Medicina Nuclear Princípios de Formação de Imagens: SPECT x PET

Carlos Vitor Braga Rodrigues – Biomédico CRBM 3999 3ª Região

Especialista em Diagnóstico por Imagem pelo Hospital Israelita Albert Einstein

Supervisor de Radioproteção em Medicina Nuclear – CNEN FM-0242

Mestrando em Ciências Cardiovasculares – UFF

1

2

Acidentes Nucleares

• Pelo menos 10 grandes acidentes radioativos

• Chernobyl (1986)

3

Acidentes Nucleares

• Bomba atômica (1945)

4

Acidentes Nucleares

• Tokaimura (1999)

5

• Síndrome aguda da radiação

Efeitos Determinísticos

6

Efeitos Determinísticos

Dose

equivalente

recebida:

30000mSv

Dose equivalente

recebida:

4500mSv

7

Efeitos das radiações no homem

– Depende basicamente:

• Dose absorvida (baixa/alta)

• Taxa de exposição (crônica/aguda)

• Forma de exposição (corpo inteiro/localizada)

8

9

10

Efeitos Estocásticos

A Unidade Internacional utilizada para se referir à quantidade de

radiação que uma pessoa recebeu:

Millisievert (mSv)

11

Efeitos Estocásticos

12

13

14

Espectro da Radiação

15

Radiação de Fundo

Raios Cósmicos

Gás Radônio Radiação da Terra

Corpo Humano

3.1 mSv é a dose média anual estimada nos EUA 16

17

18

• Radiologia é a parte da ciência que estuda órgãos e/ou estruturas através da utilização dos diversos diagnósticos por imagem, incluindo RX, TC, RM, USG e Medicina Nuclear.

Anatomia Radiológica

19

RX TC RM

Anatomia Radiológica do crânio

USG

20

Cintilografia

Anatomia Radiológica do crânio

21

1. Fisiologia

2. Farmacologia

3. Anatomia

4. Patologia

5. Biofísica

6. Biossegurança

GRANDES ÁREAS DO CONHECIMENTO

22

1. Médico Nuclear

2. Cardiologista

3. Físico Médico

4. Radiofarmacêutico

5. Equipe de Enfermagem

6. Biomédico

EQUIPE MULTIDISCIPLINAR

23

Curso de Radioproteção

24

25

Busca pela qualidade mundialmente...

26

27

8 “Boas Práticas” analisadas

28

29

Guidelines IAEA

Fonte: IAEA

30

DAT Program

31

ÓRGÃOS REGULADORES

32

Normas • CNEN 3.01

• CNEN 3.05

• RDC 38

• RDC 63

• Portaria 453

• Resolução 234

• Guidelines IAEA

33

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Justificação

RISCO

BENEFÍCIO Nenhuma prática envolvendo exposições à radiação pode ser adotada, a menos que ela produza benefício suficiente aos indivíduos expostos

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Otimização

36

37

RADIAÇÃO IONIZANTE

Radiação ionizante é a radiação capaz de ionizar Ionizar é transformar um átomo ou molécula em um íon, ou seja, neste caso, removendo-lhe um elétron

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TIPOS DE RADIAÇÃO IONIZANTE

Radiação ionizante

Corpuscular Eletromagnética

Alfa Beta

Gama Raios-X

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40

BLINDAGEM

Radioproteção

• 3 Pilares

TEMPO

DISTÂNCIA

41

É um Método de Diagnóstico por Imagem

que utiliza a pequenas doses de

radioatividade para estudo fisiológicos

a fim de diagnosticar ou tratar doenças

O QUE É MEDICINA NUCLEAR?

42

Medicina Nuclear X Radiologia

• Ao contrário da radiologia convencional, o

paciente é a fonte de radiação

43

Radiação Gama X Raios-x

Radiologia

Convencional

Medicina

Nuclear

Ondas

Eletromagnéticas

Fonte de Radiação

Aparelho Fonte de Radiação

Paciente

Raios X Raios Gama

Origem

Eletrosfera

Origem

Núcleo

Raios X

Raios

Gama

44

Radiações Nucleares • Átomo que emite energia em busca da sua

estabilidade

• Emissão natural

45

Pósitron – BETA + +β

18F 9

+β ( E=250 Kev) γ (E=511Kev)

γ (E=511Kev)

+β= eletron com carga positiva)

46

ISOTRÓPICA

47

48

Isótopos

• São variantes de um elemento químico.

• Mesmo número de prótons e se diferem no número de nêutrons

• Exemplo: Carbono (nº atômico: 6)

– Carbono-12: 6 nêutrons

– Carbono-13: 7 nêutrons

– Carbono-14: 8 nêutrons

49

50

Meia-vida & Energia

• Tc-99m = 6,02 horas – 140 keV

• Gálio-67 = 78 horas – 90/185/300 keV

• Iodo-131 = 8 dias – 364 keV

– Gama – 364 keV

– Beta – 600 à 800 keV

51

Radiofarmácia

52

Radiofarmácia

53

Gerador de Tecnécio-99m

54

Gerador de Tecnécio-99m

55

RADIO FÁRMACO

Tecnécio-99m

Iodo-131

Gálio-67

Tálio-201

Samário-153

SESTAMIBI

MDP

DMSA

DTPA

MAA

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Tecnécio-99m

(Radioativo) + Fármaco

Radiofármaco

57

Diferenças entre as formas de exposição

E x t erna

Co nt am inaç ão

ex t erna

Co nt am inaç ão

int erna

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Formas de Detecção

59

Gama-Câmaras

• The Picker

Gama-Câmaras

Gama-Câmaras - SPECT

63

Gama-Câmaras – SPECT Dois Detectores

Gama-Câmaras – SPECT/CT

Gama-Câmaras – PET/CT

PET/CT

67

PET: 0 %

CT: 100 %

Stomach cancer

PET: 20 %

CT: 80 %

Stomach cancer

PET: 40 %

CT: 60 %

Stomach cancer

PET: 60 %

CT: 40 %

Stomach cancer

PET: 80 %

CT: 20 %

Stomach cancer

PET:100 %

CT: 0 %

Stomach cancer

Stomach cancer 74

Componentes – gama câmara SPECT

Detectores Gantry Mesa de pacientes

COLIMADOR

Cristal

Colimador

COLIMADOR Colimador

CRISTAL E FOTOMULTIPLICADORAS

Fotomultiplicadoras

Colimador

Raios gama

Fotomultiplicadores

Cristais

Componentes – gama câmara PET

Radiofármaco

(Elétron) b-

Átomo Adjacente

Detector

Detector

b+ (Pósitron)

511 keV

511 keV

ANIQUILAÇÃO DO PÓSITRON

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c1/PET-schema.png

SPECT X PET

Cintilografia do Miocárdio

Princípio Básico: demostrar a concentração miocárdica

proporcional ao fluxo sanguíneo regional .

87

Anamnese

Administração

do Radiofármaco Etapa de Esforço

Teste Ergométrico Estresse

Farmacológico

Administração

do Radiofármaco Etapa de Repouso

Aquisição das

Imagens

Processamento

Laudo

Dipiridamol

Fluxograma

88

Esforço e Repouso

Estudo

Comparativo

Estudo Perfusional

Isquêmico

Estudo Perfusional

Lesão Fixa

Estudo Perfusional

Normal

89

Vamos compreender?

• O exercício exige aumento do metabolismo aeróbio do miocárdio, portanto exige maior consumo de oxigênio

• A maior necessidade de oxigênio com o estresse, exige aumento do aporte celular de oxigênio, o que exige maior fluxo sanguíneo

• O fluxo sanguíneo depende do diâmetro do vaso

90

Farmacodinâmica

• 75% do material injetado é concentrado no sistema hepatobiliar e eliminado para o trato gastrointestinal

91

Estudo Tomográfico

93

PROCESSAMENTO Fluxograma

94

95

96

97

Gated

Estudo Sincronizado das

Imagens de Perfusão

Miocárdica Associado ao

Eletrocardiograma

Avaliação Simultânea da

Perfusão e Função Cardíaca

98

99

Varredura de Corpo inteiro

Cintilografia óssea com PET/CT

100

Varredura de Corpo inteiro e Imagens Estáticas

101

Imagens Estáticas

102

103

Imagens Estáticas – DMSA

104

105

Imagens Estáticas – DMSA

106

Imagens Sequenciais ou Dinâmicas

Imagens Sequenciais ou Dinâmicas

107

108

Imagens Sequenciais ou Dinâmicas

• Iodo-131

• Samário-153

• Lutécio-177

• Índio-111

• Ítrio-90

• Rádio-233

Terapias Radionuclídicas

109

Iodo-131

• Meia-vida de 8 dias

• Emite Radiação Gama

364 keV

• Emite Radiação Beta

600 à 800 keV

110

111

Quarto Terapêutico • Dose ABLATIVA de

Iodo-131

• Quarto Terapêutico

(dose acima de 50 mCi)

112

Perspectivas Futuras

113

Reator Multipropósito Brasileiro (RMB)

- Projeto prioritário do MCTI.

- Produção de radioisótopos para uso médico.

- ~ R$ 1 bilhão (R$ 50 milhões já alocados).

- Área já desapropriada, projeto adiantado.

114

115

Micro PET/SPECT/CT

Imagens Pré-clínicas no Brasil

116

117

Cu-64 In-111 Re-188

118

15 MBq to target platelet,

IPHC, Strasbourg

SPECT/CT PET/CT

SPECT/MR PET/MR

From Mediso Judenhofer et al, Nat. Med 14, 459-465, 2008

Courtesy of Dr. Piero A., Salvadori and

Dr. Daniele Panetta, IFC-CNR Pisa

119

UNICAMP

Octreotídio-99mTc PET/CT com

Octreotato-68Ga

Masc., 60 a, vômitos de repetição. Endoscopia com exérese de pólipo

gástrico, HD: gastrinoma. Gastrinemia: 706 pg/ml. AP: NET grau 2 (OMS-

2010). Margens cirúrgicas livres.

120

A. fixed defect in the inferior wall on SPECT

is absent on PET, suggesting the presence of a

SPECT attenuation artifact. Improved

specificity with PET

B. Stress-induced perfusion defects in the

anterior and infero-lateral walls (arrows) are

more clearly shown with PET versus SPECT.

Improved sensitivity with PET

JACC Vol. 54, No. 1, 2009; 1–15

Rb-82 myocardial perfusion imaging improve the detection of coronary artery disease when

compared to conventional SPECT

Rubídio-82

121

PET/CT com

Colina-18F

122

PET/RM

123

PET/RM

124

125

Imagem do Ano

Congresso Mundial

Baltimore 2015

PSMA-617-68Ga PSMA-617-177Lu 126

127

128