20 giugno 2008
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Nucleare ma benefica
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La tomografia ad emissione di positroni (PET) è uno degli strumenti diagnostici più innovativi, che sta conoscendo sempre maggiori consensi tra i clinici nelle diverse applicazioni diagnostiche. Questa tecnica permette di studiare in vivo la biodistribuzione (cioè la distribuzione nei tessuti viventi) di svariati precursori metabolici, marcati con isotopi emettitori di positroni, e di ottenere immagini funzionali che descrivono la bioripartizione del tracciante. Il radiofarmaco oggi più utilizzato è 18FDG (fluorodesossiglucosio) che, introdotto nell'organismo, ha la caratteristica di essere assunto dalle cellule allo stesso modo del glucosio. La gran parte dei processi biologici che richiedono energia hanno necessità di utilizzare il glucosio come substrato, per cui si comprende come un analogo del glucosio, come l'18FDG possa essere considerato un marcatore di tutti i processi cellulari in attiva proliferazione.
Perché un tracciante "marchi" le cellule vitali e raggiunga in esse una concentrazione sufficiente da poterle visualizzare con favorevole rapporto segnale/fondo, è importante che entri nel metabolismo cellulare e che non venga rapidamente allontanato, né per successiva trasformazione e/o degradazione né per rilascio cellulare e l'18FDG possiede entrambe queste caratteristiche. Il trasporto all'interno delle cellule del glucosio e di altri zuccheri analoghi avviene attraverso tre meccanismi. Il primo, di diffusione passiva, è un processo relativamente lento e non è importante per i tessuti umani. Il secondo meccanismo è di trasporto attivo mediato da un trasportatore di glucosio Na+ dipendente ed è particolarmente attivo a livello delle cellule intestinali e renali. Il terzo meccanismo è un trasporto facilitato da trasportatori di membrana glicoproteici (GLUT) che sono presenti in quasi tutte le cellule e rappresentano il meccanismo più importante di incorporazione cellulare del glucosio.
L'aumentata captazione del glucosio da parte delle cellule tumorali può essere dovuto a una elevata espressione/attività a carico dei trasportatori del glucosio, che sono regolati da oncogeni e fattori di crescita e da una esaltata attività della esaochinasi, enzima che promuove la fosforilazione del glucosio e non permette il trasporto di questo verso l'esterno della cellula. Accanto a questi fattori, nella cellula neoplastica si descrive anche una diminuita concentrazione della glucosio-6-fosfatasi, enzima che catalizza la defosforilazione del glucosio e la sua successiva fuoriuscita dalla cellula.
Per la sintesi di questo radiofarmaco sono necessarie due sostanze, il fluoro-18 e un precursore del desossiglucosio in cui inserire l'isotopo radioattivo fluoro-18.
Il primo viene prodotto nel ciclotrone (che è un accelleratore di particelle sub-atomiche) attraverso una reazione nucleare che trasforma l'isotopo 18 dell'ossigeno in fluoro-18. Il secondo è uno zucchero, un derivato del mannosio, in cui viene incorporato il fluoro-18. La reazione chimica avviene in sistemi robotizzati controllati da computer. A fine sintesi del 18FDG si procede, prima della somministrazione al paziente, al controllo di qualità del prodotto per valutare che la percentuale di radioattività presente nel prodotto sia quasi interamente legata alla molecola di desossiglucosio e che non siano presenti sostanze indesiderate.
Come si prepara il paziente del paziente e e come si esegue l'esame
E' necessario un digiuno assoluto da almeno 8 ore e astenersi dall'attività fisica intensa nelle ore precedenti l'esecuzione dell'esame, per evitare interferenze nella captazione del tracciante. E' importante segnalare la presenza di diabete o la non completa osservanza del digiuno richiesto ed è buona norma effettuare una misura della glicemia prima della somministrazione del radiofarmaco.
Il tracciante viene iniettato in una vena del braccio o della mano. L'iniezione non comporta di solito nessuna reazione allergica o effetti collaterali. Dopo l'iniezione è importate rilassarsi ed evitare l'attività fisica, per ridurre la captazione muscolare del tracciante. Durante l'attesa è preferibile bere due o tre bicchieri di acqua e di urinare frequentemente. Tale procedura ha lo scopo di ottimizzare la qualità delle immagini eliminando la radioattività presente in vescica, in quanto il radiofarmaco che non si fissa ai tessuti viene eliminato con le urine. L'esame inizia di solito circa 60 minuti dopo la somministrazione del radiofarmaco, la durata dell'esame varia dai 40 ai 60 minuti, durante i quali il paziente dovrà rimanere disteso sul lettino della macchina (simile alla TAC), mantenendo una respirazione tranquilla e senza cambiare posizione sul lettino.
Dopo l'esame è possibile riprendere le comuni attività, il tracciante non ha effetti da poter compromettere la capacità di guida. E' buona norma non sostare in prossimità di donne in gravidanza e bambini nelle successive quattro ore.
Quando ricorrere alla PET
Indicazioni principali alla esecuzione di una tomografia con 18FDG nella pratica clinica sono:
Tumori gastro-intestinali
A cura del dottor Emanuele Nicolai - S.D.N., Studio di Diagnostica Nucleare, Napoli
Salute oggi:
...e inoltre su Dica33:
Il glucosio a bersaglio sulla cellula
Perché un tracciante "marchi" le cellule vitali e raggiunga in esse una concentrazione sufficiente da poterle visualizzare con favorevole rapporto segnale/fondo, è importante che entri nel metabolismo cellulare e che non venga rapidamente allontanato, né per successiva trasformazione e/o degradazione né per rilascio cellulare e l'18FDG possiede entrambe queste caratteristiche. Il trasporto all'interno delle cellule del glucosio e di altri zuccheri analoghi avviene attraverso tre meccanismi. Il primo, di diffusione passiva, è un processo relativamente lento e non è importante per i tessuti umani. Il secondo meccanismo è di trasporto attivo mediato da un trasportatore di glucosio Na+ dipendente ed è particolarmente attivo a livello delle cellule intestinali e renali. Il terzo meccanismo è un trasporto facilitato da trasportatori di membrana glicoproteici (GLUT) che sono presenti in quasi tutte le cellule e rappresentano il meccanismo più importante di incorporazione cellulare del glucosio.
L'aumentata captazione del glucosio da parte delle cellule tumorali può essere dovuto a una elevata espressione/attività a carico dei trasportatori del glucosio, che sono regolati da oncogeni e fattori di crescita e da una esaltata attività della esaochinasi, enzima che promuove la fosforilazione del glucosio e non permette il trasporto di questo verso l'esterno della cellula. Accanto a questi fattori, nella cellula neoplastica si descrive anche una diminuita concentrazione della glucosio-6-fosfatasi, enzima che catalizza la defosforilazione del glucosio e la sua successiva fuoriuscita dalla cellula.
La preparazione del radiofarmaco
Per la sintesi di questo radiofarmaco sono necessarie due sostanze, il fluoro-18 e un precursore del desossiglucosio in cui inserire l'isotopo radioattivo fluoro-18.
Il primo viene prodotto nel ciclotrone (che è un accelleratore di particelle sub-atomiche) attraverso una reazione nucleare che trasforma l'isotopo 18 dell'ossigeno in fluoro-18. Il secondo è uno zucchero, un derivato del mannosio, in cui viene incorporato il fluoro-18. La reazione chimica avviene in sistemi robotizzati controllati da computer. A fine sintesi del 18FDG si procede, prima della somministrazione al paziente, al controllo di qualità del prodotto per valutare che la percentuale di radioattività presente nel prodotto sia quasi interamente legata alla molecola di desossiglucosio e che non siano presenti sostanze indesiderate.
Come si prepara il paziente del paziente e e come si esegue l'esame
E' necessario un digiuno assoluto da almeno 8 ore e astenersi dall'attività fisica intensa nelle ore precedenti l'esecuzione dell'esame, per evitare interferenze nella captazione del tracciante. E' importante segnalare la presenza di diabete o la non completa osservanza del digiuno richiesto ed è buona norma effettuare una misura della glicemia prima della somministrazione del radiofarmaco.
Il tracciante viene iniettato in una vena del braccio o della mano. L'iniezione non comporta di solito nessuna reazione allergica o effetti collaterali. Dopo l'iniezione è importate rilassarsi ed evitare l'attività fisica, per ridurre la captazione muscolare del tracciante. Durante l'attesa è preferibile bere due o tre bicchieri di acqua e di urinare frequentemente. Tale procedura ha lo scopo di ottimizzare la qualità delle immagini eliminando la radioattività presente in vescica, in quanto il radiofarmaco che non si fissa ai tessuti viene eliminato con le urine. L'esame inizia di solito circa 60 minuti dopo la somministrazione del radiofarmaco, la durata dell'esame varia dai 40 ai 60 minuti, durante i quali il paziente dovrà rimanere disteso sul lettino della macchina (simile alla TAC), mantenendo una respirazione tranquilla e senza cambiare posizione sul lettino.
Dopo l'esame è possibile riprendere le comuni attività, il tracciante non ha effetti da poter compromettere la capacità di guida. E' buona norma non sostare in prossimità di donne in gravidanza e bambini nelle successive quattro ore.
Quando ricorrere alla PET
Indicazioni principali alla esecuzione di una tomografia con 18FDG nella pratica clinica sono:
Tumori gastro-intestinali
- Cancro esofageo: stadiazione. Utile anche per la diagnosi differenziale tra lesioni benigne e maligne, controllo della terapia, diagnosi di recidiva
- Carcinoma pancreatico: diagnosi differenziale (infiammazione/carcinoma); recidiva
- Utile anche per la diagnosi di metastasi linfonodali e/o a distanza.
- Cancro del colon-retto: controllo della terapia; restadiazione in sospetta recidiva (pazienti con elevazione dei markers tumorali)
- Cancro della mammella: valutazione di metastasi linfonodali. Utile in casi selezionati per la diagnosi differenziale tra lesioni benigne e maligne della mammella e di recidiva di carcinomi ovarici. Utile anche per la diagnosi di recidiva e controllo della terapia.
- Ricerca di tumore primitivo: ricerca di metastasi linfonodali; diagnosi di recidiva; ricerca di tumore primitivo. la metodica si rivela vantaggiosa anche per la diagnosi differenziale tra lesioni benigne e maligne e nel controllo della terapia.
- Diagnosi differenziale tra lesione polmonare benigna e maligna; ricerca di metastasi; diagnosi di recidiva di tumore; controllo della terapia
- Stadiazione e controllo della terapia
- Stadiazione e diagnosi di recidiva
- Localizzazione di sede per prelievo bioptico; diagnosi di recidiva in pazienti trattati chirurgicamente o con radioterapia; stima di eventuale massa tumorale residua dopo intervento chirurgico; grading del tumore; diagnosi differenziale tra linfoma cerebrale e toxoplasmosi
- Diagnosi differenziale tra lesioni benigne e maligne; utile anche per la diagnosi di recidiva e controllo della terapia.
- Restadiazione di pazienti con lesioni non captanti lo iodio
A cura del dottor Emanuele Nicolai - S.D.N., Studio di Diagnostica Nucleare, Napoli
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