Unità Operativa di Medicina Nucleare – Centro PET · 13 N 9.96 β+ (100%) 3 PET valuta ......
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11
Unità Operativa di Medicina Nucleare – Centro PET
22
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%)
33
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
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
55
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
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 ?
77
1960 1970 1980 1990 2000Rx CT RM PET
Evoluzione della Radioterapia
Radioterapia Conformazionale >>> IMRT
Armaroli L.-ASMN- Reggio Emilia
88
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).
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
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)
1111
PET
TC
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)
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
1414
CT PET PET/CT
CT/PETImmagine morfo/funzionale
ALTRE FUSIONIALTRE FUSIONI
AyutthayaAyutthaya, , ThailandThailand(18(18--0303--2007)2007)
1515
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
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
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 ?
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
1919
PET/CT volumePET/CT volume
CT volumeCT volume
GTV
Carcinoma polmonare
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%)
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
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
2323
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
2424
T1N2M0 NasopharynxT1N2M0 NasopharynxCarcinoma
del rinofaringe
Carcinoma laringeo
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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)
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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”
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
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
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.
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
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
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
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)