation Therapy Planning

5050121220032003CiernikCiernik etet alal

100100161620062006WangWang etet alal

757518189393404020052005PaulinoPaulino etet alal

--606060606620042004ScarfoneScarfone etet alal

86861414100100212120042004HeronHeron etet alal

55551010212120022002NishiokaNishioka etet alal

Decreased Decreased GTV %GTV %

Increased Increased GTV %GTV %

GTV GTV ChangesChanges

%%

PtsPtsYearYearAuthorsAuthors

FDGFDG--PET for H&NPET for H&N--IMRTIMRTReggio Emilia HospitalReggio Emilia Hospital (from 2/03 to 4/06)(from 2/03 to 4/06)

volumeincreasedvolumedecreasedchangestrategychange intent

52 patientsChanges in 23/52 (44%)

25%

13%

2%4%

Versari-Iotti, 2006

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Clinical outcome: preliminary resultsClinical outcome: preliminary resultspatients with FU patients with FU ≥≥ 6 months (29)6 months (29)

Distant metastasesDistant metastases11

DeadDead11

Lost at FULost at FU11

Local failure *Local failure *

(high dose volume)(high dose volume)55

Disease freeDisease free2121

statusstatusnn

* 1 pt with distant

metastases

No patient had failure in regions excluded from the high dose because of PET negativity

No patient had parotid glands toxicity more than grade 2 (ROTG scale).

M.D.

Carcinoma Orofaringeo

Recidiva post-chirurgica

La PET dimostra una recidiva sottocutanea

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2424

T1N2M0 NasopharynxT1N2M0 NasopharynxCarcinoma

del rinofaringe

Carcinoma laringeo

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2525

PET in Radioterapia OncologicaPET in Radioterapia OncologicaPrincipali indicazioniPrincipali indicazioni

Carcinoma polmonare “non a piccole cellule”Carcinoma polmonare “non a piccole cellule”

Tumori del capoTumori del capo--collocollo

Carcinoma del collo uterinoCarcinoma del collo uterino

Carcinoma esofageoCarcinoma esofageo

Tumori GinecologiciTumori GinecologiciImpatto della PET Impatto della PET

sulla gestione del pazientesulla gestione del paziente

22 pazientiPazientiPazienti

nn %%

Variazione di stadioVariazione di stadio 6/22 6/22 2727

Variazione di terapiaVariazione di terapia 11/22 11/22 5050

Radioterapia Radioterapia 9/22 9/22 4141

Variazione piano Variazione piano radioterapicoradioterapico 2/9 2/9 2222

Versari A et al, Eur J Nucl Med, 2002

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2626

LN Pelvico

V.F.45 anni45 anni

CaCa CerviceCervice

StadiazioneStadiazione

Fusione PET-CT

Lettino piatto

P.G. 58 anni

CaCa Cervice uterinaCervice uterina

StadiazioneStadiazione

PET: meta linfonodi iliaci e PET: meta linfonodi iliaci e parapara --aorticiaortici

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2727

Carcinoma della Cervice uterinaCarcinoma della Cervice uterinaFDGFDG--PET e Piano PET e Piano RadioterapicoRadioterapico

IMRT sotto IMRT sotto guidaguida PETPETpermettepermette

un un trattamentotrattamento a dose a dose modulatamodulata

in in pazientipazienti concon

linfonodilinfonodi paraaorticiparaaortici positivipositivi

Mutic S et al, Int J Radiation Oncology Biol Phys, 2003

PET in Radioterapia OncologicaPET in Radioterapia OncologicaPrincipali indicazioniPrincipali indicazioni

Carcinoma polmonare “non a piccole cellule”Carcinoma polmonare “non a piccole cellule”

Tumori del capoTumori del capo--collocollo

Carcinoma del collo uterinoCarcinoma del collo uterino

Carcinoma esofageoCarcinoma esofageo

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2828

Carcinoma esofageoCarcinoma esofageoFDGFDG--PET/CT PET/CT

Impatto sul Piano di Trattamento Impatto sul Piano di Trattamento RadioterapicoRadioterapico

34 Pazienti34 Pazienti

Modificazione del Volume di TrattamentoModificazione del Volume di Trattamento

46% dei casi46% dei casi

�� 21% GTV21% GTV

�� 25% GTV25% GTVMoureau-Zabotto et al Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005

Carcinoma esofageoCarcinoma esofageoFDGFDG--PET/CT PET/CT

Impatto sul Piano di Trattamento Impatto sul Piano di Trattamento RadioterapicoRadioterapico

21 Pazienti arruolati21 Pazienti arruolatiModificazione dello Stadio di malattia: Modificazione dello Stadio di malattia: 38% dei casi (8 38% dei casi (8 pazpaz.).)(19% metastasi a distanza+19% metastasi (19% metastasi a distanza+19% metastasi linfonodalilinfonodali

regionali )regionali )

16 pazienti trattati con Radioterapia16 pazienti trattati con RadioterapiaAumentato il Volume di TrattamentoAumentato il Volume di Trattamento

69% dei casi (11 69% dei casi (11 pazpaz.).)(di questi il 31% (di questi il 31% --5 5 pazpaz-- riguardava il tumore primitivo)riguardava il tumore primitivo)

Leong T et al Radiother Oncol 2006

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2929

PET in Radioterapia OncologicaPET in Radioterapia OncologicaProspettiveProspettive

Carcinoma del pancreasCarcinoma del pancreas

Carcinoma della prostataCarcinoma della prostata

LinfomiLinfomi

Tumori del cervelloTumori del cervello

… e molti altri… e molti altri

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3030

PET in Radioterapia OncologicaPET in Radioterapia OncologicaProspettiveProspettive

Carcinoma del pancreasCarcinoma del pancreas

Carcinoma della prostataCarcinoma della prostata

LinfomiLinfomi

Tumori del cervelloTumori del cervello

… e molti altri… e molti altri

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3131

Carcinoma PancreaticoCarcinoma PancreaticoCarcinoma PancreaticoCarcinoma PancreaticoCarcinoma PancreaticoCarcinoma PancreaticoCarcinoma PancreaticoCarcinoma Pancreatico

PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?PET e Radioterapia ?

Perchè ?Perchè ?Perchè ?Perchè ?Perchè ?Perchè ?Perchè ?Perchè ?

4%4%31.80031.800PancreasPancreas

96%96%30.35030.350ProstataProstata

86%86%40.87040.870MammellaMammella

61%61%56.91056.910ColonColon

15%15%163.510163.510PolmonePolmone

Sopravvivenza a 5 anniSopravvivenza a 5 anniMortiMortiSedeSede

Jemal et al Cancer J Clin 2005

… ulteriori progressi nel trattamento del carcinoma … ulteriori progressi nel trattamento del carcinoma pancreatico si possono ottenere solo attraverso un pancreatico si possono ottenere solo attraverso un approccio interdisciplinare a questa malattiaapproccio interdisciplinare a questa malattia

HeinrichHeinrich S S etet alal SchweizSchweiz RundschRundsch MedMed PraxPrax. 2005. 2005

Mortalità per Cancro: Mortalità per Cancro: USAUSA--stimastima 20052005

PancreaticPancreatic CarcinomaCarcinomaSummarySummary of the FDGof the FDG--PET PET LiteratureLiterature

(1999(1999--June 2000; 419 June 2000; 419 articlesarticles and and abstractsabstracts))

DiagnosisDiagnosis

�� Sensitivity: Sensitivity: 94%94% (n=293)(n=293)

�� SpecificitySpecificity: : 90%90% (n=281)(n=281)

�� ChangeChange in management:in management:

50%50% (n=26)(n=26)

MonitoringMonitoring therapytherapy

�� ChangeChange in management:in management:

16%16% (n=19)(n=19)

StagingStaging

�� Sensitivity: Sensitivity: 70%70% (n=182)(n=182)

�� SpecificitySpecificity: : 93%93% (n=182)(n=182)

�� ChangeChange in management:in management:

53%53% (n=33)(n=33)

GambhirGambhir SS et al J Nucl Med 2001SS et al J Nucl Med 2001

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3232

By courtesyof N. Di MuzioHSR - Milan

PET in Radioterapia OncologicaPET in Radioterapia OncologicaProspettiveProspettive

Carcinoma del pancreasCarcinoma del pancreas

Carcinoma della prostataCarcinoma della prostata

LinfomiLinfomi

Tumori del cervelloTumori del cervello

… e molti altri… e molti altri

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3333

Recidiva di Carcinoma prostatico

Pre-Radioterapia

Post-Radioterapia

Di Muzio N. “PET and Radiation Therapy” Reggio Emilia Ottobre 2005

C-11 Acetato C-11 Colina

Kotzerke et al Nuclearmedizin 2003

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3434

PET in Radioterapia OncologicaPET in Radioterapia OncologicaProspettiveProspettive

Carcinoma del pancreasCarcinoma del pancreas

Carcinoma della prostataCarcinoma della prostata

LinfomiLinfomi

Tumori del cervelloTumori del cervello

… e molti altri… e molti altri

LinfomiLinfomiPET e RadioterapiaPET e Radioterapia

Vari studi in corsoVari studi in corso

PET come guidaPET come guida perper

�� chemioterapia (dopo 2 cicli)chemioterapia (dopo 2 cicli)

�� radioterapia mirata sulle lesioniradioterapia mirata sulle lesioni

perper ridurre il rischio di “seconderidurre il rischio di “secondeneoplasie” iatrogeneneoplasie” iatrogene (pazienti giovani)(pazienti giovani)

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3535

PET in Radioterapia OncologicaPET in Radioterapia OncologicaProspettiveProspettive

Carcinoma del pancreasCarcinoma del pancreas

Carcinoma della prostataCarcinoma della prostata

Linfomi Linfomi

Tumori del cervelloTumori del cervello

… e molti altri… e molti altri

Tumori CerebraliTumori CerebraliImagingImaging di proliferazione con di proliferazione con 1818FF--FLT PET: FLT PET:

Confronto con Confronto con 1818FF--FDGFDG

25 pazienti25 pazienti

1818FF--FLT PET FLT PET

�� Più sensibile nella visualizzazione dei tumori ad alto Più sensibile nella visualizzazione dei tumori ad alto gradogrado

�� Correlava meglio con l’indice di proliferazione KiCorrelava meglio con l’indice di proliferazione Ki--6767�� Maggior potere predittivo progressione tumorale o Maggior potere predittivo progressione tumorale o

sopravvivenzasopravvivenza

Wei C et al J Nucl Med 2005

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3636

Wei C et al J Nucl Med 2005

T1 MRI FDG PET FLT PET

Glioblastoma

T1 MRI T2 MRI FDG PET FLT PET

Oligodendroglioma Grado II

Wei C et al J Nucl Med 2005

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3737

FDGFDG--PET PET ValutazioneValutazione delladella rispostarisposta

al al trattamentotrattamento radianteradiante

Risposta morfologica =

riduzione di volume della massa

ma

raramente se ne ottiene la completascomparsa

spesso tessuto residuo

� cicatrice

� tumore ??FDG-PET?

Pre-radioterapia Post-radioterapia

TC: massa residuaPET: neg

Carcinoma dell’orofaringe

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3838

FDGFDG--PET PET -- Valutazione della Valutazione della risposta alla Radioterapiarisposta alla Radioterapia

Quando?Quando?

La maggior parte degli Autori ritengonoLa maggior parte degli Autori ritengono

che che 3 mesi3 mesi dopo l’ultima seduta didopo l’ultima seduta di

Radioterapia sia un tempo adeguatoRadioterapia sia un tempo adeguato

FDGFDG--PET PET -- Valutazione della Valutazione della risposta alla Radioterapiarisposta alla Radioterapia

1004681100Capo-colloConessa C et al AnnOtol Rhinol Laryngol, 2004

Capo-collo

Polmone

Linfoma non-H

Linfoma di H

NeoplasiaNeoplasia

89

100

100

PPV PPV %%

9584Scarfone C et al –JNM -2004

92Kelly RF et al – Chest -2004

83

83Jerusalem G et alEJC - 2003

NPV NPV %%

SpecSpec%%

SensSens%%

AutoriAutori

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3939

FDGFDG--PET and NSCLC: PET and NSCLC: EvaluationEvaluation duringduring RadiationRadiation TherapyTherapy

Adaptive Radiation Therapy(define new target volumes and doses according to the

changes during treatment)

Interesting objectives

Define early response(PET changes may predict RT

response)

Erdi YE et al Eur J Nucl Med 2000

Diseaseremission

Diseaseprogression

By courtesy of N. Di Muzio HSR - Milan

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4040

-- IpossiaIpossia tumoraletumorale

-- Movimento respiratorioMovimento respiratorio

PET e RadioterapiaProblemi Aperti

Ipossia

����

O2consumo

O2Disponibilità(perfusione,diffusione,

ecc)

TessutiTessuti NormaliNormaliNormossia

Iperossia

����

TumoreTumoreNormossia

Ipossia Iperossia

VaupelVaupel et al (2002)et al (2002)

OssigenoRapporto consumo/disponibilità

O2Disponibilità(perfusione,diffusione,

ecc)

O2consumo

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4141

IPOSSIA TUMORALEIPOSSIA TUMORALE

La rapida crescita del tumore può generare una La rapida crescita del tumore può generare una discrepanza fra la massa neoplastica e la discrepanza fra la massa neoplastica e la

vascolarizzazionevascolarizzazione

Insufficienza del flusso ematicoInsufficienza del flusso ematicoin alcune aree del tumorein alcune aree del tumore

Aree di Aree di ipossiaipossia

Ridotta sensibilità alla RadioterapiaRidotta sensibilità alla Radioterapia

L’L’IpossiaIpossia Tumorale è considerata unTumorale è considerata unfattore predittivo di peggior prognosifattore predittivo di peggior prognosi

Maggior frequenza di recidive locali e Maggior frequenza di recidive locali e metastasimetastasi

Resistenza alla RadioterapiaResistenza alla Radioterapia

IPOSSIA TUMORALEIPOSSIA TUMORALE

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4242

IpossiaIpossia TumoraleTumoraleRadiofarmaciRadiofarmaci PETPET

18F-fluoromisonidazolo ( 18F-FMISO)

60Cu-diacetyl-bis(N(4)-methylthiosemicarbazone ( 60Cu-ATSM)

MeccanismoMeccanismo di di captazionecaptazione

TessutoTessuto ischemicoischemico:: bioriduzionebioriduzione e e deposizionedeposizioneTessutoTessuto benben--ossigenatoossigenato:: rapidarapida rimozionerimozione

0

.2

.4

.6

.8

1

Cum

.Sur

viva

l

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

giorni

T/M ≥≥≥≥ 3.0

T/M < 3.0

P = 0.02

NSCLCSopravvivenza globale in base alla captazione di 60Cu-ATSM

(8 Responders, 6 Nonresponders, Stadio IA - IV )

Dehdashti et al., Eur J Nucl Med Mol Imag 2003; 30:844-850

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4343

Dehdashti F et al., Int J Radiation Oncology Biol Phys, 2003

PET e carcinoma PET e carcinoma delladella cervicecervice uterinauterinaIpossiaIpossia TumoraleTumorale

6060CuCu--ATSMATSM--PETPET

Intensa captazioneRecidiva a 6 mesi

Bassa captazioneLibero da malattia a 23 mesi

Aspetti cliniciAspetti clinici

GatingGating RespiratorioRespiratorio

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4444

GatingGating RespiratorioRespiratorioUtilità clinicaUtilità clinica

Impiego in: Impiego in:

�� DiagnosticaDiagnostica

�� RadioterapiaRadioterapia

GatingGating RespiratorioRespiratorioImpiego in DiagnosticaImpiego in Diagnostica

��Nodulo polmonare di Nodulo polmonare di nddndd

��Metastasi epaticheMetastasi epatiche

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4545

D.Low “PET e Radioterapia” Reggio Emilia 4-5 Ottobre 2005

Respiratory Gating

Ospedale S. Maria Nuova – Reggio Emilia

PET con PET con GatingGating RespiratorioRespiratorio

La diversa durata della CT e della PET determina una diversa influenza del respiro per cui possono anche risultare “sfasate”

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4646

FDG-PET: Gating Respiratorio nelle metastasi epatiche

Senza Gating

Con Gating

Effetti del movimento Effetti del movimento respiratoriorespiratorio

Effetti:Effetti:

-- Apparente incremento delle dimensioni della lesioneApparente incremento delle dimensioni della lesione

-- Apparente diminuzione della concentrazione di attività Apparente diminuzione della concentrazione di attività (< SUV)(< SUV)

Fase 1

Fase 2

Fase 3Studio PET 3DSUVmax = 6 Studio PET 4D

SUVmax = 12.9

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4747

PET con PET con GatingGating RespiratorioRespiratorioImpiego in RadioterapiaImpiego in Radioterapia

Delineazione del Target VolumeDelineazione del Target Volume

�� Carcinoma polmonareCarcinoma polmonare

�� Neoplasie pancreaticheNeoplasie pancreatiche

Movimento respiratorio

�� Oggi esistono tecniche di irradiazione Oggi esistono tecniche di irradiazione ad alta precisionead alta precisione

�� Si rende necessario Si rende necessario conoscere il conoscere il volume neoplasticovolume neoplastico da irradiare e da irradiare e seguirne gli spostamentiseguirne gli spostamenti

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4848

Movimento respiratorio

L’efficacia delle tecniche L’efficacia delle tecniche radioterapicheradioterapiche puòpuò

essere potenziata dall’impiego della PET essere potenziata dall’impiego della PET

11-- per la per la definizione delle caratteristiche definizione delle caratteristiche biologichebiologiche delle lesioni (BTV) e delle lesioni (BTV) e

22-- per il per il controllocontrollo degli errori dovuti al degli errori dovuti al movimento d’organo e della lesionemovimento d’organo e della lesione

Movimento respiratorio

�� Le metodiche 4DLe metodiche 4D--PET e 4DPET e 4D--TC TC permettono l’acquisizione sincronizzata dei permettono l’acquisizione sincronizzata dei dati con il ciclo respiratorio del Paziente dati con il ciclo respiratorio del Paziente

�� Rappresentano uno strumento importante per Rappresentano uno strumento importante per la la rilevazionerilevazione e la e la quantificazionequantificazione dei dei movimenti spaziomovimenti spazio--temporali delle lesioni temporali delle lesioni neoplastiche e degli organi circostanti. neoplastiche e degli organi circostanti.

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4949

D.Low “PET e Radioterapia” Reggio Emilia 4-5 Ottobre 2005

RespiratoryGating

Target statico Target in movimento

Radioterapia Radioterapia del Carcinomadel Carcinoma

PancreaticoPancreatico

ProblemiProblemi

�� Movimento di organi e Movimento di organi e lesionilesioni

�� Difficoltà nel definire il Difficoltà nel definire il target sulla CTtarget sulla CT

�� Vicinanza di organi a Vicinanza di organi a rischiorischio R Freelove, AD Walling,

Am Fam Physicians 2006

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5050

FDGFDG--PET PET –– Casistica mistaCasistica mistaImpatto sul Piano di Trattamento Impatto sul Piano di Trattamento

RadioterapicoRadioterapico

Revisione della letteratura 1998Revisione della letteratura 1998--20052005

�� 628 Pazienti (polmone, capo628 Pazienti (polmone, capo--collo, linfomi, esofago)collo, linfomi, esofago)

�� Modificazione del Volume di TrattamentoModificazione del Volume di Trattamento

59% dei casi59% dei casi

�� 31%31% GTVGTV�� 28%28% GTVGTV

FDGFDG--PET/CT: Carcinoma polmonarePET/CT: Carcinoma polmonareImpatto sul piano di trattamento radianteImpatto sul piano di trattamento radiante

19 19 PatientiPatienti

Variazione del Volume di TrattamentoVariazione del Volume di Trattamento52% dei casi52% dei casi

Variabilità interosservatore del GTVVariabilità interosservatore del GTV

Concordanza (differenza dalla media dei Concordanza (differenza dalla media dei GTVsGTVs<10%)<10%)

�� CTCT: : 37%37%�� PET/CTPET/CT: : 84%84%

Ashamalla H et al Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005

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5151

Molto importante!!!!!!

Discussione Interdisciplinare

PET in PET in RadioterapiaRadioterapiaConclusioniConclusioni

La PET ha un importante impatto nella

� Scelta del paziente da sottoporre a Radioterapia

� Identificazione del target, evitando l’irradiazione dei tessuti sani e allo stesso tempo riducendo il rischio di escludere dal campo di irradiazionetessuto tumorale

� Evoluzione verso la definizione biologica del volume di trattamento(BTV –Biological Target Volume)

� I risultati preliminari sono incoraggianti ma l’impattosull’outcome richiede una valutazione più approfondita

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5252

CONCLUSIONICONCLUSIONI

""WeWe shallshall notnot ceasecease fromfrom explorationexplorationAnd the end of And the end of allall ourour exploringexploringWillWill bebe toto arrivearrive wherewhere wewe startedstartedAnd And knowknow the the placeplace forfor the first the first time."time."

T.S. T.S. EliotEliot((FourFour QuartetsQuartets 'Little 'Little Gidding'Gidding') (1942)) (1942)