Zde naleznete odborné informace o radiofarmaceutických přípravcích: vlastnosti přípravků, lékařské indikace, odkazy na odbornou literaturu…
Zde naleznete odpovědi na nejčastěji frekventované dotazy týkající se oblasti nukleární medicíny, vyšetření, terapie, radiofarmaceutických přípravků. Další informace získáte také na
Nukleární medicína
Terminologie
2-[18F]fluoro-2-deoxy-D-glukóza
Autor rešerše: Ing. Kateřina Kontrová, Ph.D.
2-[18F]fluoro-2-deoxy-D-glukóza ([18F]FDG) byla vyvinuta v roce 1976 jako výsledek spolupráce mezi vědci Národního zdravotního institutu Univerzity v Pensylvánii a Národní laboratoře z Brookhavenu. Vyvinuta byla pro přesně specifikovaný účel, a to pro mapování metabolismu glukózy v mozku žijících osob, čímž se tato sloučenina stala základním nástrojem pro rozvoj mnoha oblastí lidské neurologie. [18F]FDG byla nejprve používána pro stanovení lokálního metabolismu glukózy v mozku, ale brzy se oblast jejího využití rozšířila také do oblasti studia metabolismu glukózy srdečního svalu a významné uplatnění našla zejména v onkologii jako tracer při sledování zvýšené metabolické aktivity tumorových tkání. O FDG se někdy v odborné literatuře mluví též jako o molekule století. Jen zcela omezený okruh lidí ví, že prototyp této molekuly byl sestaven na Přírodovědné fakultě Univerzity Karlovy v Praze a to roce 1968 Prof. Josefem Pacákem a Miloslavem Černým. Tenkrát měla být tato molekula použita jako nosič léčebných látek do nitra nádorové buňky a k pozastavení metabolismu glukózy nádorových buněk, čímž mělo dojít k jejich postupnému zničení. V roce 1969 pak je autory publikován článek o syntéze 2-deoxy-2-fluor-D-glukosy. Zcela současně podobnou syntézu uveřejnila i skupina z Chester Beatty Research Institute. Jejich syntéza byla prováděna poněkud jinak a dokončena o několik měsíců později. V pozdějším vývoji se podařilo označit molekulu pozitrony emitujícím atomem radioizotopu 18F s vhodným poločasem rozpadu 110 minut, a to v roce 1978.
Vlastnosti
[18F]FDG je analog glukózy obsahující radionuklid fluoru 18F. Fluor 18F se rozpadá emisí pozitronů (β+) s poločasem rozpadu 109,7 minut. Pro diagnostické zobrazování pomocí pozitronové emisní tomografie (PET) jsou nejdůležitější emitované γ fotony s energií 511 keV vzniklé interakcí emitovaných pozitronů s elektrony (tzv. pozitronová anihilace). PET diagnostika s použitím [18F]FDG je velice výhodná metoda pro vyhledávání neoplastických útvarů téměř v celém lidském těle. Kombinuje výborné vlastnosti snímání (zejména citlivost a rozlišení) a radioaktivního preparátu s příznivou biodistribucí a vysokou afinitou k nádorovým buňkám. Na řadě studií již byla demonstrována klinická aplikace [18F]FDG-PET v případě různých typů maligních tumorů zahrnujících rakovinu plic, hlavy, krku, prsu a konečníku stejně jako lymfomů, melanomů a mozkových nádorů.
Farmakokinetika
Po intravenózní aplikaci [18F]FDG dochází u člověka k několika biochemickým procesům. Nemetabolizovaná [18F]FDG je odstraněna glomerulární filtrací v ledvinách s nekompletní reabsorpcí do moče. U normálně fungujících ledvin dochází k eliminaci asi 16 % aplikované [18F]FDG během 60 min, 50 % je pak odstraněno po 135 min.
Buněčný příjem [18F]FDG je zprostředkován tkáňově specifickými glukózovými transportéry (GLUT), které zahrnují rodinu vysoce příbuzných 13 transmembránových proteinů. Tyto proteiny se liší svými substrátovými specifitami, kinetickými parametry a tkáňovými distribucemi. GLUT přenašeče transportují glukózu ve směru jejího koncentračního spádu pasivním transportem (tzn. bez nutnosti dodání energie). Nejvíce zastoupené jsou zejména přenašeče GLUT1, které jsou významně exprimovány v endoteliálních β-buňkách mozkových cév a také v lidských erytrocytech, dále přenašeče GLUT2, které jsou nízko-afinitní glukózové přenašeče přítomné v játrech, střevech, ledvinách a pankreatických β-buněk v neposlední řadě přenašeče skupiny GLUT4, které jsou primárně exprimovány v buňkách příčně pruhovaného svalstva a tukové tkáně. Po stimulaci inzulínem dochází k fosforylaci inzulínového receptoru a ke spuštění PI3K/Akt signální dráhy, což ve svém důsledku způsobuje translokaci glukózových přenašečů z intracelulárního prostoru do cytoplazmatické membrány.
Intracelulární [18F]FDG je následně fosforylována hexokinázou na [18F]FDG-6-fosfát. Aplikovaná koncentrace [18F]FDG je velice nízká (nM), nepředpokládá se proto, že by významně ovlivňovala normální metabolismus glukózy, jejíž koncentrace se u zdravých jedinců pohybuje v rozmezí 4-6 mmol/l. [18F]FDG-6-fosfát není dále metabolizována klasickou glykolytickou dráhou, neprochází pentózovým cyklem, neúčastní se syntézy glykogenu a také její defosforylace intracelulární glukóza-6-fosfatázou probíhá velmi pomalu, proto je její koncentrace v tkáních udržována stabilní po několik hodin. Po radioaktivním rozpadu [18F]FDG-6-fosfát vzniká z 18F jeho neradioaktivní izobar 18O, který váže H+ionty z prostředí a molekula 2-[18O]DG-6-fosfátu následně prochází buněčnou glykolýzou stejně jako běžná glukóza.
Toxicita
V experimentech na zvířecích modelech nebyly zaznamenány žádné příznaky toxicity při opakované intravenózní aplikaci (14,3 mg/kg) ani po 3 týdnech sledování. Žádné změny nebyly detekovány jak mikroskopicky tak ani makroskopicky, a to v krvi, moči, mozkomíšním moku, mozku, játrech, srdci, slezině, ledvinách, plicích, vaječnících ani zažívacím ústrojí. U lidí je běžná aplikační dávka 0,05-1 μg/kg hmotnosti (200-400 MBq), v extrémních případech okolo 10 μg/kg, což stále představuje 1/1000 koncentrace, která se u experimentálních zvířat jevila jako neškodná. Vedlejší efekty způsobené toxicitou nebo předávkováním [18F]FDG nebyly v odborné literatuře doposud zaznamenány.
Využití
Onkologické aplikace
Rakovina plic
Rakovina plic patří mezi nejčastější anejletálnější typ rakoviny postihující muže iženy. Patří mezi nejrozšířenější typ tumoru vindustrializovaných zemích. Nejčastější příčinou rakoviny plic jekouření. Rakovina plic představuje 22% všech typů rakoviny umužů a8%všech typů rakoviny užen. Pouze 13% pacientů sdiagnostikovanou rakovinou plic přežije následujících 5let.
Maligní nádory plic sepodle biologických vlastností ahistologické skladby dělí nadvě skupiny: nádory malobuněčné (small cell lung cancer, SCLC) anádory nemalobuněčné (non-small cell lung cancer, NSCLC).
a) Malobuněčný karcinomsevyznačuje rychlým růstem, má tendenci vytvářet metastáze. Toto onemocnění není zpravidla vhodné kchirurgickému odnětí. Většinou vykazuje dobrou citlivost kchemoterapii aradioterapii. Poukončení léčby nelze vyloučit recidivu.
b) Nemalobuněčný karcinomobvykle mívá pomalejší růst avede později kmetastazování. Včasných stadiích svého vývoje jevhodný kchirurgickému odstranění, alepouze 20% pacientů jeoperovatelných. Vpokročilejších stadiích onemocnění sevyužívá paliativní chemoterapie aradioterapie. Citlivost nádoru nachemoterapii aradioterapii může být menší než umalobuněčného karcinomu.
Rakovina tlustého střeva akonečníku
Česká republika patří mezi země, kdeserakovina tlustého střeva akonečníku, odborným názvem kolorektální karcinom, vyskytuje mimořádně často. Přisrovnání sjinými státy jeunás dokonce nejvyšší výskyt tohoto onemocnění. Každý rok jevČeské republice zhoubný nádor tlustého střeva čikonečníku zjištěn asiu7800 osob ajevČeské republice druhým nejčastějším nádorovým onemocněním umužů iužen.
Naprostou většinu nádorů tlustého střeva tvoří adenokarcinomy. Jsou tonádory vznikající zžlaznatých buněk střevní sliznice. Vtlustém střevu semohou vzácně vyskytovat ijiné zhoubné nádory, např. lymfom nebo karcinoid.
Vevelmi časném stádiu jenádor omezen jennasliznici střeva, postupně pakmůže pronikat celou stěnou střeva. Vdalším stádiu senádorové buňky mohou dostat dookolních lymfatických uzlin. Vnejvyšším stádiu onemocnění pakdochází kevzniku vzdálených metastáz. Tyseobjevují nejčastěji vjátrech aplicích.
Vléčbě kolorektálního karcinomu seuplatňuje léčba chirurgická, protinádorová chemoterapie, léčba ozařováním, svémísto máicílená biologická léčba tzv. monoklonálními protilátkami. Často jenutná kombinace těchto léčebných metod.
Zobrazovací technika pomocí [18F]FDG-PET pomáhá stanovit rozšíření primárního tumoru voblasti tlustého střeva akonečníku aidentifikovat případné metastáze voblasti jater nebo plic.
Melanom
Rakovina kůže jeonemocnění, které postihuje nejprve kůži avněkterých případech může zakládat dceřiná ložiska (metastáze) vjiných orgánech. Některé ztěchto nádorů mohou působit destruktivně pouze vmístě svého vzniku apoškozovat tak nejen kůži, aleiokolní sliznice, svalovinu, kosti achrupavky, jiné ohrožují naživotě metastazováním.
Zhoubné nádory kůže jsou nejčastějšími zhoubnými nádory vůbec. Nejčastějšími znich jsou nádory vznikající zestruktur nejpovrchnější kožní vrstvy-epidermis, pokožky. Jedná seobazaliom, což je nádor poškozující téměř výhradně místo svého vzniku ajeho bezprostřední okolí. Totéž platí vevětšině případů, alebohužel nestoprocentně i pro spinaliom. Ten užtotiž může vytvářet vzdálená dceřiná ložiska jinde vtěle apoškozovat tak nejen okolí místa svého vzniku, tak ijiné orgány aohrožovat tak nemocného naživotě.
Ztohoto pohledu jenejnebezpečnější formou kožní rakoviny maligní melanom, který sezpočátku projevuje naprvní pohled nenápadnou skvrnkou amůže končit rozsáhlými orgánovými metastázemi jako vkůži, mízních uzlinách, mozku, plicích, játrech aj.
Popisují sečtyři hlavní typy maligního melanomu:
• povrchově sešířící melanom — nejčastější typ melanomu
• uzlovitý melanom — tento typ velmi rychle roste
• lentigo maligna melanom — ječasto nacházen naobličeji, zvláště ustarých lidí. Roste pomalu amůže trvat léta, nežvznikne
• akrolentiginosní melanom — obvykle senachází nadlaních, ploskách nohou akolem nehtů
Melanom může vzniknout nakterémkoli místě těla, alenejčastěji vzniká užen nadolních končetinách aumužů natrupu, hlavně nazádech. Nejčastěji postihuje ženy vevěku mezi 25-29lety, představuje 18% všech typů rakoviny umladých osob vevěku 15-39let. Okolo 20% pacientů smetastázami vlymfatických uzlinách bezvzdálených metastáz jeléčeno chirurgicky. Také chirurgické odstranění vzdálených izolovaných metastáz vmozku nebo plicích může značně zvýšit šanci napřežití. Zde jerole [18F]FDG-PET videntifikaci izolovaných metastáz velmi důležitá proracionální rozhodování ojejich radikálním chirurgickém odstranění.
Lymfom
Lymfom jeobecné označení pro nádorové onemocnění lymfatického systému. Buňky lymfatického systému senekontrolovaně množí — postižená uzlina, nebo skupiny uzlin sezačnou zvětšovat, acojedůležité, přestávají sloužit organizmu jako celku aztrácejí svépůvodní funkce. Protože jelymfatická tkáň přítomna vcelém těle, může nemoc postihnout ijiné orgány mimo uzliny. Problematika klasifikace lymfomů jeznačně složitá aprodělala vposledních dvaceti letech výrazný vývoj. Vsoučasnosti sepoužívá klasifikace publikovaná WHO vroce 2001. Zpraktického pohledu jenejčastěji používané dělení nadvě skupiny — Hodgkinův lymfom askupinu non-Hodkginských lymfomů. Hodgkinův lymfom sedělí nadalší 4 podtypy, které však zpraktického pohledu nevedou krozdílné léčbě. Vsoučasné době sepřijímá představa, žetento typ lymfomu másvůj původ vBlymfocytech.
Non-Hodgkinské lymfomy tvoří podstatně různorodější skupinu. Dělí senalymfomy vycházející zBlymfocytů azTlymfocytů. VEvropě jetéměř 80% lymfomů tvořeno B-lymfomy. Celkem rozeznáváme natřicet samostatných typů lymfomů, které seliší tím, jakvznikly, aletaké jaksechovají ajakou mají prognózu. Nejčastějšími typy lymfomů jsou difúzní velkobuněčný lymfom Břady (vČR tvoří více než 40% všech typů lymfomů), folikulární lymfom (také zBlymfocytů, tvoří asi20%), lymfomy zbuněk marginální zóny (velmi často sevyskytuje mimo uzliny, nejčastěji postihuje zažívací trakt, tvoří asi8-10% lymfomů), lymfom zplášťových buněk (Blymfom, tvoří zhruba 5%), lymfom typu chronické lymfatické leukémie Blymfom, 5%), periferní Tlymfomy (jsou lymfomy vycházející zTlymfocytů, jednotlivé podtypy tvoří dohromady 10-15%všech lymfomů). Stanovení přesného typu lymfomu, který sečasto ještě dělí nadalší varianty, jenesmírně důležité, protože jednotlivé lymfomy mají často odlišný typ chování, toznamená, ženěkdy jenutné zahájit conejdříve intenzivní léčbu, jindy jemožné nemocného jen sledovat aléčbu zahajovat, ažvpřípadě obtíží.
Lymfomy nepatří mezi častá onemocnění, tvoří pouhých 6%zevšech nově zjištěných nádorových onemocnění. Hodgkinův lymfom tvoří 1%zevšech nově zjištěných nádorových onemocnění anehodgkinovy lymfomy přibližně 5%. Hodgkinův lymfom postihuje více mladé pacienty, častěji muže vevěku od20 do30let, ale nemoc semůže rozvinout iustarších pacientů nad60let věku. Ne-Hodgkinovy lymfomy semohou vyskytnout vjakémkoli věku, opět častěji umužů, střední věk přidiagnóze jekolem 50let.
Podstatou vzniku lymfomu jsou stejně jako udalších nádorů získané genetické změny, vtomto případě vlymfocytech, které vedou knekontrolovanému množení sevnádorové populace lymfocytů. Vznik lymfomů může mít řadu příčin. Zajednu zvýznamných příčin sepovažuje oslabení imunitního systému (systému obranyschopnosti). Mezi další příčiny semohou řadit i infekce. Vposledních deseti letech bylprokázán vztah některých lymfomů sbakteriální infekcíHelicobacterem pylori, který vede v žaludku kedráždění lymfatické tkáně atím ikjejímu možnému poškození anásledně může uněkterých nemocných vzniknout lymfom. Existují studie, které ukazují navliv některých faktorů zevního prostředí, jako jsou chemická rozpouštědla, některé další chemické látky.
Lymfomy jsou považovány zaonemocnění, které semůže vyskytnout kdekoli vlymfatické tkáni. Proto unemocných probíhá vdrtivé většině případů jako základní léčebný postup takzvaná „systémová léčba“. Meziní sepočítá chemoterapie, imunoterapie aradioterapie. Mezi speciální formy chemoterapie aimunoterapie patří vysokodávkovaná léčba sautologní transplantací krvetvorných buněk aalogenní transplantace krvetvorných buněk.
Vyšetření pomocí [18F]FDG-PET následující pochemoterapii ukazuje, zdabyla léčba úspěšná, zdadošlo kzániku rakovinných buněk avýznamně pomáhá lékaři vrozhodování odalším průběhu léčby.
Rakovina hlavy a krku
Pojem nádory hlavy akrku sepoužívá zejména pronádory polykacího a dýchacího ústrojí, postihující rty, dutinu ústní, nos, vedlejší nosní dutiny, hltan, hrtan, slinné žlázy amístní lymfatickou tkáň, dále sevtéto oblasti setkáváme skožními nádory, nádory voblasti ucha, očnice asnádory štítné žlázy.
Vznik převážné většiny nádorů hlavy akrku souvisí skouřením. Přestože jevětšina těchto nádorů poměrně dobře klinicky vyšetřitelná, velká část nemocných přichází klékaři ažvpokročilých stádiích onemocnění. Proznačnou rozdílnost místa vzniku jsou způsob místního nádorového růstu, vzdálené šíření atím ipříznaky značně odlišné. Prooptimální hodnocení, diagnózu iléčbu jevelmi důležité místo vzniku nádoru.
Nádory oblasti hlavy akrku představují vzemích Evropské unie umužů čtvrté nejčastější nádory. Výskyt nádorů oblasti hlavy akrku užen jevýrazně nižší než umužů. Vznik karcinomů voblasti hlavy akrku může být vyprovokován nejrůznějšími příčinami, nejvíce zde působí vlivy zevního prostředí. Převážná většina sevyskytuje ukuřáků cigaret. Časnější výskyt jeprokázán přisoučasném nadužívání tabáku aalkoholu. Alkoholu sezdepřisuzuje role kokarcinogenu, látky, která sama osobě nemá schopnost vyvolat nádorový růst, avšak vpřítomnosti karcinogenu, dokonce ivelmi slabého, vyvolává apodporuje vznik zhoubného novotvaru.
Klinické příznaky onemocnění jsou různé. Klinické rozdíly mezi jednotlivými nádory nelze vysvětlit pouze jejich anatomickou lokalizací, aleibiologickými rozdíly. Postižena může být vrůzných stupních řeč, polykání, čich, dýchání ajiné významné funkce, důležité prokvalitu života apřežití. Nemocní snádory oblasti hlavy akrku vyžadují přístup týmu, který seskládá zmnoha lékařských odborností, většinou seskládá zotorinolaryngologů – chirurgů hlavy akrku, radiologů, klinických onkologů, odborníků nazobrazovací diagnostiku apatologů. Někdy jenutná iúčast čelistního chirurga, plastického chirurga, neurochirurga nebo oftalmologa.
Lokalizace primárního nádoru ovlivňuje časný vznik příznaků atím včasnou diagnózu, cožovlivňuje prognózu atedy imožnost radikálního chirurgického řešení. Prognóza jehorší vzestupným gradientem směrem odrtů přes dutinu ústní dohltanu. Významnější proprognózu jevšak rozsah primárního nádoru vdobě stanovení diagnózy. Např. malý nádor voblasti, hlasivek artů má5leté přežití ažu80% nemocných. Pokročilé nádory však mají prognózu velmi špatnou, 5leté přežití unich nepřesahuje 10 – 15%. Druhotné nádory jsou popisovány voblasti hlavy akrku asi v40% unemocných léčených proprvní karcinom, kteří nepřestali kouřit. Kmístním recidivám dochází ažv66% avětšina recidiv seobjevuje do2let odzačátku léčby. Vzdálené metastáze nejsou časté avznikají většinou pozdě.
Zvýše uvedeného vyplývá, ževedle jiných zobrazovacích technik, přináší [18F]FDG-PET diagnostika zásadní informace ohloubce arozsahu nádorového postižení aospádových lymfatických uzlinách. Často je[18F]FDG-PET používána také prodetekci recidivy nádorů aprosledování odpovědi naterapii.
Rakovina prsu
Zhoubný nádor prsu jenejčastějším zhoubným nádorovým onemocněním žen vČeské republice. Incidence zhoubných nádorů prsu vposledních letech neustále stoupá, současně sevšak snižuje mortalita (počet zemřelých). Podle lokalizace semaligní nádory dělí naduktální (vzniklé z mléčných vývodů — duktů) alobulární typ (vzniklé ze žlázových lalůčků — lobulů). Rané stadium rakoviny prsu představujeduktální karcinom insitu, vsoučasné době sesním díky moderním vyšetřovacím technikám setkáváme často.Lobulární karcinom insitusevyvíjí vlalůčcích, tento druh nádoru však nepovažujeme zazhoubný (navzdory jeho jménu), představuje však vysoce rizikový terén promožný vznik invazivního nádoru, jenutno jejpravidelně sledovat. Nejčastěji sevyskytuje invazivní duktální karcinom. Nádory prsu semohou dále šířit domístních lymfatických uzlin vpodpažní jamce = axilární lymfatické uzliny adovzdálených orgánů. Rozsah postižení axilárních uzlin jejedním zfaktorů, který určuje další léčebný postup.
Nádory mozku
Nádory CNS obecně dělíme nanádory primární, které vznikají zbuněk mozkové tkáně nebo okolních struktur (např. mozkových plen — meningeomy) anamnohem početnější skupinu nádorů sekundárních, cožjsou dceřiné nádory (tzv. metastáze), jejichž původní nádor může být kdekoliv vtěle (např. prs, plíce, ledvina). Primární nádory mozku představují přibližně 1-2% všech zhoubných nádorů. Každý rok vČeské republice onemocní nádorem mozku cca 700lidí, smírnou převahou umužů. Výskyt tohoto onemocnění ječastější prodvě věkové skupiny — děti do5let adospělí po60.roku.
Asi5% nádorů jedědičně podmíněno, hlavně upacientů dětského amladšího věku (např. neurofibromatoza — výskyt mnohočetných útvarů vprůběhu nervů apodkoží). Otázka vlivu zevních faktorů navznik nádorů mozku jestále zkoumána, důkazy jsou proradioaktivní záření, zchemických látek jsou podezřelé např. polychlorované bifenyly (PCB), ethylnitrozomočovina avinylchlorid, nelze vyloučit aniviry.
Primární mozkové nádory jsou značně různorodou skupinou. Nejčastěji vznikají zbuněk podpůrné mozkové tkáně (neuroglie) — tzv. gliomy, tvoří více jak50% všech nádorů CNS. Podle určitých histologických znaků achování onemocnění segliomy zjednodušeně dělí nagliomy snízkým stupněm malignity (low-grade gliomy) agliomy svysokým stupněm malignity (high-grade gliomy).
Gliom snízkým stupněm malignity— roste pomalu (roky), častěji sevyskytuje vmladších věkových skupinách (20-40let), jeho růst však není dobře ohraničený odokolní zdravé mozkové tkáně aproto sehočasto nedaří úplně operačně odstranit. Může být poléta stejný nebo sepomalu zvětšovat. Časem může vrámci dalších genetických poruch dojít kpřechodu doagresivnější formy gliomu.
Gliom svysokým stupněm malignity— může vzniknout 2cestami. Buďto přirozeným vývojem cestou dalších genetických poruch znízce maligního gliomu nebo přímo zezdravé neuroglie. Protyto vysoce maligní gliomy jetypický rychlý agresivní růst (týdny ažměsíce), postihuje častěji starší jedince (po50.roku věku), máneostré hranice růstu, úplné odstranění bývá spíše nemožné, často dochází krecidivám.
Zčastých mozkových nádorů jenutné zmínit meningeomy — převážně benigní nádory vycházející zbuněk mozkových obalů, jsou častější užen po50.roku věku. Ipřes svou benigní povahu však svým tlakem naokolní struktury mohou být příčinou velkých zdravotních potíží. Dále nádory mozkomíšních nervů — neurinomy, většinou benigní. Adenomy hypofýzy, které seprojevují poruchami hormonálních funkcí. Znádorů především dětského věku jsou známé meduloblastomy aependymomy, které semohou šířit mozkomíšním mokem.
Rakovina vaječníku, děložního čípku adělohy
Nádory vaječníků avejcovodů představují asi15% všech zhoubných novotvarů užen. Biologické chování nádorů vaječníků avzácných nádorů vejcovodů jevelice podobné, proto jsou uváděny spolu, léčba těchto nádorů jeidentická. Nádory vaječníků sedělí dodvou velkých skupin, nanádory epitelové anádory vycházející zjiných struktur vaječníků, tzv. neepitelové. Tyto nádory postihují obvykle ženy mladšího věku amají velmi dobrou prognózu, tvoří maximálně 10% všech nádorů vaječníků.
Kdiagnostice rakoviny děložního čípku dochází ročně v1050-1100 případech. Cervikální karcinomy mají téměř vždy přednádorová stadia (tzv. prekancerózy). Tojsou buněčné změny, které jsou ohraničeny pouze navrstvu epitelu anemají ještě schopnost metastazovat. Dělíme jenazměny lehkého stupně (low grade) — LG léze, které vevětšině případů sám organizmus ženy dokáže zlikvidovat ibez chirurgického zákroku atzv. změny vysokého stupně (high grade) — HG léze, které lzeošetřit pouze jednoduchým chirurgickým zákrokem.
Nádory děložního těla jsou nejčastějšími nádory ženských reprodukčních orgánů, tvoří přes 40% všech gynekologických zhoubných nádorů. Existuje několik typů zhoubných nádorů těla děložního. Primární zhoubný novotvar těla děložního (nádor, který vzniká přímo vděloze) jev98% zastoupen karcinomem endometria, který vzniká zežlázových buněk endometria. Nazákladě vlivu estrogenů narůst nádorů děložního těla může být tento typ nádoru označen jako hormonálně dependentní nádor (nádor závislý nahormonech). Zhlediska působení estrogenů dělíme karcinom endometria nadva hlavní typy.
Typ1: nádor vzniká napodkladě relativního nebo absolutního zvýšení hladiny estrogenů, tento nádor jediagnostikován včasných stadiích amárelativně dobrou prognózu.
Typ2: tento typ nádoru nevzniká napodkladě relativního nebo absolutního zvýšení hladiny estrogenů, jediagnostikován vpozdějších stadiích amáhorší prognózu než typ1, vyskytuje sespíše vpozdním seniu.
Mezi vzácné primární nádory děložního těla patří sarkomy (leiomyosarcom avelmi vzácný rhabdomyosarkom). Vedle primárních nádorů těla děložního sezde nachází inádory sekundární (metastatické), které vznikají vjiných částech těla adotěla děložního sedostanou přijejich šíření.
[18F]FDG-PET zobrazení jedůležité zejména prostanovení stádia onemocnění apostižení příslušných spádových lymfatických uzlin, knalezení případných metastáz vjiných zasažených orgánech (plíce, mozek, játra), kestanovení recidiv onemocnění pochirurgických zákrocích aradioterapii aprosledování odpovědi organismu pacienta naléčbu.
Rakovina močového měchýře
Rakovina močového měchýře jenejčastějším nádorem močového ústrojí. VČeské republice jsou 6.nejčastějším nádorem umužů a13.užen. Odhaduje se, žezarok senasvětě objeví 250000 nových onemocnění. Výskyt vevšech průmyslových zemích pozvolna narůstá aČR není výjimkou.
Nejčastějšími nádory vmočovém měchýři jsou nádory vycházející zurotelu. Tvarově mívají nejčastěji charakter papilárních nádorů, tedy výrůstků vyklenujících sedodutiny močového měchýře. Papilomy mohou zůstat jen vepitelu — pak sejedná otzv. povrchové nádory, nebo mohou prorůstat dohlubších vrstev svaloviny apak senazývají infiltrující karcinomy močového měchýře. Kromě nejčastějších papilomů apapilokarcinomů (tvoří více než90%), sevestěně močového měchýře mohou vyskytovat idalší typy nádorů. Jsou tonapř. adenomy, adenokarcinomy, dlaždicobuněčné karcinomy, nediferencované karcinomy, sarkomy ilymfomy. Papilomy aněkteré papilokarcinomy neprorůstají dohloubky stěny, tedy dosvaloviny močového měchýře. Některé nádory naopak stěnou prorůstají. Rozdíl mezi nezhoubnými papilomy azhoubnými papilokarcinomy jevelmi malý.
Rakovina jícnu ažaludku
Jako nádory jícnu seoznačují onemocnění vznikající maligním zvratem dlaždicového epitelu jícnu (epidermioidní karcinom) nebo epitelu Barretova jícnu čimucinosních žláz stěny jícnu (adenokarcinom).
Rakovina žaludku jenádor vznikající postupnou nádorovou přeměnou buněk žaludeční sliznice, odborným názvem karcinom. Vzácněji sevžaludku vyskytují také jiné druhy zhoubných nádorů, například lymfom, sarkom čikarcinoid.
Onemocnění sevyskytuje častěji umužů než užen adle věkově specifické incidence maximum výskytu onemocnění jemezi 50-70roky. VČeské republice jehlášeno asi450 nových případů onemocnění ročně. Nanarůstající výskyt adenokarcinomu sepodílí nárůst gastroesofageální refluxní choroby (GERD). Výskyt GERD souvisí snárůstem tělesné hmotnosti. Vsouvislosti srefluxem vdistální třetině jícnu dochází kmetaplazii dlaždicového epitelu nacylindrický — tato prekanceróza (předrakovinový stav) senazývá Barretův jícen. Adenokarcinom seunemocných sBarretovým jícnem vyskytuje 30-40x častěji.
[18F]FDG-PET přispívá zejména kdiagnostice vzdálených lymfatických čihematogenních metastáz. Ještě přesnější informaci přináší kombinovaná metoda PET/CT.
Rakovina jater
Nádory jater patří mezi vzácná onemocnění. Častěji seobjevuje umužů, kde jevýskyt aždvojnásobný než užen. Zhoubné nádory vycházející zjaterní tkáně serozdělují naněkolik typů: nejčastější jenádor vycházející přímo zjaterních buněk (tzv.hepatocelulární nádor). Další variantou jetumor vznikající nádorovou přeměnou buněk žlučových cest (tzv. cholangiocelulární nádor). Existuje také smíšená forma nádoru, jež jekombinací obou výše zmíněných typů. Kromě vlastního zhoubného onemocnění představují játra časté místo metastáz nejrůznějších zhoubných nádorů, například rakoviny plic, prsu, tlustého střeva akonečníku. Nádor nebo metastáza rostoucí vjátrech získává výživu přímo zjaterní tepny.
Prostanovení přesného rozsahu onemocnění jepomocí [18F]FDG-PET diagnostiky sledováno také postižení mízních uzlin apřítomnost metastatických ložisek vjiných orgánech.
Nádory svalů a pojivových tkání
Jde ocelou skupinu zhoubných nádorů, které vznikají z pojivových tkání vnejrůznějších místech organismu, tedy vtkáni tukové, svalové, chrupavce čivazivu kdekoliv potěle. Zvláštní skupinu tvoří sarkomy vdutině břišní ahrudní. Sarkomy jsou vždy závažným onemocněním ohrožující nemocné především místním nezvládnutelným prorůstáním dookolních struktur aorgánů ametastazováním, zejména doplic.
Mikroskopickým vyšetřením nádorové tkáně lzeodlišit více než čtyřicet různých typů sarkomů, které seliší svoji agresivitou aprognózou. Krelativně nejméně zhoubným patří například liposarkomy, knejzhoubnějším pakfibrosarkom amaligní fibrosní histiocytom. Mezi nimi stojí dermatofibrosarkomy, leiomyosarkomy, synovialoblastomy, rhabdomyosarkomy, chondrosarkomy, osteosarkomy, angiosarkomy adalší.
Rakovina slinivky
Většina nádorů slinivky vzniká vkanálcích, kudy prochází pankreatické šťávy. Tento typ nádoru senazývá karcinom slinivky. Jen velmi zřídka vzniká nádor slinivky vbuňkách, které produkují inzulín. Když nádorové buňky metastazují mimo slinivku, tak seobjevují nejdříve vokolních lymfatických uzlinách. Pak senejčastěji šíří dojater, pobřišnice aplic. Tato nová nádorová ložiska mají stejný typ nádorových buněk jako původní nádor.
Důležité jeupozornění, ževněkterých případech zánětlivého onemocnění slinivky (pankreatitida) může také dojít kezvýšenému příjmu [18F]FDG slinivkou, které tak bývá nerozeznatelné odnádorového onemocnění.
Rakovina prostaty
Karcinom prostaty jedruhým nejčastějším onkologickým onemocnění mužů unás. Vletech 1990–2001 došlo kzvýšení jeho incidence (výskytu) přibližně o100%. Přestože nárůst mortality (úmrtnosti) natoonemocnění není zdaleka tak rychlý vporovnání sjeho incidencí, jetřetí nejčastější příčinnou úmrtí nazhoubný nádor umužů vČeské republice. Většinu zhoubných (maligních) nádorů prostaty tvoří karcinom apřihistopatologickém vyšetření jenejčastěji zjištěn adenokarcinom. Napřítomnost onemocnění většinou upozorní zvýšená hladina prostatického specifického antigenu (PSA).
Rozlišuje setzv. časný karcinom prostaty, kdy jenádor lokalizován uvnitř prostaty ajejí pouzdro jimnení narušeno atzv. lokálně pokročilý karcinom prostaty, přikterém jepouzdro prostaty nádorem postiženo, aten může prorůstat idobezprostředního okolí prostaty. Přigeneralizovaném onemocnění karcinomem jezjištěno metastatické šíření nádoru. Nejčastějším cílem metastáz jsou pánevní mízní uzliny askelet. Může sevšak (ikdyž zdaleka netak často) šířit idodalších orgánů.
[18F]FDG-PET diagnostika není obecně příliš vhodná protento typ nádoru, protože prostatické nádorové buňky vykazují nízkou hladinu glykolýzy, hodí sevšak již dobře klokalizaci metastáz vlymfatických uzlinách, kostech nebo vzdálených měkkých tkáních.
Rakovina ledvin
Ledvinu postihuje několik druhů zhoubného bujení. Nejčastějším nádorem jeale adenokarcinom ledviny. Tvoří 86% všech zhoubných nádorů ledvinného parenchymu. Nádor postihuje přibližně stejně obě dvě strany, vzácněji senachází současně naobou stranách. Adenokarcinom ledviny může být různé velikosti, odvelikosti třešně ažpoobrovské nepravidelné masy vážící několik kilogramů.
Nádor nejčastěji vyrůstá zmalého uzlu vněkterém zledvinných segmentů. Dlouho roste expanzivně aopouzdřeně, přičemž deformuje tvar ledviny apostupně svým růstem nádoru dochází kzvětšení ledviny. Vdalších fázích svého vývoje začíná nádor prorůstat svým pouzdrem dotkáně ledviny, dojejího cévního zásobení, zvláště pakdožil, kde může vytvářet tzv. nádorové tromby. Krevním řečištěm seonemocnění může šířit doorganismu azakládat metastáze. Nejčastěji jsou postižené kosti, plíce acentrální nervový systém. Dále senádor šíří cestou lymfatickou douzlin vokolí ledviny vdutině břišní, ale idovzdálených uzlinových lokalit. Biologické chování metastáz ješpatně předvídatelné. Mohou seobjevit povyjmutí primárního nádoru ipo10-15letech.
Rakovina varlat
Nádor varlete vzniká přiabnormálním dělení azrání zárodečných buněk vevarleti. Zhoubné nádory varlat představují asi1% všech zhoubných nádorů umužů, vyskytují sevkaždém věku, alenejčastěji seobjevují mezi 20.až35.rokem. Nádory varlat jsou onemocněním svýrazným rasovým, geografickým avěkovým výskytem. Zdlouhodobých studií vyplývá, že90% všech testikulárních nádorů nasvětě senachází urasy bílé, 6,6% sevyskytuje urasy černé azbytek připadá naostatní rasové skupiny. Zvýšené riziko vzniku zhoubných nádorů varlat existuje umužů narozených snesestouplými varlaty, tzv. kryptorchiků.
Před léčbou prokázaného testikulárního nádoru jetřeba provést ještě další vyšetření kozřejmění rozsahu onemocnění tj. kezjištění přítomnosti eventuálních dalších dceřiných nádorových ložisek vorganismu pomocí [18F]FDG-PET diagnostiky.
Rakovina štítné žlázy
Rakovina štítné žlázy patří mezi vzácná onemocnění, tvoří 0,5–1% zevšech karcinomů. Urakoviny štítné žlázy serozlišují zhoubné nádory papilárního, folikulárního, medulárního aanaplastického typu. Ohroženi jsou zejména lidé vystavení vyšším dávkám ozáření nebo poradioterapii nádorů voblasti hlavy akrku. Ačkoliv serakovina štítné žlázy vyskytuje zřídka, jedná seonejčastější onemocnění endokrinního systému.
[18F]FDG-PET diagnostika jevelmi nápomocná zejména vpřípadech, kdy jecelotělový [131]I sken negativní, ale vzrůstá hladina thyreoglobulinu nebo také prolepší posouzení medulárních nádorů štítné žlázy, kde vzrůstá hladina kalcitoninu, ale počáteční zobrazení pomocí DMSA (dimerkaptojantarová kyselina) nebo metajodobenzylguanidinu jsou negativní.
Kardiologické aplikace
- Vitalita srdečního svalu
Neurologické aplikace
- Demence
- Epilepsie
Použitá literatura
Gambhir SS, Czernin J, Schwimmer J, Silverman DH, Coleman RE, Phelps ME: A tabulated summary of the FDG PET literature.J Nucl Med42(5 Suppl):1S-93S, 2001. Review.PubMed
Woosley RL, Kim YS, Huang KC: Renal tubular transport of 2-deoxy-D-glucose in dogs and rats.J Pharmacol Exp Ther173(1):13-20, 1970.PubMed
Brian M.Gallagher, Joanna S. Fowler, Neal I. Gutterson, Robert R. MacGregor, Chung-Nan Wan and Alfred P. Wolf: Metabolic Trapping as a Principle ofRadiopharmaceutical Design: Some Factors Responsible for the Biodistribution of [18F] 2-Deoxy-2-Fluoro-D-Glucose.J Nucl Med19(10): 1154-1161, 1978.PubMed
Joost HG, BellGI, Best JD, Birnbaum MJ, Charron MJ, Chen YT, Doege H, James DE, Lodish HF, Moley KH, Moley JF, Mueckler M, Rogers S, Schürmann A, Seino S, Thorens B: Nomenclature of the GLUT/SLC2A family of sugar/polyol transport facilitators. Am J Physiol Endocrinol Metab282(4):E974-6, 2002.PubMed
Mueckler M, Hresko RC, Sato M: Structure, function and biosynthesis of GLUT1.Biochem Soc Trans25(3):951-4, 1997. Review.PubMed
Vannucci SJ, Maher F, Simpson IA: Glucose transporter proteins in brain: delivery of glucose to neurons and glia.Glia21(1):2-21, 1997. Review.PubMed
Olson AL, Pessin JE: Structure,function, and regulation of the mammalian facilitative glucose transporter gene family.Annu Rev Nutr16:235-56, 1996. Review.PubMed
Oehr P, Biersack H-J, Coleman RE: PET and PET-CT in Oncology. Springer-Verlag, Germany, 2003.
Česká onkologická společnost: http://www.linkos.cz/pacienti/index.php(5.8.2008)
Masarykův onkologický ústav: Copotřebujete vědět onádorech plic. 2003
18F-3′-fluoro-3′-deoxy-thymidin
Autor rešerše: Ing. Kateřina Kontrová, Ph.D.
Trvalo poměrně dlouhou dobu, než bylo uznáno, že [18F]FDG není zcela ideální tracer proPET diagnostiku, co setýče odezvy maligních nádorů naléčbu. Chemoterapií vzniká vnádoru iokolní tkáni silný zánět, který významně zvyšuje lokální akumulaci [18F]FDG a tím velice znesnadňuje vyhodnocení progrese čiústupu léčeného tumoru.
18F-3′-fluoro-3′-deoxy-thymidin ([18F]FLT), radioaktivně značená forma pyrimidinového nukleosidu, byl zvolen jako silný kandidát promonitorování odpovědi naterapii. [18F]FLT seakumuluje vproliferujících buňkách jako marker tyrosinkinázové aktivity, která během buněčného dělení vzrůstá až10x. Neradioaktivní forma FLT byla poprvé popsána skupinou P.Langena vroce 1969 jako selektivní inhibitor syntézy DNA. FLT označený radioaktivním18F byl poprvé popsán I.K.Wilsonem vroce 1991 jako nosičové [18F]FLT a vroce 1997 pak J. R. Griersonem jako beznosičové [18F]FLT. Během posledních let bylo publikováno několik dalších přístupů scílem zvýšit radiochemický výtěžek.
Poprvé byl [18F]FLT použit pro PET zobrazení vroce 1998 A.F.Shieldsem, kdy byl uzvířat apacientů snemalobuněčným karcinomem plic zaznamenán specifický nárůst aktivity vproliferujících tkáních, zahrnujících tumory akostní dřeň.
Vlastnosti
[18F]FLT je analog thymidinu obsahující v poloze 3′ radionuklid fluoru 18F. Fluor 18F se rozpadá emisí pozitronů (β+) s poločasem rozpadu 109,7 minut. Pro diagnostické zobrazování pomocí pozitronové emisní tomografie (PET) jsou nejdůležitější emitované γ fotony s energií 511 ke vzniklé interakcí emitovaných pozitronů s elektrony (tzv. pozitronová anihilace). PET diagnostika s použitím [18F]FLT je velice výhodná metoda pro vyhledávání oblastí ve tkáních se zvýšenou proliferací buněk.
Farmakokinetika
Po prostupu [18F]FLT buněčnou membránou usnadněným transportem pomocí přenašeče nebo pasivní difúzí, projde [18F]FLT fosforylací katalyzovanou cytosolickým izoenzymem thymidinkinázou-1 (TK1). V této monofosforylované formě je zadržován v buňce, substituce v 3′ poloze brání další inkorporaci do DNA. Z tohoto vyplývá, že pomocí PET zobrazení je ve skutečnosti detekována enzymová aktivita TK1. Tato domněnka byla nedávno podpořena také in vitro experimenty na lidské plicní rakovinné buněčné linii A549, u které byla nalezena pozitivní korelace mezi příjmem [18F]FLT a enzymovou aktivitou TK1, z čehož vyplývá, že příjem a akumulace [18F]FLT velice pravděpodobně korespondují se stupněm buněčné proliferace. U normálních buněk je genová exprese TK1 přísně regulovaným procesem s významným nárůstem během DNA syntézy v S fázi buněčného cyklu, ale u maligně transformovaných buněk dochází k velkému zvýšení exprese, která je následně udržována permanentně během celého buněčného cyklu. Protože několikanásobné zvýšení rychlosti mitózy a proliferace buněk je typickým znakem maligních nádorových buněk, patří [18F]FLT mezi tumor-specifické PET tracery.
Toxicita
Radiační dosimetrie a stanovení toxicity FLT bylo provedeno a publikováno skupinou H. Vessella. Všechny použité dávky pro intravenózní podání [18F]FLT jsou spočítány na základě hmotnosti pacienta s použitím 2,59 MBq/kg (0,07 mCi/kg) a s maximální dávkou 185 MBq (5 mCi). Distribuce [18F]FLT byla zaznamenána homogenní v každém orgánu. Celotělová dávka i dávky pro jednotlivé orgány jsou nižší nebo srovnatelné s ostatními klinicky používanými technikami nukleární medicíny. Při minimální specifické aktivitě 3,7 GBq/μmol (0,1 Ci/μmol) odpovídá jednorázová aplikace značeného i neznačeného FLT hmotnosti 12,2 μg, což je dávka asi 3000 x nižší než množství, u kterého byly zaznamenány jakékoliv první toxické účinky (např. periferální neuropatie) během klinického použití FLT v rámci antiretrovirové terapie (léčba AIDS). Toxikologická studie [18F]FLT v jednorázové dávce používané pro stanovení proliferace nádorových buněk a odezvy na terapii neprokázala žádné vedlejší efekty na organismus, nedošlo ke změnám ve funkci jater, ledvin, ani neurologických funkcí mozku. U krevních parametrů došlo k lehkému poklesu hematokritu, hemoglobinu a erytrocytů, vysvětlením je však zvýšená hydratace pacientů nitrožilním podáním fyziologického roztoku během vyšetření.
Využití
Onkologické aplikace
Význam použití [18F]FLT prozobrazení nádorů spočívá jednak vestanovení proliferace nádorových buněk jako prognostickém faktoru prořadu tumorů, adále vdetekci snížené schopnosti proliferace nádorových buněk reagujících naléčbu. Tím sestává [18F]FLT PET zobrazení užitečným zejména provyhodnocení nádorové odpovědi naprobíhající terapii.
Rakovina plic
Jižněkolik vědeckých studií prokázalo, žepříjem [18F]FLT proPET zobrazení koreluje srychlostí proliferace lidských plicních nádorů. Význam těchto zjištění spočívá zejména vprognostické hodnotě nádorové proliferace nemalobuněčného plicního karcinomu. [18F]FLT-PET zobrazení jehodnoceno prodetekci primárního plicního karcinomu, atospoměrně vysokou přesností ipřesto, žepříjem [18F]FLT buňkami plicních nádorů jenižší nežpříjem [18F]FDG. Ustudií zahrnujících také benigní nádory seprojevuje výrazně vyšší specifita detekce malignicit pomocí [18F]FLT-PET zobrazení vporovnání s[18F]FLT-PET.
Připosouzení zasažení spádových lymfatických uzlin metastázemi byla specifita [18F]FLT-PET vyšší acitlivost lehce nižší než[18F]FDG-PET. Ztěchto údajů lzeusoudit, že[18F]FDG-PET vkombinaci s[18F]FLT-PET může vylepšit specifitu prourčení stádia onemocnění (staging) aposkytnout informace orychlosti růstu nádoru ajeho agresivity, které mají přímý vliv naprognózu avýběr vhodné léčby.
Nádory mozku
Na rozdíl od [18F]FDG je [18F]FLT schopen pouze mírně prostupovat neporušenou hematoencefalickou bariérou mozku anavíc normální mozková tkáň vykazuje pouze nízký stupeň proliferace. Ztěchto důvodů má [18F]FLT vmozku přiPET zobrazení velmi slabé pozadí. Příjem [18F]FLT jenaopak velmi významný ugliomů svysokým stupněm malignity (high-grade) ajiných mozkových nádorů spojených sporušením hematoencefalické bariéry. Výsledkem jemnohem kontrastnější zobrazení mozkových malignit pomocí [18F]FLT vesrovnání s[18F]FDG. Kvůli omezenému prostupu [18F]FLT přes neporušenou hematoencefalickou bariéru nelze takto detekovat nádory benigní anádory snízkým stupněm malignity (low-grade). Příjem [18F]FLT velmi dobře koreluje smírou rozvoje nádorů, čímž sestává dobrým nástrojem proneinvazivní stanovení stupně malignity mozkových nádorů.
Lymfomy
Lymfomy vykazují mnohem vyšší příjem [18F]FLT dobuněk než ostatní typy maligních nádorů, pravděpodobně také kvůli vysokému podílu výrazně proliferujícíh buněk uagresivních lymfomů. Celkový příjem [18F]FLT jeulymfomů srovnatelný svou velikostí spříjmem [18F]FDG. Vzhledem kvysokému příjmu [18F]FLT normálními buňkami kostní dřeně akmíře účasti kostní dřeně narozvoji lymfomů, jeklinické využití [18F]FLT prostanovení stádia tohoto onemocnění stále velmi omezené. Byla však nalezena možnost pomocí [18F]FLT-PET zobrazení určit odezvu nachemoterapii unon-Hodgkinských lymfomů avpřípadě, želymfom naléčbu nereaguje, změnit flexibilně léčebný režim.
Rakovina prsu
Vpřípadě rakoviny prsu lzepomocí [18F]FLT provést časný odhad odezvy nádoru nachemoterapeutickou léčbu. Pokles příjmu [18F]FLT během prvních dvou týdnů mnohem lépe koreluje s hodnotami tumorového markeru CA27.29 avelikostí nádoru naCT nežpříjem [18F]FDG, čímž se[18F]FLT stává lepším klinickým indikátorem.
Ačkoliv jepříjem [18F]FLT uprimární rakoviny prsu nižší nežpříjem [18F]FDG, celkový kontrast nádoru apozadí jekvůli nízkému příjmu [18F]FLT vezdravé tkáni srovnatelný. Pomocí [18F]FLT-PET lze také úspěšně detekovat zasažení axilárních (podpažních) lymfatických uzlin metastázemi.
Rakovina tlustého střeva a konečníku
Pomocí [18F]FLT-PET zobrazení bylúspěšně detekován nejen kolorektální karcinom, aletaké peritoneální aplicní metastázy. Vpřípadě detekce jaterních metastáz dochází kproblému svysokou aktivitou pozadí způsobenou jaterní glukuronidací [18F]FLT. Protože játra jsou klíčovým místem protvorbu metastáz kolorektálního karcinomu, nelze [18F]FLT spolehlivě použít projejich detekci. Možnosti [18F]FLT proto spočívají spíše vevyhodnocení odpovědi kolorektálního karcinomu naléčbu upacientů procházejících indukční chemoterapií.
Rakovina hlavy a krku
Příjem [18F]FLT primárními nádory hlavy akrku jenižší než příjem [18F]FDG, ipřesto jevšak spolehlivost detekce pomocí [18F]FLT srovnatelná s[18F]FDG. [18F]FLT-PET zobrazení úspěšně odhalilo metastáze vkrčních lymfatických uzlinách, zvýšený příjem byl však zaznamenán také uněkolika benigních lymfatických uzlin. Tento jev byl způsoben vysokou proliferací B-lymfocytů vgerminálních (zárodečných) jádrech lymfatických uzlin.
Melanomy
[18F]FLT-PET zobrazení prokázalo schopnost neinvazivního stanovení stádia zasažení regionálních lymfatických uzlin. Stejně jako vpřípadě rakoviny prsu nebude [18F]FLT pravděpodobně schopno zcela nahradit citlivost lymfoscintigrafie aresekci sentinelových lymfatických uzlin. Také celkové neinvazivní stanovení stádia melanomu zůstane pravděpodobně inadále doménou [18F]flt-PET/CT.
Sarkomy měkkých tkání
[18F]FLT-PET zobrazení jeschopno velice citlivě detekovat sarkomy měkkých tkání aidentifikovat další malignity svýznamným klinickým dopadem. Výsledky příjmu [18F]FLT korelují smitotickým indexem nádorových buněk před léčbou amohou tak velmi dobře sloužit kpředpovědi klinické odpovědi naléčbu.
Použitá literatura
Toyohara J, Waki A, Takamatsu S, Yonekura Y, Magata Y, Fujibayashi Y: Basis of FLT as a cell proliferationmarker: comparative uptake studies with [3H]thymidine and [3H]arabinothymidine, and cell-analysis in 22 asynchronously growing tumor cell lines. Nucl Med Biol 29(3):281-7, 2002. PubMed
Barthel H, Cleij MC, Collingridge DR, Hutchinson OC, Osman S, He Q, Luthra SK, Brady F, Price PM, Aboagye EO: 3′-deoxy-3′-[18F]fluorothymidine as a new marker for monitoring tumor response to antiproliferative therapy in vivo with positron emission tomography. Cancer Res 63(13):3791-8, 2003. PubMed
Vesselle H, Grierson J, Peterson LM, Muzi M, Mankoff DA, Krohn KA: 18F-Fluorothymidine radiation dosimetry in human PET imaging studies. J Nucl Med 44(9):1482-8, 2003. PubMed
Turcotte E, Wiens LW, Grierson JR, Peterson LM, Wener MH, Vesselle H: Toxicology evaluation of radiotracerdoses of 3′-deoxy-3′-[18F]fluorothymidine (18F-FLT) for human PET imaging:Laboratory analysis of serial blood samples and comparison to previously investigated therapeutic FLT doses. BMC Nucl Med 7:3, 2007. PubMed
Salskov A, Tammisetti VS, Grierson J, Vesselle H: FLT: measuring tumor cell proliferation in vivo with positron emission tomography and 3′-deoxy-3′-[18F]fluorothymidine. Semin Nucl Med 37(6):429-39, 2007. Review. PubMed
18F-fluorid sodný
Autor rešerše: Ing. Kateřina Kontrová, Ph.D.
Již několik desetiletí před zavedením moderních PET zobrazovacích zařízení do klinické praxe bylo zjištěno, že [18F]NaF je vynikající radiofarmakum pro kosterní zobrazování. [18F]NaF nese vhodné vlastnosti jako je vysoká a rychlá absorpce do kostí doprovázená velmi rychlým krevním odbouráváním, což vede k získání velmi kontrastních výsledků v krátkém čase. Vysoce kvalitní kosterní zobrazení lze získat za méně než 1 hodinu od nitrožilního podání preparátu.
[18F]NaF se začalo široce používat ke kosterní scintigrafii krátce po jeho zveřejnění M. Blauem na počátku 60. let minulého století. Technická omezení té doby však s sebou nesla problémy v podobě vysoké energie anihilovaných fotonů vzniklých rozpadem 18F a tudíž nemožnosti použití tehdy běžných γ–kamer Angerova typu. Nastaly také logistické problémy s výrobou a účinnou přepravou radioizotopu18F s poločasem rozpadu 110 min. Tyto technické problémy spolu s široce dostupnými 99Mo/99mTc generátory posílily rozvoj 99mTc kostních preparátů v 70. a 80. letech 20. století. Zejména 99mTc-methylendifosfonát (MDP) se následně stal standardním preparátem pro scintigrafii skeletu.
Phelps a kol. na počátku 90. let využili vhodné kosterní kinetiky [18F]fluoridu a použili ho jako model pro rozvoj celotělových PET zobrazení. Současné PET kamery mají mnohem větší prostorové rozlišení a významně vyšší citlivost než běžné γ-kamery, což vede ke vzniku mnohem kvalitnějších snímků než při planární scintigrafii nebo SPECT. Překonání technických a logistických omezení spojených s použitím izotopu 18F a zvýšená dostupnost PET kamer na řadě pracovišť nukleární medicíny obnovily velký zájem o použití [18F]NaF jako radiotraceru pro zobrazení skeletu.
Vlastnosti
[18F]NaF je iontová sloučenina Na+ a [18F]- iontů. Fluor 18F se rozpadá emisí pozitronů (β+) s poločasem rozpadu 109,7 minut. Pro diagnostické zobrazování pomocí pozitronové emisní tomografie (PET) jsou nejdůležitější emitované γ fotony s energií 511 keV vzniklé interakcí emitovaných pozitronů s elektrony (tzv. pozitronová anihilace). PET diagnostika s použitím [18F]NaF je velice výhodná metoda pro vyhledávání oblastí v kostech s osteoblastickými (v důsledku pak sklerotickými) nebo osteoklastickými (lytickými) změnami, souvisejícími s onkologickým onemocněním. Zvýšený příjem [18F]fluoridu probíhá v maligních kostních lézích v důsledku většího krevního zásobení, zvýšené permeability stěn kapilár a urychlené remodelace kostí. Pomocí [18F]NaF-PET zobrazení lze však také detekovat benigní změny skeletu. [18F]NaF nelze tedy zařadit pouze mezi tumor-specifické tracery.
Farmakokinetika
Po intravenózním podání je [18F]NaF velmi rychle odstraněn z plazmy dvoufázovým exponenciálním způsobem. První fáze probíhá s poločasem 0,4 hod, druhá fáze s poločasem 2,6 hod. V podstatě veškerý [18F]fluorid, který je krví dopraven ke kostem, je v nich zachycen. Retence [18F]fluoriduv kostech je opět dvoufázový proces. Fluoridové ionty difundují skrz krevní kapiláry do kostní extracelulární tekutiny, kde jsou chemisorbovány na povrch kosti. Během této první fáze dochází k výměně [18F]-iontů za OH- ionty hydroxyapatitu [Ca10(PO4)6(OH)2] na povrchu kostí za vzniku fluoroapatitu. Během druhé fáze dochází k zabudování [18F]- iontů do krystalické struktury hydroxyapatitu v těle kosti. Zde jsou [18F]-ionty zachyceny do doby, než dojde k remodelaci kosti. Již 1 hodinu po intravenózním podání [18F]NaF lze v krvi detekovat pouze 10 % podané dávky. Celkový záchyt [18F]fluoridu v kostech tvoří přibližně 50 % podané dávky.
Velkou výhodou použití [18F]NaF je minimální vazba [18F]fluoridu na sérové proteiny. Zde je významný rozdíl při použití [99mTc]MDP, u kterého je okamžitě po podání vyvázáno na sérové proteiny okolo 30 % a během 24 hodiny až 70 % aplikované dávky. Tato frakce vázaná na proteiny je následně odstraňována z krve mnohem pomaleji než je tomu v případě [18F]NaF. To je také důvod, proč je nutno při použití [99mTc]MDP pro scintigrafii skeletu čekat před zobrazením 3-4 hod, po podání [18F]NaF lze získat kvalitnější snímky za méně než 1 hodinu po podání.
Toxicita
Pro správné posouzení je vhodné srovnat dosimetrická měření po aplikaci [18F]NaF s 99mTc- preparáty. Pološířka prostupu měkkými tkáněmi se odráží od energie fotonů emitovanými jednotlivými radioizotopy. V případě 99mTcs energií fotonů 140 keV je pološířka v měkkých tkáních 4,6 cm, u 18F s energií fotonů vzniklých anihilací pozitronů 511 keV je pak pološířka v měkkých tkáních 7,3 cm. Tato skutečnost je vyvážena faktem, že poločas rozpadu 18F je 110 min, zatímco poločas rozpadu 99mTc je 6 hod, což vede ke kratším expozičním časům a následně i snížení radiační dávky při použití [18F]NaF.
Efektivní dávky byly spočítány po aplikaci radiofarmaka v dávce 2,11 MBq/kg pro [18F]NaF a 7,40 MBq/kg pro [99mTc]MDP. Z výsledků vyplývá, že odhadovaná radiační zátěž pro pacienta se při použití [18F]NaF-PET a [99mTc]MDP scintigrafie téměř neliší.
Využití
Onkologické aplikace
Jednou z prvních dobře popsaných aplikací [18F]NaF-PET bylo zobrazení primárních kostních nádorů. [18F]NaF-PET zobrazení je dále používáno k identifikaci kosterních metastáz řady primárních nádorů.
U pacientů s rakovinou prsu byly pomocí [18F]NaF-PET detekovány mnohočetné kosterní metastáze; zvýšený příjem [18F]fluoridu byl zaznamenán jak u sklerotických tak lytických lézí. U lézí s velikostí menší než 3 mm na CT, byla zjištěna při [18F]NaF-PET zobrazení snížená detekovatelnost.
Při [18F]NaF-PET zobrazení byla zjištěna mnohem větší citlivost při detekci kostních lézí než v případě [99mTc]MDP planární scintigrafie, což je doloženo na mnoha studiích a desítkách pacientů s různými typy primárních nádorů (rakovina prostaty, rakovina plic, rakovina štítné žlázy, rakovina prsu). Ani kvalitnější zobrazení pomocí [99mTc]MDP-SPECT neodhalilo u žádného z pacientů další metastáze, které by nebyly detekovány pomocí [18F]NaF-PET. Naopak bylo pomocí [18F]NaF-PET nalezeno u pacientů několik kostních metastáz, které nebyly dříve detekovány pomocí [99mTc]MDP planární scintigrafie ani pomocí [99mTc]MDP-SPECT. [18F]NaF-PET diagnostika také vykazuje výrazně nižší procento nedeterminovaných kostních lézí než [99mTc]MDP-SPECT.
K porovnání rolí [18F]NaF, [18F]FDG a jiných PET radiofarmak při detekci metastatických kostních lézí není v současné době dostatek studií. Z dosavadních výsledků vyplývá, že [18F]FDG je vhodnější pro detekci metastáz v kostní dřeni nebo malých osteolytických lézí; pravděpodobně lézí s malým nebo žádným nárůstem změn na vnější kosti. [18F]NaF je vhodnější pro detekci kosterních metastáz nádorů, které mají typicky sníženou potřebu (aviditu) pro FDG jako jsou nádory štítné žlázy nebo ledvinných buněk.
Velkou výhodu přináší rychlé propojení PET a CT diagnostiky krátce po rutinním zavedení PET radiofarmak do klinické praxe. Pomocí [18F]NaF-PET/CT rozlišit, zda detekované změny na skeletu jsou maligní nebo benigní povahy. U všech pacientů, u kterých byly detekovány pomocí [18F]NaF-PET/CT pouze benigní změny, nedošlo během příštích 6 měsíců ke klinickým ani obrazovým důkazům o vzniku metastáz.
Benigní poškození skeletu
Scintigrafie skeletu se stala důležitou součástí při vyšetření bolestí zad u dětí a adolescentů, převážně mladých atletů. Abnormální příjem [18F]fluoridu v páteři nebo pánvi koreloval u těchto pacientů s nálezy na CT. U pacientů, kterým byla pomocí CT diagnostikována vyhřezlá ploténka, ale bez známek zvýšené osifikace, nedošlo ke korespondujícímu zvýšení příjmu [18F]fluoridu na PET zobrazení. Nebyla také nalezena žádná místa s abnormálním příjmem [18F]fluoridu bez souvisejícího CT nálezu.
[18F]NaF-PET je také citlivá metoda pro detekci ložiskových změn v kostech vzniklých sekundárně ke stresu způsobenému intenzivní sportovní aktivitou. V případech, kdy byl příjem [18F]fluoridu normální, nebyly u 2/3 pacientů na CT nalezeny žádné abnormality, u 1/3 pak byly detekovány zlomeniny části obratle neurčitého stáří (spondylolýza). Spondylolýza je stresová zlomenina nebo defekt interartikulární části obratlového oblouku. Riziko spondylolýzy zvyšují právě některé sportovní aktivity, jako jsou sporty s opakovanou hyperextenzí a extenzí s rotací např. gymnastika a s torzí proti odporu např. veslování. Detekce těchto poškození pomocí [18F]NaF-PET závisí na stáří léze. Čerstvé a aktivní léze vykazují většinou zvýšený příjem [18F]fluoridu, starší léze s pomalým hojením a remodelací nemusí vždy v místě zájmu vykazovat zvýšený příjem [18F]fluoridu.
Kosterní [18F]NaF-PET bývá také používáno k určení životnosti kostí po úrazech nebo rekonstruktivních chirurgických zákrocích (např. náhrada kyčelního kloubu).
[18F]NaF-PET lze také použít pro kvantitativní vyhodnocení kostní přeměny (remodelace). Kvantitativní [18F]NaF-PET poskytuje neinvazivní metodu pro měření kostní remodelace, která koreluje s výsledky kostní histomorfometrie. Kvantitativní [18F]NaF-PET byla již demonstrována na pacientech s renální osteodystrofií, postmenopauzální osteoporózou a Pagetovou kostní chorobou. [18F]NaF-PET, coby výzkumný nástroj pro dokonalejší pochopení kostního metabolismu, však na zapojení do rutinní klinické praxe pro diagnózu a stanovení kostních onemocnění stále čeká.
Výhody použití
Výhody použití [18F] fluoridu pro detekci kostních metastáz nádorů prsu a zejména jeho využití pro sledování účinků terapie přináší nová studie provedená týmem R.K.Doot et al., jejíž výsledky byly publikované v Journal of Nuclear Medicine v roce 2010. Kvantitativní [18F] NaF PET analýza je schopna odhadnout kinetiku inkorporace fluoridu do kostí formou měření fluoridového transportu, tvorby kostí a jejich remodelace. [18F] NaF PET může být užitečným nástrojem pro posouzení změn v kostních přeměnách v odezvě na terapii.
Již dřívější studie prokázaly, že kinetické parametry popisující transport fluoridu ke kostem (K1) a kinetiku inkorporace fluoride do kosti (Ki) poskytují klinicky velmi užitečné informace. Cílem studie bylo stanovit citlivost, přesnost, správnost a distribuci kinetických parametrů [18F] fluoridu, a to jak ve zdravých kostech, tak v kostech postižených metastázemi nádorů prsu a na základě těchto výsledků stanovit parameter, který by bylo možné považovat za biomarker pro kvantifikaci změn v kostech v místě metastázy coby odezvu na terapii.
Do studie bylo zahrnuto 20 pacientek s kostními metastázemi rakoviny prsu, a to jak skleortickými tak lytickými. Většina pacientek již prošla nějakým typem léčby (radioterpie, chemoterapie, hormonální léčba), několik z nich nikoliv.
Bylo zjištěno, že parametry [18F] fluoridového transportu (K1) a inkorporace (Ki) se významně liší v kostních metastázách a v normálních kostech a mohou být stanoveny s rozumnou a dostačující přesností a správností. Byla prokázána schopnost dynamických [18F] NaF PET skenů kvantifikovat významné rozdíly jak v transportu fluoridu ke kostem, tak i v jeho inkorporaci do kostí, a to mezi zdravými jedinci a pacienty s kostními metastázemi. Tím se tyto [18F] NaF PET skeny stávají velmi užitečnými nástrojem pro kvantifikaci změn ve fyziologii kostních metastáz v odezvě na terapii a napomáhají pochopení vlivu terapie na rozpad kostí a jejich novou tvorbu.
Použitá literatura
Blau M, Ganatra R, Bender MA: 18 F-fluoride for bone imaging. Semin Nucl Med2(1):31-7, 1972. PubMed
Blau M, Nagler W, Bender MA: Fluorine-18: a new isotope for bone scanning. J Nucl Med3:332-4, 1962.PubMed
Thrall JH: Technetium-99m labeled agents for skeletal imaging. CRC Crit Rev Clin Radiol Nucl Med 8(1):1-31, 1976. Review. PubMed
Hoh CK,Hawkins RA, Dahlbom M, Glaspy JA, Seeger LL, Choi Y, Schiepers CW, Huang SC, Satyamurthy N, Barrio JR, et al: Whole body skeletal imaging with [18F]fluoride ion and PET. J Comput Assist Tomogr17(1):34-41, 1993. PubMed
Grant FD, Fahey FH, Packard AB, Davis RT, Alavi A, Treves ST: Skeletal PET with 18F-fluoride: applying new technology to an old tracer. J Nucl Med49(1):68-78, 2008. Review. PubMed
O-(2-[18F]fluorethyl)-L-tyrosin
Autor rešerše: Ing. Helena Švecová, Ph.D.
Zobrazování metabolismu pomocí PET (pozitronová emisní tomografie) se těší už delší dobu velkému zájmu. Nejvýraznějším příkladem je široké uplatnění [18F]FDG (2-[18F]fluoro-2-deoxy-D-glukóza) v onkologii, kardiologii a neurologii. Při diagnostice nádorových onemocnění pomocí FDG-PET se jako cíle využívá zvýšené anaerobní glykolýzy, která se projevuje téměř u všech typů nádorových buněk.
Jiným zajímavým cílem při zobrazování nádorů je zvýšený metabolismus bílkovin a v důsledku toho zvýšená spotřeba aminokyselin v nádorových buňkách. Značené aminokyseliny mohou pomoci zobrazit nádory v těch případech, kdy použití FDG má omezené možnosti, například při odlišení zánětlivé tkáně od nádorového bujení nebo při zobrazování mozku.
O-(2-[18F]fluorethyl)-L-tyrosin ([18F]FET) je analog aminokyseliny tyrosinu značený fluorem-18, který se přednostně akumuluje v mozkových nádorech typu gliom. K zvýšené absorpci [18F]FET v gliomech dochází v důsledku vyššího výskytu aminokyselinových přenašečů typu L. Avšak na rozdíl od tyrosinu, [18F]FET nevstupuje do metabolismu bílkovin a z těla se vylučuje nezměněn.
[18F]FET-PET je vhodný k zobrazení rozsahu gliomů, k nasměrování biopsie, k detekci recidivy nádoru nebo k rozlišení recidivy od radiační nekrózy. Tyto informace o metabolismu [18F]FET jsou velmi užitečné pro plánování terapie, obzvláště ve spojení s dalšími zobrazovacími metodami jako je CT (počítačová tomografie) nebo MRI (nukleární magnetická rezonance). Jde také o vhodný nástroj k rozlišení nádorové a zánětlivé tkáně.
Vlastnosti
[18F]FET je analog tyrosinu, na kterém je přes atom kyslíku navázaná ethylová skupina s fluorem-18. Radionuklid 18F je pozitronový zářič s poločasem rozpadu 109,7 minut vhodný pro PET. PET s použitím [18F]FET (FET-PET) je vhodná metoda pro diagnostiku mozkových nádorů.
Farmakokinetika
Přírodní tyrosin je nejen stavebním kamenem pro bílkoviny, ale také vstupuje jako prekurzor do syntéz hormonů, katecholaminů a melaninu. Avšak u jeho fluorovaného analogu [18F]FET nebylo prokázáno, že by se účastnil některého z těchto procesů. [18F]FET je metabolicky relativně stabilní. Projde organismem z valné části nezměněn a vyloučí se močí. Jen malá část [18F]FET se před vyloučením zmetabolizuje. To, že se [18F]FET nepodílí na proteosyntéze, nesnižuje jeho využitelnost pro detekci zvýšené absorpce aminokyselin v nádorech.
Absorpce [18F]FET v nádorech je řízena specifickým aminokyselinovým transportním systémem. Řada experimentů ukázala, že se jedná o systém L. Stejnou cestu pro přenos do buňky využívají i jiné analogy L-tyrosinu jako L-[11C]tyrosin nebo 2-[18F]fluoro-L-tyrosin. Na rozdíl od nich ale [18F]FET využívá pravděpodobně jen jednoho podtypu přenašeče L a to LAT2. Tomu by nasvědčovala mírná absorbce [18F]FET ve svalech, kde je LAT2 přítomen, ale nulová absorbce v zánětlivé tkáni, kde se LAT2 nevyskytuje.
Při celotělové distribuci [18F]FET u pacientů s mozkovým nádorem se ukázalo, že [18F]FET se rovnoměrně rozprostře v krevním řečišti do 20 minut po intravenózním podání a jeho koncentrace zůstává v krvi další 4 hodiny téměř konstantní. [18F]FET se v žádném orgánu neakumuluje více, než odpovídá prokrvení tohoto orgánu. Objevuje se pouze velmi slabá absorbce [18F]FET ve svalech, slinivce a srdci. V gliomech [18F]FET dosahuje maximální absorbce zhruba 20 až 60 min po aplikaci, přičemž poměr mezi aktivitou v nádoru k aktivitě v okolní mozkové tkáni se v tomto intervalu pro nádory nízkého stupně zvyšuje, zatímco pro nádory vyššího stupně se tento poměr snižuje.
Toxicita
Obecně je O-(2-[18F]fluorethyl)-L-tyrosin netoxický a v literatuře nebyly zatím popsány žádné vedlejší účinky. Toxicita neaktivního léčiva se ověřovala na myších, kde nejvyšší aplikovanou dávkou bylo 150 µg/kg po dobu 15 dní. Tato dávka byla zvířaty dobře tolerována bez jakýchkoliv potíží.
Maximální aktivita značeného [18F]FET aplikovaná u lidí se pohybuje do 400 MBq, což při molekulové hmotnosti [18F]FET rovné 226,24 g/mol odpovídá 1,43 ng léčiva, tj. pro normálního (70 kg) pacienta 0,02 ng/kg. Vzhledem k těmto nízkým aplikovaným množstvím a jednorázovému klinickému podání léčivé látky lze riziko spojené s chemickou toxicitou léčiva považovat za zanedbatelné.
Vzhledem k radionuklidu 18F lze uvažovat o radiotoxicitě [18F]FET stejně jako u všech diagnostických radiofarmak. 18F je zářič s vysokou energií (511 keV), na druhé straně jeho velmi krátký fyzikální poločas (110 minut) významně zmenšuje radiační zátěž pacienta. Při aplikaci 370 MBq [18F]FET je efektivní dávka 6,1 mSv, tj. 16,5 µSv/MBq, což je v rozmezí rutinních vyšetření v nukleární medicíně (např.: u [18F]FDG efektivní dávka činí 27 µSv/MBq).
Využití
Onkologické aplikace
Mozkové nádory
[18F]FET je vhodný marker pro mozkové nádory, jak bylo poprvé publikováno H. J. Westerem, et al. v Mnichově 1999. Další klinické a preklinické studie toto zjištění potvrdily a následně upřesnily, že [18F]FET je možné použít pro diagnostiku mozkových nádorů typu gliom. FET-PET se provádí 30 až 60 minut po aplikaci radiofarmaka. Zobrazení získaná z vyšetření mají oproti použití FDG vyšší kontrast mezi nádorovou a normální tkání.
Dříve než byl objeven [18F]FET, se začaly s úspěchem používat pro diagnostiku mozkových nádorů jiné dvě značené aminokyseliny – [11C]methyl-L-methionin ([11C]MET) a 3-[123I]jodo-α-methyl-L-tyrosinu ([123I]IMT). Obě vykazují velmi dobrou shodu mezi absorpcí v tkáni a rozsahem nádoru. [18F]FET při srovnáních s [11C]MET nebo [123I]IMT vykazuje shodné vlastnosti. Prokázalo se, že zkušenosti s [11C]MET a [123I]IMT pro diagnostiku mozkových nádorů jsou přenositelné pro [18F]FET.
Další diagnostickou metodou používanou pro odhalení mozkových nádorů je nukleární magnetická rezonance (MRI). Tato metoda má vysokou citlivost pro odhalení nádoru, ale jen průměrnou přesnost v určení, zda se jedná o nádorovou tkáň nebo o edematickou, nekrotickou nebo fibrózní tkáň. Avšak ve spojení s FET-PET se přesnost zvýší tak, že je možné téměř stoprocentně neinvazivně identifikovat nádorovou tkáň a tím lépe směřovat biopsii či chirurgický zákrok.
[18F]FET, tak jako ostatní značené aminokyseliny, není vhodný ke stanovení gradingu nádorů. Nicméně u gliomů nízkého stupně se objevuje různě intenzívní absorpce [18F]FET. Studie ukazují, že při vyšší absorpci [18F]FET v gliomu je větší pravděpodobnost, že se nádorové onemocnění rychle zhorší. Při nízké až negativní absorpci [18F]FET jde obvykle o stabilní gliom, který se nemusí dlouhá léta změnit. FET-PET se jeví jako užitečný nástroj plánování léčby gliomů při rozhodování, zda je či není nutné použít agresivních metod jako je operace nebo radioterapie.
Jedním z problémů, se kterými je možné se setkat při léčbě mozkových nádorů, je obtížně rozlišitelná recidiva nádoru od radiační nekrózy po léčbě. K odlišení těchto dvou stavů je možné použít FET-PET. V případě radiační nekrózy se [18F]FET absorbuje jen slabě na okrajích dutiny po resekci nádoru. Avšak při recidivě nádoru je absorpce [18F]FET zcela zřetelně vysoká a soustředěná v místě nádoru.
Dalším možným využitím [18F]FET je rozlišení nádorové tkáně od zánětlivé. [18F]FET se na rozdíl od [18F]FDG ale také [11C]MET neabsorbuje v makrofázích ani v aktivovaných mikrogliích. Tím se zvyšuje specificita [18F]FET pro gliomy.
Použitá literatura
Vees H, Senthamizhchelvan S, Miralbell R, Weber DC, Ratib O, Zaidi H: Assessment of various strategies for (18)F-FET PET-guided delineation of target volumes in high-grade glioma patients. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2008 PubMed
Balogova S, Périé S, Kerrou K, Grahek D, Montravers F, Angelard B, Susini B, El Chater P, St Guily JL, Talbot JN: Prospective Comparison of FDG and FET PET/CT in Patients with Head and Neck Squamous Cell Carcinoma. Mol Imaging Biol 10(6):364-73, 2008. PubMed
Floeth FW, Sabel M, Stoffels G, Pauleit D, Hamacher K, Steiger HJ, Langen KJ: Prognostic value of 18F-fluoroethyl-L-tyrosine PET and MRI in small nonspecific incidental brain lesions. J Nucl Med. 49(5):730-7, 2008. PubMed
Stockhammer F, Plotkin M, Amthauer H, van Landeghem FK, Woiciechowsky C: Correlation of F-18-fluoro-ethyl-tyrosin uptake with vascular and cell density in non-contrast-enhancing gliomas. J Neurooncol 88(2):205-10, 2008. PubMed
Mehrkens JH, Pöpperl G, Rachinger W, Herms J, Seelos K, Tatsch K, Tonn JC, Kreth FW: The positive predictive value of O-(2-[18F]fluoroethyl)-L-tyrosine (FET) PET in the diagnosis of a glioma recurrence after multimodal treatment. J Neurooncol 88(1):27-35, 2008. PubMed
Pöpperl G, Kreth FW, Mehrkens JH, Herms J, Seelos K, Koch W, Gildehaus FJ, Kretzschmar HA, Tonn JC, Tatsch K: FET PET for the evaluation of untreated gliomas: correlation of FET uptake and uptake kinetics with tumour grading. Eur J Nucl Med Mol Imaging 34(12):1933-42, 2007. PubMed
Floeth FW, Pauleit D, Sabel M, Stoffels G, Reifenberger G, Riemenschneider MJ, Jansen P, Coenen HH, Steiger HJ, Langen KJ: Prognostic value of O-(2-18F-fluoroethyl)-L-tyrosine PET and MRI in low-grade glioma. J Nucl Med 48(4):519-27, 2007. PubMed
Salber D, Stoffels G, Pauleit D, Oros-Peusquens AM, Shah NJ, Klauth P, Hamacher K, Coenen HH, Langen KJ: Differential uptake of O-(2-18F-fluoroethyl)-L-tyrosine, L-3H-methionine, and 3H-deoxyglucose in brain abscesses. J Nucl Med 48(12):2056-62, 2007. PubMed
Laïque S, Egrise D, Monclus M, Schmitz F, Garcia C, Lemaire C, Luxen A, Goldman S: L-amino acid load to enhance PET differentiation between tumor and inflammation: an in vitro study on (18)F-FET uptake. Contrast Media Mol Imaging 1(5):212-20, 2006. PubMed
Langen KJ, Hamacher K, Weckesser M, Floeth F, Stoffels G, Bauer D, Coenen HH, Pauleit D: O-(2-[18F]fluoroethyl)-L-tyrosine: uptake mechanisms and clinical applications. Nucl Med Biol 33(3):287-94, 2006. Review. PubMed
Pöpperl G, Götz C, Rachinger W, Schnell O, Gildehaus FJ, Tonn JC, Tatsch K: Serial O-(2-[(18)F]fluoroethyl)-L-tyrosine PET for monitoring the effects of intracavitary radioimmunotherapy in patients with malignant glioma. Eur J Nucl Med Mol Imaging 33(7):792-800, 2006. PubMed
Pauleit D, Floeth F, Hamacher K, Riemenschneider MJ, Reifenberger G, Müller HW, Zilles K, Coenen HH, Langen KJ: O-(2-[18F]fluoroethyl)-L-tyrosine PET combined with MRI improves the diagnostic assessment of cerebral gliomas. Brain 128(Pt 3):678-87, 2005. PubMed
Weckesser M, Langen KJ, Rickert CH, Kloska S, Straeter R, Hamacher K, Kurlemann G, Wassmann H, Coenen HH, Schober O: O-(2-[18F]fluorethyl)-L-tyrosine PET in the clinical evaluation of primary brain tumours. Eur J Nucl Med Mol Imaging 32(4):422-9, 2005. PubMed
Pöpperl G, Götz C, Rachinger W, Gildehaus FJ, Tonn JC, Tatsch K: Value of O-(2-[18F]fluoroethyl)- L-tyrosine PET for the diagnosis of recurrent glioma. Eur J Nucl Med Mol Imaging31(11):1464-70, 2004. PubMed
Pauleit D, Floeth F, Tellmann L, Hamacher K, Hautzel H, Müller HW, Coenen HH, Langen KJ: Comparison of O-(2-18F-fluoroethyl)-L-tyrosine PET and 3-123I-iodo-alpha-methyl-L-tyrosine SPECT in brain tumors. J Nucl Med 45(3):374-81, 2004. PubMed
Spaeth N, Wyss MT, Weber B, Scheidegger S, Lutz A, Verwey J, Radovanovic I, Pahnke J, Wild D, Westera G, Weishaupt D, Hermann DM, Kaser-Hotz B, Aguzzi A, Buck A: Uptake of 18F-fluorocholine, 18F-fluoroethyl-L-tyrosine, and 18F-FDG in acute cerebral radiation injury in the rat: implications for separation of radiation necrosis from tumor recurrence. J Nucl Med 45(11):1931-8, 2004.PubMed
Pauleit D, Floeth F, Herzog H, Hamacher K, Tellmann L, Müller HW, Coenen HH, Langen KJ: Whole-body distribution and dosimetry of O-(2-[18F]fluoroethyl)-L-tyrosine. Eur J Nucl Med Mol Imaging30(4):519-24, 2003. PubMed
Kaim AH, Weber B, Kurrer MO, Westera G, Schweitzer A, Gottschalk J, von Schulthess GK, Buck A: (18)F-FDG and (18)F-FET uptake in experimental soft tissue infection. Eur J Nucl Med Mol Imaging 29(5):648-54, 2002. PubMed
Laverman P, Boerman OC, Corstens FH, Oyen WJ: Fluorinated amino acids for tumour imaging with positron emission tomography. Eur J Nucl Med Mol Imaging 29(5):681-90, 2002. PubMed
Jager PL, Vaalburg W, Pruim J, de Vries EG, Langen KJ, Piers DA: Radiolabeled amino acids: basic aspects and clinical applications in oncology. J Nucl Med 42(3):432-45, 2001. Review. PubMed
Weber WA, Wester HJ, Grosu AL, Herz M, Dzewas B, Feldmann HJ, Molls M, Stöcklin G, Schwaiger M: O-(2-[18F]fluoroethyl)-L-tyrosine and L-[methyl-11C]methionine uptake in brain tumours: initial results of a comparative study. Eur J Nucl Med 27(5):542-9, 2000. PubMed
Wester HJ, Herz M, Weber W, Heiss P, Senekowitsch-Schmidtke R, Schwaiger M, Stöcklin G: Synthesis and radiopharmacology of O-(2-[18F]fluoroethyl)-L-tyrosine for tumor imaging. J Nucl Med40(1):205-12, 1999. PubMed
Autor rešerše: Ing. Kateřina Kontrová, Ph.D.
Fluorem-18 značený misonidazol, 2-nitro-3-(1-18fluor-2-hydroxypropan-3- yl)imidazol, známý spíše pod zkratkou [18F]FMISO, je v současnosti nejrozšířenější radioaktivní tracer využívaný pro studium hypoxie nádorů metodou pozitronové emisní tomografie (PET). Hypoxie je definována jako snížený intracelulární tlak kyslíku, což je způsobeno buď sníženým přísunem nebo zvýšeným nárokem na množství kyslíku. Parciální tlak kyslíku v normálně okysličené tkání běžně přesahuje 40 mm Hg.
Hypoxie byla prokázána u mnoha chorobných stavů již dříve a to pomocí různých invazivních metod, jako je např. imunohistochemie. Je zřejmé, že hypoxie je přítomna u takových onemocněních jako jsou mrtvice nebo ischemie srdečního svalu, ale zejména nádorová hypoxie je důležitým ukazatelem prognózy a odpovědi organismu na léčbu. Distribuce [18F]FMISO v organismu probíhá nezávisle na krevním průtoku, čímž také splňuje jeden z hlavních požadavků na tento typ traceru. [18F]FMISO-PET tak nabízí vhodný a v současné době velmi rozšířený způsob neinvazivního stanovení hypoxie tkání.
Vlastnosti
[18F]FMISO obsahuje radionuklid fluoru 18F. Fluor 18F se rozpadá emisí pozitronů (β+) s poločasem rozpadu 109,7 minut. Pro diagnostické zobrazování pomocí pozitronové emisní tomografie (PET) jsou nejdůležitější emitované γ fotony s energií 511 keV vzniklé interakcí emitovaných pozitronů s elektrony (tzv. pozitronová anihilace). PET diagnostika s použitím [18F]FMISO je velice výhodná metoda pro vyhledávání hypoxických tkání téměř v celém lidském organismu. Své hlavní uplatnění nachází zejména u nádorů mozku, hlavy a krku. Míra hypoxie značně koreluje s agresivitou nádorů a jejich rezistencí k následné chemoterapii a radioterapii.
Farmakokinetika
Farmakodynamika
[18F]FMISO prostupuje buněčnou membránou, a to včetně hemato-encefalické bariéry, metodou pasivní difúze do cytoplazmy, kde je ihned redukováno intracelulárními nitroreduktázami. V buňkách se sníženým parciálním tlakem kyslíku dochází ke kovalentní vazbě k buněčným molekulám a to rychlostí, která je nepřímo úměrná intracelulární koncentraci kyslíku. Vzniklý nitro-radikál přijme další elektron za vzniku intermediátu (R-NO). Intermediát se následně dále redukuje na silné alkylační činidlo (R-NH2), které následně reaguje s makromolekulami, jako jsou DNA, RNA a bílkoviny. V buňkách s dostatkem kyslíku je produkt rychle reoxidován a metabolity se v buňce neakumulují. Protože k akumulaci [18F]FMISO dochází pouze u buněk s aktivními nitroreduktázami, dochází k jeho zachycení pouze v živých hypoxických, nikoliv však nekrotických buňkách.
Farmakokinetika
Fluoromisonidazol je malá molekula s molekulovou hmotností okolo 190 Da. Rozdělovací koeficient v systému oktanol/voda pro [18F]FMISO se pohybuje kolem hodnoty 0,41. Tomu odpovídá jeho lipofilita a také schopnost volné difúze a homogenní distribuce v celém těle již 1 hodinu po aplikaci nezávisle na krevním průtoku. Distribuční kinetika 2-nitroimidazolů obecně odpovídá lineárnímu dvoukompartmentovému otevřenému modelu.
Kvantifikaci výskytu [18F]FMISO poměrem tumor/plazma je optimální provést 2 hodiny po aplikaci, kdy jsou již hodnoty [18F]FMISO v normální tkáni vyrovnány s hodnotami v plazmě a hypoxické tkáně pokračují v selektivní retenci [18F]FMISO.
Běžný způsob eliminace [18F]FMISO je renální cestou. Malá frakce [18F]FMISO je glukuronována, čímž je zvýšena jeho rozpustnost ve vodě, a následně je snadno vylučován ledvinami do moče jako konjugát. Malé množství (<5%) je převedeno na aminoimidazol.
Toxicita
V současnosti je obvyklá celková aplikovaná dávka [18F]FMISO při radiodiagnostickém vyšetření menší než 15 μg. Vzhledem k velmi malé celkové podané dávce a také vzhledem k mechanismu účinku [18F]FMISO se jeví toxicita i farmakokinetické interakce s jinými léčivými přípravky velmi nepravděpodobné. Na základě mnoha provedených studií lze prohlásit, že při dávkách aplikovaných pro radiodiagnostické účely, nemá přípravek toxické účinky.
Jediné riziko, stejně jako u všech diagnostických radiofarmak, představuje množství aplikované radioaktivity. Fluor-18 je zářič s vysokou energií (511 keV), na druhé straně jeho velmi krátký fyzikální poločas (110 minut) významně zmenšuje dobu radiační zátěže cílových tkání. Při aplikaci 3,7 MBq/kg je celotělová dávka pro muže (70 kg) 0,013 mGy/MBq a pro ženu (57 kg) 0,016 mGy/MBq. Efektivní dávkový ekvivalent je 0,0134 mSv/MBq pro muže (70 kg) a 0,0140 mSv/MBq pro ženu (57 kg).
Lze shrnout, že orgánové dávky pro [18F]FMISO jsou srovnatelné s ostatními běžně používanými vyšetřeními nukleární medicíny a potenciální radiační riziko spojené s PET studiemi [18F]FMISO je v mezích obecně akceptovaných limitů.
Využití
[18F]FMISO je robustní radiofarmakum používané k získání snímků ke stanovení rozsahu hypoxie za použití PET zobrazení. Zobrazením hypoxie u různých typů nádorových bujení se zabývala již celá řada odborných publikací. Pro klinické aplikace je [18F]FMISO používáno již přes 10 let v řadě zemí v Evropě, USA i Austrálii a v současnosti je nejrozšířenějším přípravkem pro stanovování míry hypoxie v onkologických i neonkologických indikacích.
Onkologické aplikace
Hlavní využití [18F]FMISO se nachází v aplikaci onkologickým pacientům. Bylo prokázáno, že výskyt hypoxie významně souvisí s rezistencí k chemoterapii a radioterapii a urychluje progresi nádoru. Vzrůstá počet důkazů, že hypoxií zprostředkované agresivní chování nádorů a rezistence k terapii je způsobena prostřednictvím heterodimérního transkripčního faktoru HIF-1 (hypoxia inducible factor-1) přes molekulární děje, které umožňují adaptaci nádorových buněk na hypoxii, jako jsou neregulovaná glykolýza, angiogeneze a mutace p53. HIF-1 aktivuje transkripci genů, jejichž proteinové produkty hrají roli buď ve zvýšení dosažitelnosti kyslíku, nebo umožňují metabolickou adaptaci na hypoxické prostředí. Protein HIF-1 je ve zvýšené míře exprimován v rozličné řadě nádorů i v jejich metastázách. Benigní neinvazivní nádory většinou HIF-1 vůbec neexprimují. Silná exprese HIF-1 byla sledována u glioblastomů a hemangioblastomů, které jsou jedněmi z nejvíce maligních a vysoce vaskularizovaných nádorů nervového systému. Existuje také významná korelace mezi expresí HIF-1 a apoptických a pro-apoptických faktorů.
Jak in vitro, tak in vivo studie dokazují, že hypoxie může významně měnit buněčné chování např. expanzí buněk s nízkým apoptotickým indexem a vzrůstající rychlostí buněčných mutací. Hypoxie způsobuje nárůst exprese genů vztahujících se k přežití nádorových buněk (např. VEGF (vascular endothelial growth factor), glykolytické enzymy, signální molekuly) a také adaptaci buněk na hypoxické prostředí (inhibice apoptózy a buněčné diferenciace, zvýšená angiogenese). Tyto adaptivní změny v genomu a proteomu nádorových buněk ústí v mnohem agresivnější fenotyp těchto buněk.
Bylo prokázáno, že v porovnání s normálními buňkami, jsou hypoxické buňky několikanásobně rezistentnější k ionizačnímu záření, což vede následně k rezistenci k radioterapii. V hypoxické tkáni je potřeba ozařovat 2,5 až 3,5 krát vyšší dávkou než v normoxické tkáni pro stejný radioterapeutický efekt. Znalost míry hypoxie v nádoru pomáhá zvolit správnou strategii při léčbě nádorového onemocnění.
Právě vzrůstající potřeba detekce míry hypoxie coby prognostického markeru vyústila ve snahu stanovit rozsah hypoxie co nejobjektivněji. Zlatým standardem pro stanovení množství kyslíku bývala invazivní metoda pomocí kyslíkové elektrody. V současnosti je nejrozšířenější a nejvíce studovanou neinvazivní metodou stanovení hypoxie právě kombinace radiotraceru [18F]FMISO se zobrazením pomocí PET.
Přestože obecně lze [18F]FMISO aplikovat pro stanovení hypoxie u celé řady tumorů, nejčastější použití nachází u nádorů centrální nervové soustavy (meningiomů a vysoce maligních gliomů) a zhoubných nádorů hlavy a krku.
Neonkologické aplikace
Použití [18F]FMISO pro neonkologická stanovení hypoxie je primárně zaměřeno na hypoxii mozku, následně pak na hypoxii myokardu. Nejčastěji studované jsou případy sledování rozsahu hypoxie při ischemii mozkové tkáně a akutní mozkové mrtvici, dále ischemii myokardu a rozsahu poškození tkáně po infarktu myokardu. Vyskytují se i studie zabývajících se detekcí anaerobní infekce organismu pomocí [18F]FMISO.
Závěr
Stanovení míry hypoxie pomocí [18F]FMISO-PET je snadná a pacienty velmi dobře snášená procedura. Vlastní zobrazení trvá 20-30 min a začíná mezi 75-150 min po aplikaci radiofarmaka. Dobře kontrastní snímky lze získat s použitím střední dávky radiace, běžně okolo 250 MBq, podobně jako při vyšetření skeletu.
Použitá literatura
Bentzen S.M., Gregoire V.: Molecular imaging-based dose painting: a novel paradigm for radiation therapy prescription. Semin Radiat Oncol. 2011, 21(2):101-10. PubMed
Mönnich D. et al.: Modelling and simulation of [(18)F]fluoromisonidazole dynamics based on histology-derived microvessel maps. Phys Med Biol. 2011, 7;56(7):2045-57. PubMed
Choi W. et al: Planning study for available dose of hypoxic tumor volume using fluorine-18- labeled fluoromisonidazole positron emission tomography for treatment of the head and neck cancer. Radiother Oncol. 2010, 97(2):176-82. PubMed
Mees G. et al: Molecular imaging of hypoxia with radiolabelled agents. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2009, 36(10):1674-86. PubMed
Krohn K.A. et al.: Molecular Imaging of Hypoxia. J. Nucl. Med. 2008, 49, 129S-148S. PubMed
Lee S.T., Scott A.M.: Hypoxia Positron Emission Tomography Imaging With 18F- Fluoromisonidazole. Semin. Nucl. Med. 2007, 37, 451-461. PubMed
Padhani A.R. et al.: Imaging oxygenation of human tumours. Eur Radiol 2007, 17: 861–872. PubMed
Padhani A.: PET imaging of tumour hypoxia. Cancer Imaging 2006, 6, S117-S121. PubMed
Bruehelmeier M. et al.: Assessment of Hypoxia and Perfusion in Human Brain Tumors Using PET with 18F-Fluoromisonidazole and 15O-H2O. J. Nucl Med. 2004; 45:1851–1859. PubMed
Graham M.M. et al.: Fluorine-18-Fluoromisonidazole Radiation Dosimetry in Imaging Studies. J. Nucl. Med. 1997, 38, 1631-1636. PubMed
[123I]jodid sodný, [123I]NaI
Autor rešerše: Ing. Ondřej Lebeda, Ph.D.
[123I]jodid sodný je velmi dobrým diagnostikem ve funkčních a morfologických studiích štítné žlázy, a to pomocí scintigrafie testu akumulace. Ve srovnání s [99mTc]technecistanem sodným, kterého lze užít k témuž účelu, je kvalita a citlivost zobrazení štítné žlázy pomocí [123I]jodidu sodného významně vyšší. Je ideálním diagnostikem při plánování terapie karcinomu štítné žlázy 131I. Dosud se často pro tyto účely užívá menšího množství [131I] jodidu sodného, který však způsobuje o více než 2 řády vyšší radiační zátěž štítné žlázy, a snižuje tak prokazatelně uptake terapeutické dávky 131I.
Vlastnosti
Diagnostické radiofarmakum [123I]jodid sodný je v podstatě vodným roztokem nevažitelného množství jodidu sodného, který obsahuje místo stabilního izotopu jodu jeho radioizotop 123I. Tento radioizotop má poločas rozpadu 13,27 h. Na rozdíl od běžně užívaného 131I (poločas rozpadu 8,01 d) při své přeměně neemituje žádné částicové záření, ale jen záření gama o energii ideální pro zobrazení na SPECT kamerách (159 keV). Radiační zátěž organismu je proto ve srovnání s 131I o více než 2 řády nižší na jednotku aplikované aktivity (jen 23 mSv/MBq při 55 % akumulaci ve štítné žláze). Navíc postačí díky optimální energie emitovaného záření gama aplikovat pro kvalitní zobrazení štítné žlázy aktivity cca 4× nižší než v případě 131I. Je tedy celková radiační zátěž organismu ve srovnání s 131I zhruba 500× nižší.
Vzhledem k tomu, že se jod velmi rychle a selektivně deponuje ve štítné žláze, a to i v případě perorálního příjmu, je [123I]jodid sodný mimořádně vhodným radiofarmakem pro zobrazení štítné žlázy, a to jak z hlediska kvality samotného zobrazení, tak pro velmi nízkou radiační zátěž pacienta.
Farmakokinetika
Po orální aplikaci je absorpce jodidu v podstatě ukončena po 1–2 hodinách, může být však zpomalena potravou přítomnou v žaludku.
Distribuce po vstupu léčiva do systémové cirkulace vede k dominantní akumulaci jodidu ve štítné žláze s maximem po 24–48 hodinách po aplikaci. Po 5 hodinách po požití je již dosaženo 50 % maximální koncentrace ve štítné žláze. Tyto poměry mohou být ovlivněny faktory, jako jsou věk, stav štítné žlázy, nebo stupeň clearance jodidu ledvinami. Další ovlivnění akumulace může být způsobeno doprovodnou medikací.
Biologický poločas odstraňování jodidu ze štítné žlázy byl odhadnut na 80 dní (dospělý jedinec), respektive na 65, 50, 40 a 30 dní pro děti ve věku 15, 10, 5 a 1 rok. Časové možnosti diagnostické aplikace jodidu 123I jsou tudíž řízeny poločasem fyzikálním (13,27 h).
Ze všech ostatních orgánů je jodid odstraňován s poločasem ledvinové clearance, která činí asi 8 hodin. Z organismu je jodid eliminován z 90 % močí, zbytek stolicí a potem. Během 24 hodin se močí vyloučí asi 50 % jodidu, nenavázaného ve štítné žláze.
Malé množství jodidu je vychytáno slinnými žlázami, gastrickou mukózou, mateřským mlékem, placentou a choroidálním plexem. Štítná žláza odstraní téměř 20 % jodidu z krve při prvním průtoku. Akumulovaný jód je ve štítné žláze inkorporován do organických sloučenin, ze kterých vznikají hormony štítné žlázy. Dále je jód uvolňován intrathyreoidálně z jodovaných aminokyselin nevyužitých při syntéze hormonů. Hladina jódu ve štítné žláze je poměrně vysoká (10 mg) a má pomalou obměnu.
Toxicita
Akutní toxicita jodidu byla testována po perorální aplikaci jodidu sodného krysám a myším. Zjištěná hodnota LD50 byla 4340 mg/kg, resp. 1000 mg/kg. Po intravenózní aplikaci je hodnota LD50 pro krysy 1060 mg/kg a pro psy 760 mg/kg.
Faktor bezpečnosti je vyšší než 106, vzhledem k nízkému aplikovanému množství sloučeniny (< 0,1 µg pro diagnózu). Pro diagnostickou aplikaci 123I nejsou známé relevantní toxické účinky velmi vysokých dávek jodidu sodného. Nejsou k dispozici údaje ze studií na zvířatech týkající se toxicity po opakovaném podání a toxicity na reprodukční systém. Nejsou známy žádné teratogenní ani mutagenní účinky.
Také kontraindikace nejsou známy. Relativní kontraindikací může být onemocnění provázené poruchou resorpce ze zažívacího traktu, kdy dochází ke výšení absorbované dávky z ionizujícího záření.
Využití
[123I]jodid sodný je velmi dobrým diagnostikem ve funkčních a morfologických studiích štítné žlázy, a to pomocí scintigrafie testu akumulace.
Doporučená aplikovaná aktivita pro dospělé (70 kg) se pohybuje mezi 3,7 až 18 MBq. Nižší aktivita (3,7 MBq) se doporučuje pro použití v testu akumulace, vyšší (11,1–14,8 MBq) pro scintigrafii. Pro vyšetření pacientů po chirurgickém odstranění štítné žlázy se aplikuje 14–18 MBq. 123I musí být podán orálně v roztoku. Zobrazení se provede za 4–6 hodin (16–24 hodin) po aplikaci. K výpočtu stupně akumulace 123I ve štítné žláze je nutno použít některou ze spolehlivých standardních procedur (zpravidla doporučených výrobcem dané gama kamery).
U malých dětí je třeba ve výpočtu aplikované aktivity pro scintigrafii dosazovat hodnotu A(dosp.) = 14,8 MBq, má-li být zobrazení dostatečně kvalitní.
Odborná literatura
Neumann DR, Obuchowski NA, Difilippo FP: Preoperative 123I/99mTc-sestamibi subtraction SPECT and SPECT/CT in primary hyperparathyroidism. J Nucl Med, 2008. PubMed
Fugazzola L, Persani L, Vannucchi G, Carletto M, Mannavola D, Vigone MC, Cortinovis F, Beccaria L, Longari V, Weber G, Beck-Peccoz P: Thyroid scintigraphy and perchlorate test after recombinant human TSH: a new tool for the differential diagnosis of congenital hypothyroidism during infancy. Eur J Nucl Med Mol Imaging34(9):1498-503, 2007. PubMed
Schoen EJ, Clapp W, To TT, Fireman BH: The key role of newborn thyroid scintigraphy with isotopic iodide (123I) in defining and managing congenital hypothyroidism. Pediatrics 114(6):e683-8, 2004. PubMed
Hilditch TE, Dempsey MF, Bolster AA, McMenemin RM, Reed NS: Self-stunning in thyroid ablation: evidence from comparative studies of diagnostic 131I and 123I. Eur J Nucl Med Mol Imaging 29(6):783-8, 2002. PubMed
LaFranchi S: Congenital hypothyroidism: etiologies, diagnosis, and management. Thyroid 9(7):735-40, 1999. Review. PubMed
Morita S, Umezaki N, Ishibashi M, Kawamura S, Inada C, Hayabuchi N: Determining the breast-feeding interruption schedule after administration of 123I-iodide. Ann Nucl Med 12(5):303-6, 1998. PubMed
[123I]jodid sodný, [123I]NaI
Autor rešerše: Ing. Helena Švecová, Ph.D.
Již od padesátých let minulého století se s úspěchem využívají radioaktivní plyny pro vyšetření ventilace plic. Nejprve v roce 1953 použili Knipping et al. plynnou směs s 131I a o dva roky později zavedla stejná skupina do diagnostiky plic 133XeXe (poločas rozpadu 5,27 h). Největší zájem o 133XeXe propuknul v 60. letech, kdy byla s tímto plynem provedena řada studií plicních nemocí. Díky tomu se 133XeXe stal rutinně používaným nástrojem pro vyšetření plic.
V roce 1968 Yano a Anger nastínili možnost využití 81mKr pro plicní vyšetření. 81mKr má sice poločas rozpadu pouhých 13,1 sekundy, ale je možné ho získávat kontinuálně z jeho mateřského nuklidu 81Rb (4,576 h) v radionuklidovém generátoru. Krátký poločas 81mKr je překvapivě jednou z jeho výhod, neboť díky němu se výrazně snižuje radiační zátěž jak pacienta při vyšetření, tak personálu a nevzniká prakticky žádný radioaktivní odpad. Další výhodou 81mKr je energie emitovaného γ záření 190 keV, která je z hlediska rozlišení pro SPECT kamery výhodnější než energie hlavní linky γ záření emitovaného 133Xe (81 keV).
81mKr je z mnoha důvodů velmi vhodným radionuklidem pro ventilační vyšetření plic při podezření na plicní embolii, obstrukční nemoc plic, rozedmu plic a další plicní onemocnění.
Vlastnosti
Generátor obsahuje 81Rb (poločas rozpadu 4,576 h) v rovnováze s dceřiným radionuklidem 81mKr (poločas rozpadu 13,1 s), který emituje γ záření o energii 190,4 keV. Ve směsi se vzduchem se využívá k ventilačnímu vyšetření plic.
Farmakokinetika
Krypton je vzácný plyn, který je zcela chemicky inertní a v plicích prakticky nepřechází do krve. Při použití81mKr pro vyšetření plic je směs kryptonu a vzduchu vdechována a opět vydechována v nezměněné formě. Vzhledem k fyzikálnímu času 81mKr (13,1 s) nelze stanovit biologický poločas ani studovat jiné farmakokinetické údaje.
Též farmakodynamické účinky léčivého přípravku se neprojeví, neboť množství farmaka přijaté vdechováním je nízké a vzhledem k poločasu nuklidu 81mKr (13,1 s) a aplikované aktivitě je absorbované množství plynu zanedbatelné, zrovna tak jako možné projevy interakce plynu s organismem.
Toxicita
Množství radiofarmaka přijatého vdechováním leží hluboko pod množstvím kryptonu, které přijímáme přirozeně dýcháním vzduchu (řádově 10 000x více). Uvažovat o chemické toxicitě 81mKr je z tohoto důvodu bezpředmětné. Radiotoxicita 81mKr je vhledem k jeho velmi krátkému poločasu rozpadu a absenci částicového záření výrazně nižší oproti jiným radiofarmakům. Efektivní dávka u dospělého člověka (70 kg) je 2,7×10-5 mSv/MBq a při běžném vyšetření se pohybuje v desetinách mSv. Ekvivalentní dávka v plicích se pohybuje mezi 60 a 140 μGy. Radiační zátěž při vyšetření pomocí 81mKr je výrazně nižší než při jiných běžně užívaných vyšetřeních v nukleární medicíně.
Využití
Ventilační vyšetření plic
Pneumonologie
Ventilační vyšetření plic pomocí 81mKr se obvykle provádí současně s perfuzním vyšetřením plic pomocí 99mTc-magroagregátů (99mTc-MAA). Energie γ záření 99mTc je 140 keV, zatímco Eγ 81mKr je 190 keV. Díky odlišným energiím může záznam dat na kameře probíhat současně. Záření každého z radionuklidů se zaznamená v jiném energetickém okně.
Obvykle se provádí 4-6 projekcí tak, aby počet impulsů na každou projekci dosáhl 300 – 700 tisíc. Doba k nasnímání nezbytného počtu impulsů se pohybuje od desítek sekund po minuty.
Plicní embolie
Při plicní embolii dochází k ucpání cév v plicním řečišti a nedokrvení části plic. Ventilační vyšetření pomocí 81mKr bude v takovém případě v pořádku bez defektů. Zato perfuzní vyšetření pomocí 99mTc-MAA odhalí chybějící nebo redukované prokrvení plic. Při dalším rozvoji embolie se objeví i defekty ve ventilaci. SPECT umožňuje rozlišit, v jaké fázi se onemocnění nachází a jaký postup léčby zvolit.
CHOPN
Při chronické obstrukční plicní nemoci (CHOPN) dochází k zúžení dýchacích cest chronickou bronchitidou nebo emfyzémem. Obstrukce je nevratná nebo jen částečně vratná. Na počátku onemocnění může být pozorována změna objemu plic, avšak bez změny distribuce plynu. Později se začnou objevovat poruchy ve ventilaci plic. Projevují se jako řada heterogenních defektů na různých místech.
Bronchopulmonární neoplasma
Při nádorovém onemocnění průdušek nebo plic se objevuje defekt ventilace. Porucha může postihnout segment plíce, lalok nebo celou plíci. Obdobná porucha se objeví i při perfuzi plic. Rozsah poškození se ze scintigrafického vyšetření jeví větší než z rentgenogramu nebo bronchoskopie. Výsledek scintigrafie slouží k odhadu, nakolik bude zachována funkce plic po odstranění nádoru.
Bulózní emfyzém
Bulózní emfyzém (rozedma plic) se projevuje kulatými poruchami jak na snímcích z ventilace, tak perfuze. Při difúzním emfyzému jsou defekty roztroušeny po plicích. Scintigrafické snímky perfuze i ventilace plic vypadají zhruba stejně.
Astma
Během astmatického záchvatu lze pozorovat řadu lézí při ventilaci. Poruchy v perfuzi jsou méně zřetelné. Při podávání brochodilatans se situace rapidně zlepšuje. Během remise je scintigrafie normální.
Následky plicní tuberkulózy
Při vyšetřování následků tuberkulózy v plicním parenchymu se na rentgenogramu objevuje řada poruch. Avšak z rentgenogramů nelze určit, nakolik je poškozena funkčnost plic. Při scintigrafii se některé z těchto poruch již neobjeví, zatímco jiné se projeví jako rozsáhlé defekty ventilace a perfuze plic.
Akutní dýchací onemocnění
Důsledkem akutních dýchacích onemocnění je silné omezení či úplná absence ventilace postižených částí plic. Perfuze je normální nebo změněná. Ucpání průdušky je spojeno se segmentovými poruchami ve ventilaci. Obdobné perfuzní defekty jsou méně významné.
Závěr
Použití 81mKr pro vyšetření ventilace plic umožňuje studovat řadu onemocnění. Ve srovnání s 133XeXe má scintigrafie s 81mKr lepší rozlišení, pacient i personál jsou vystaveni nižší radiační zátěži, k vyšetření není třeba aktivní spolupráce pacienta a navíc použití 81mKr umožňuje provedení několika projekcí krátce po sobě. Radionuklidový generátor 81Rb/81mKr je vzhledem k poločasu mateřského radionuklidu (4,576 h) možné distribuovat i na relativně vzdálená pracoviště, ale na druhou stranu jde o poločas natolik krátký, že prakticky nevzniká radioaktivní odpad.
Radionuklidový generátor 81Rb/81mKr se využívá především pro vyšetření ventilace plic při plicní embolii a CHOPN, a dále pak pro řadu dalších onemocnění dýchacího traktu.
Použitá literatura
Již od padesátých let minulého století se s úspěchem využívají radioaktivní plyny pro vyšetření ventilace plic. Nejprve v roce 1953 použili Knipping et al. plynnou směs s 131I a o dva roky později zavedla stejná skupina do diagnostiky plic 133XeXe (poločas rozpadu 5,27 h). Největší zájem o 133XeXe propuknul v 60. letech, kdy byla s tímto plynem provedena řada studií plicních nemocí. Díky tomu se 133XeXe stal rutinně používaným nástrojem pro vyšetření plic.
V roce 1968 Yano a Anger nastínili možnost využití 81mKr pro plicní vyšetření. 81mKr má sice poločas rozpadu pouhých 13,1 sekundy, ale je možné ho získávat kontinuálně z jeho mateřského nuklidu 81Rb (4,576 h) v radionuklidovém generátoru. Krátký poločas 81mKr je překvapivě jednou z jeho výhod, neboť díky němu se výrazně snižuje radiační zátěž jak pacienta při vyšetření, tak personálu a nevzniká prakticky žádný radioaktivní odpad. Další výhodou 81mKr je energie emitovaného γ záření 190 keV, která je z hlediska rozlišení pro SPECT kamery výhodnější než energie hlavní linky γ záření emitovaného 133XeXe (81 keV).
81mKr je z mnoha důvodů velmi vhodným radionuklidem pro ventilační vyšetření plic při podezření na plicní embolii, obstrukční nemoc plic, rozedmu plic a další plicní onemocnění.
[68Ga]DOTATOC a jeho perspektivy v ČR
Prezentace F. Melichara, M. Kropáčka, M. Mirzajevové a O. Langa. Společnost RadioMedic s. r. o a 3. LF Univerzity Karlovy Praha
Perspective of [68Ga]DOTATOCa in the Czech Republic. Presentation by F. Melichar, M. Kropáček, M. Mirzajevová and O. Lang. RadioMedic s. r. o a 3. Faculty of medicine, Charles University Prague.
HYBRIDNÍ ZOBRAZENÍ PET/CT S 18F-FLUOROTHYMIDINEM (18F-FLT) U MALIGNÍCH NÁDORŮ HLAVY A KRKU
HYBRID IMAGING PET/CT WITH THE APPLICATION OF 18F-FLUOROTHYMIDINE (18F-FLT) IN MALIGNAT HEAD AND NECK TUMORS
Publikováno v časopise: Česká radiologie, ročník 65 (1/2011), Ces Radiol 2011; 65(1): 41–50
Poznámka RadioMedicu: 3´-[18F]FLT, INJ (3´-deoxy-3´-[18F]fluorothymidin, injekce) v praxi
ZOBRAZENÍ KOSTNÍCH METASTÁZ POMOCÍ 18F-NAF-PET/CT
IMAGING OF THE BONE METASTASE WITH 18F-NAF-PET/CT
Publikováno v časopise: Česká radiologie, ročník 65 (1/2011), Ces Radiol 2011; 65(1): 51–60
Poznámka RadioMedicu: [18F]NaF, INJ ([18F]fluorid sodný, injekce) v praxi
Instituce:
