NOVOS EQUIPAMENTOS EM MEDICINA NUCLEAR

Profa. Dra. Maria Inês Calil Cury GuimarãesCentro de Medicina Nuclear / InRad-FMUSP

Equipamentos de Imagem em MN:

Câmaras de Cintilação:

• PLANAR

• SPECT;

• SPECT/CT

PET:

• PET/CT;

• PET/RM;

• PEM;

• Micro PET

Hal Anger

• 1957: câmara de cintilação

• Estudos dinâmicos e de corpo inteiro

• “Pai da Imagem Dinâmica”

EVOLUÇÃO DAS IMAGENS EM MN

Câmara de Cintilação

O sistema detector da câmara a cintilação é um cristal de NaI (Tl) e a eletrônica convencional dessas câmaras são apropriadas para imagens de fótons com baixa energia.

CÂMARAS DE CINTILAÇÃO

Cintilografia Pulmonar

...mais conhecida pelo acrônimo em inglês SPECT (Single

Photon Emission Computed Tomography) é uma

técnica tomográfica de imagem que utiliza a radiação

ionizante dos raios gama.

É muito semelhante à imagem "planar" da medicina

nuclear convencional pelo fato de usar uma gama câmara.

Contudo, ela é capaz de fornecer verdadeiro dadobiotopológico em 3D.

Tomografia Computadorizada por Emissão de Fóton Único,

Esta informação é tipicamente apresentada como cortes

transversais do paciente, mas a potente elaboração da

imagem computadorizada pode facilmente ser

reformatada em cortes sagitais ou manipulada quando

necessário.

A câmara gama gira ao redor do paciente e gera imagensa partir de vários ângulos diferentes.

Tomografia Computadorizada por Emissão de Fóton Único,

SPECT

Baseada na e.cam, Symbia® E é um sistema multi-propósito SPECT ideal para hospitais e clínicas. Ela combinaversatilidade e efetividade de custos emum sistema compacto de altaperformance.

Symbia ™ T Series SPECT • CT SPECT é uma solução de diagnóstico avançado e altamente integrado • CT. Oferecido com CT de diagnóstico 2, 6 ou 16-slice, Symbia T Series SPECT • CT expande o papel da medicina nuclear no planejamento, rotina cirúrgica, ortopedia, cardiologia avançada e muito mais. Com tecnologias inovadoras, tais como IQ • SPECT e maior sensitivity1 NEMA da indústria, Symbia T Series SPECT • CT oferece dose mínima e velocidade máxima, proporcionando a mais alta qualidade de imagem possível.

SPECT E SPECT/CT

Tecnologias de aproximação permitem maior resolução

através de um software inteligente, novos componentes

eletrônicos, e a distância mínima entre o detector e o

paciente.

BodyGuard automatizado de contorno move mais perto

de pacientes, mesmo quando lactentes ou para pequenas

regiões do corpo. Amplo pórtico aberto pode suportar uma

ampla gama de tamanhos de pacientes, garantindo que um

tamanho serve para praticamente qualquer paciente.

Detectores digitais baseados em PET com nova tecnologia

PinPoint promove a melhoria do fluxo de trabalho com

correção de uniformidade simples para geração de

imagens de várias energias.

Tecnologia Astonish de reconstrução oferece resolução

igual ao PET de menos de 5 mm por meio de um algoritmo

de recuperação.

Rápido e fácil de usar, capacidade de aquisição

automatizadas customizáveis do sistema tornam perfeita a

agilização de estudos de pacientes. Projetado para ser

facilmente atualizável para configurações futuras, o seu

tamanho compacto permite a instalação do sistema em

quartos tão pequenos quanto 15'6 "x 12" (4,72 x 3,66 m).

SPECT BRIGHT VIEW XCT PHILLIPS

Excelente qualidade de imagem;Correção única de atenuação com compensação de truncagem;Fluxo de trabalho clínico otimizado através de algoritmos clínicos integrados e intuitivamente avançadas do espaço JETStream de trabalho e automação;Conjunto completo de aplicativos de imagem cardíaca: AutoSPECT, Cedar-Sinai Autoquant, 4DMSPECT e Emory ToolboxDesign aberto amigável ao paciente no pórtico que é mais fácil para pacientes claustrofóbicos;Quantificação abrangente cardíaca, Autoquant . Além disso, o software fornece quantificação excepcional e facilita um fluxo de trabalho altamente eficiente para a interpretação, estudo com integração exclusiva de perfusão, função e relatórios. Autoquant7.2 inclui, imagens pronação e supinação, estresse e Registro de descanso, e um recurso opcional para CTA com perfusão de sobreposição.

CARDIO MD PHILLIPS

SPECT/CT

...é uma modalidade de diagnóstico por imagem

que permite o mapeamento de diferentes

substâncias químicas no organismo. Dentre elas,

o 2-[F18]-fluoro-2-deoxi-glicose, chamado de

FDG, é o traçador mais utilizado. O PET scan

capta os sinais de radiação emitidos pelo Flúor-18

transformando-os em imagens e determinando

assim os locais onde há presença da Deoxi

Glicose, demonstrando o metabolismo da mesma.

Tomografia por Emissão de Pósitrons

PET

O metabolismo da glicose é importante, pois a

grande maioria das células tumorais apresenta

utilização acentuada de glicose como fonte de

energia, em comparação com as células normais.

Equipamentos de última geração apresentam uma

tomografia computadorizada (TC) acoplada ao

PET scan, conjunto híbrido chamado PET-CT,

unindo assim duas modalidades de imagens bem

estabelecidas em um só exame, conseguindo

definir o metabolismo celular através do PET scan

e delimitar a anatomia com a TC.

PET

Como resultado, tem-se um método ágil que

melhora o diagnóstico e proporciona a escolha

adequada do tratamento.

A grande vantagem do PET scan é a capacidade

de medir o metabolismo das lesões,

demonstrando a presença de alterações

funcionais antes mesmo que a anatomia seja

afetada e seja detectada pela TAC e/ou pela RM,

permitindo assim o diagnóstico precoce de

doenças neoplásicas, o que é essencial para um

tratamento mais eficaz e curativo.

PET

Quando os raios gama interagem com o cristal de cintilação composto de Germanato de Bismuto (BGO) ou (LSO) são convertidos em fótons

de luz no cristal.

Os fótons de luz são convertidos em sinais elétricos pela eletrônica do tomógrafo. O processo de conversão e registro acontece quase

instantaneamente, então os eventos de cintilação podem ser comparados entre os detectores opostos (Ao longo de muitas linhas de coincidências).

Vemos os eventos de aniquilação positrônica e a subseqüente emissão de raios gama no anel de

detectores no PET.

Anel de detectores PET: podem apresentar até quinze desses anéis para simultâneas tomografias de muitas faixas trans-axiais. Cada detector pode

operar em coincidência múltipla com muitos detectores transversais.

Para qualquer ângulo dado podem ser definidas muitas linhas de coincidência paralelas, resultando em alta resolução linear,

que afeta a qualidade final da imagem.

O software de reconstrução tomográfica considera todos os eventos de coincidência medidos para todos os os ângulos e para as posições lineares para reconstruir a imagem que retrata a localização e a concentração do

radioisótopo emissor de pósitron para um plano do órgão que foi escaneado.

Primeiro PET no InCor - 2003

PET/CT SiemensBiograph

EQUIPAMENTOS DE IMAGEM EM MEDICINA NUCLEAR

Vereos PET/CT PhillipsDetecção digital de imagemaprimorada;

iDose para uma altaqualidade de imagem com baixa dose de radiação;

I Patient oferece fluxo de trabalho centrado no paciente;

Monitoramento remotoajuda a reduzir o tempo de reparo.

Sistema Ingenuity (engenho) TF PET/CT Phillips

Nova tecnologia Astomish TF para melhorar a detecção de lesões;

I Patiente aumenta a eficiência e alta qualidade de imagem com baixa dose;

Full Fidelity – imagens precisas;

Time on flight – 30% aumento de contraste sobre nom to fastonish. Velocidade de reconstrução de 30 seg.

Gemini TF Big Bore PET/CT Phillips

Astonish TF Para rápida geração de imagens de alta qualidade;

Gerenciamento de movimentorespiratório TDF 4 D reduz ruído;

Tumor LOC: Aprimora a localizaçãode tumores;

Aplicativo Multilmodalility Tumor Tracking para automatizar o monitoramento de tumores.

MicroPET/CT é um (PET/CT)

scanner, designado para imagens

de pequenos animais de

laboratório.

microPETmicroSPECTmicroCT

Projetos em:

- Radiofarmácia básica

- Oncologia

- Cardiologia

- Neurologia

MICRO PET DO CENTRO DE MEDICINA NUCLEAR DO INRAD-HC-FMUSP

microPET/SPECT/CT outros modelos

Tomografia por emissão de pósitrons com ressonância magnética (PET-MRI)

...é uma tecnologia de imagem híbrida que

incorpora ressonância magnética (MRI) de

tecido mole com tomografia por emissão de

pósitrons (imagem morfológica e funcional).

Os principais campos clínicos de PET-MRI são: oncologia, cardiologia e neurologia.

Tomografia por emissão de pósitrons com ressonância magnética (PET-MRI)

A tecnologia combina a caracterização estrutural e funcional do tecido fornecido pela ressonância magnética com a extrema sensibilidade do PET de fazer a imagem visando o metabolismo e o acompanhamento de tipos de células marcadas exclusivamente ou receptores celulares. Há uma discussão e investigação sobre a utilização do PET-RM com Íon Terapia para efeitos de tratamento do câncer.

MULTI TRANSMIT RM Phillips

Até 40% mais rápido que o RM 3D convencional;

PET Time on FlightDiagnóstico mais preciso;

PET/RM Diminuição da exposição a radiaçao do paciente

Fluxo de trabalho simples para melhoriados procedimentos.

Ingenuity TF- PET/MTI Phillips

Biograph Siemens PET/mMR

Positron Emission Mammography

Imagens

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• F18 é ligado ao composto de entrega de desoxi-glicose.

• As células cancerosas mostram um aumento do metabolismo de glucose e dos ácidos aminados. O aumento da utilização de glucose das células de cancer podem ser visualizados utilizando 18F-2-desoxi-2-fluoro-D-glucose (18F-FDG).

• FDG é levado para dentro da célula através do transporte GLUT-1, no entanto, não é metabolizado e, por conseguinte, se acumula no interior da célula ou fica "preso metabolicamente".

• A absorção e níveis de FDG parecem estar relacionados com o grau de malignidade e o número de células viáveis, isto é, níveis mais elevados de absorção são vistas no crescimento mais rápido doenças malignas indiferenciadas.

• Uma redução na captação de FDG ocorre nas células, ou seja, tumores com centros necróticos ou aqueles que estejam respondendo à quimioterapia ou radioterapia. Low dose lesion contrast on the PEM Flex solo II. Laurece Mac Donald, and others, AAPM Annual Meeting 2010. 60

F18-FDG Absorção em Câncer de Mama

Necrose de gordura - a absorção é de glóbulos brancos envolvidos na remoção de tecidos necróticos

Intraductal Papiloma - positivo devido a: a) um conjunto apertado de células, b) um crescimento mais rápido em comparação com circundante células ductais

Fibroadenoma - pode mostrar de leve a absorção intensa - razões pouco claras para a variabilidade

Local da biópsia - positivo devido a reparação de feridas e inflamação. Normalmente <30% acima do fundo por 3-7 dias após a biópsia cirúrgica. Normalmente absorção mínima é visto com biópsia. Raramente, pode ter alta FDG durante pelo menos 2 semanas após a cirurgia.

Inflamação - qualquer causa de inflamação pode causar captação de FDG incluindo hematomas.

Low dose lesion contrast on the PEM Flex solo II. Laurece Mac Donald, and others, AAPM Annual Meeting 2010. 61

Mamografia por Emissão de Pósitrons - PEM

9Note that drawings above don’t represent number of actual detectors.

BothProvide “functional” imaging

and use FDG

(fluorodeoxyglucose)

PEM•Optimized for small body parts

•Gentle immobilization

•Designed for patient comfort• $850K PET• Whole Body Imaging

• $2-3 Million

1-2 mm spatial resolution

4-6mm resolutionSiemens Biograph 16 High Res PET/CT

Como o PEM difere do PET?

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-ray

camera

ray

-ray

cam

era

-ray

compression paddles

Construction

• The crystal detectors (2x2x13 mm high-grade LYSO) are constructed to provide improved spatial resolution and count rate efficiency.

• spatial resolution: 1.5 mm in-plane, 5 mm between planes

• efficiency: 1 M reconstructed counts in 10 minutes

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Imagem com o PEM Scanner

PEM & Tomografia

2mm Resolution

Courtesy Lorraine Tafra, M.D.,

Anne Arundel Medical Center, Annapolis MD65

Absorção de FDG glandular normal.

Mamografia PEM

Absorção homogênea em tecido glandular,

absorção menor na região mamária com gordura.

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Nipple

Index Lesion

Lymph node

Secondary malignancy

Comparação entre MAMOGRAFIA e Imagem PEM

Pectoralis Muscle

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Mamograma

Invasive Lobular Carcinoma

Anatomic versus Metabolic Imaging

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Fibroadenoma

Historico: 45 y/o mulher com implantes de mama. PEM foi feito como

complemento de exame por imagem..

Análise: PEM mostrou lesão retroaureolar hipermetabólica e um segundo

novo foco de absorção no quandrante superior direito.

Patologia: Lesão retroaureolar era IDC com DCIS. Lesão superior era um

limfonodo mamario com IDC.

Images Courtesy Diagnostic Specialty Imaging, Bensalem, Pennsylvania

PEM em Pacientes com Implantes

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Câncer

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Mamilo

Normal contralateral seioImplante

Images Courtesy Dr. Kathy Schilling, MD

Boca Raton Community Hospital

Pode-se ver através do implante até o lado posterior

PEM e Implantes

MRI

Advantages

•No radiation

•Good anatomical detail

Disadvantages

•Shows blood flow-not cancer cells

•Gadolinium-can have allergic reactions

•Lacks specificity in hormonally

modulated dense breast

•Expensive device

•Cannot use in patients with metal or

claustrophobia

•poor diagnostic capability for DCIS

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PEM

Advantages

• Shows glucose uptake in cancer cells

• FDG – no significant allergic

reactions

• Not affected by hormonal modulated

dense breast

• Less expensive device

• No claustrophobia

• Good diagnostic capability for DCIS

Disadvantages

• Uses radiation

MRI versus PEM

Benign Fibroadenoma

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Invasive Cancer

MRI Imaging

Concluindo…………..

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Agradecimentos

• Dra. Carla Rachel Ono pelas imagens de PET/CT do CMN e ICESP

• Dr Felipe Colmenter pelo envio da aula da Naviscan;

• Dra. Daniele Faria pelas imagens do Micro PET/CT do Laboratorio LIM-43 do CMN-InRadHCFMUSP.

Referências:

Site da Phillips, Ge e Siemens.

Reflexion Medical.