COPYRIGHT Marko Seppänen

Transkriptio

1 COPYRIGHT Marko Seppänen Tämän materiaalin julkinen esittäminen ilman tekijän lupaa on kielletty!

2 Auttaako PET maksan ja haiman kasvainten kuvantamisessa? Marko Seppänen Valtakunnallinen PET-keskus Turku

3 TURKU PET CENTRE, Finland Tilanne syklotronia 16 hot cells (10 uutta 2004) 4 PET kameraa ECAT GE Advance 1996 HRRT 2003 HR MRI, 1.5T 2003 Haave 2005 CT/PET korvaa 931:n

4 Mitä on PET? PET = Positroniemissiotomografia Lyhytikäisiä (T 1/2 2 min- 2 tuntia) radioaktiivisia isotooppeja käyttävä leikekuvausmenetelmä Mahdollistaa kudosten ja elinten molekyylitasoisen toiminnan mittaamisen Non-invasiivinen isotooppikuvausmenetelmä, jossa seurataan merkkiaineiden kulkua ja kertymistä elimistössä in vivo olosuhteissa elimistön normaaleja toimintoja häiritsemättä

5 Kuinka PET-tutkimus tehdään? Isotooppien tuotanto - hiukkaskiihdytin/generaattori Merkkiaineen leimaus - radiokemia PET kuvantaminen - PET kamera Mittausten analysointi Verinäytteet, radioaktiivisuus, aineenvaihduntatuotteet Kuvatiedon mallinnus Tulosten tulkinta

6 PET-kuvantamisen periaate

7 PET-keskuksen kamerat 2004 GE Advance SIEMENS HR+ ECAT-931 CPS HRRT

8 Koko kehon FDG-PET

9 PET:n kliininen käyttö Syövän toteaminen ja hoitovasteen arviointi Sydämen elinkykyisyyden toteaminen Aivosairauksien tutkiminen Tulehduksen kuvantaminen

10 PET:n kliininen käyttö onkologiassa Muutoksen pahanlaatuisuuden arviointi Syövän levinneisyys Syövän uusiutumisen toteaminen Syövän hoitovasteen arviointi

11 Medicare Coverage in the US 2004: Clinical indications for FDG-PET ( SPN Lung ca (NSC) Esophageal ca Colorectal ca Lymphoma Melanoma Breast ca Head and Neck ca Thyroid ca Myocardial viability Refractory seizures Characterization Dg, staging and restaging Dg, staging and restaging Dg, staging and restaging Dg, staging and restaging Dg, staging and restaging As an adjunct to standard imaging modalities Dg, staging and restaging Restaging of recurrent or residual thyroid Pre-surgical evaluation only

12 Tutkimusindikaatiot Onkologia Neurologia Endokrinologia Infektio Kardiologia Muu

13 Diagnostisten tutkimusten merkkiainejakauma % 1 % 3 % 4 % 3 % 86 % FDG FDOPA MET MTO FBPA FLUMA

14 Lääketieteellinen kuvantaminen MRI CT MRI PET US SPET MEG Anatomia PET MRI Rakenne PET PET (SPET) Sensitiivisyys & Spesifisyys Fysiologia PET SPET Aineenvaihdunta PET PET Reseptorit Aineenvahdunnan reitit Lääkkeiden jakaantuminen Biologia Solun signaalivälitys Geenien toiminta PET=postroniemissiotomografia SPET=gammakuvaus MRI=magneettikuvaus US=ultraäänikuvaus MEG=magnetoenkefalografia CT=röntgen tietokoneleikekuvaus

15 Lääketieteellinen Kuvantaminen SPET/PET= Molecular Imaging (Molekyylikuvantaminen) MRI CT MRI PET US SPET MEG Anatomia PET MRI Rakenne PET PET (SPET) Sensitiivisyys & Spesifisyys Fysiologia PET SPET Aineenvaihdunta PET PET Reseptorit Aineenvaihdunnan reitit Lääkkeiden jakaantuminen Biologia Solun signaalivälitys Geenien toiminta PET=postroniemissiotomografia SPET=gammakuvaus MRI=magneettikuvaus US=ultraäänikuvaus MEG=magnetoenkefalografia CT=röntgen tietokoneleikekuvaus

16 The clinical use of PET Detection and therapy response of cancer Detection of myocardial viability Epilepsy and degenerative brain diseases Infection and inflammation imaging

17 Evolution of oncologic PET in Turku - study of non-cns tumors 1st cancer 1st PET studies: GE Advance patient imaged head& neck installed Nov. Diagnostic with a special cancer and Start of service gamma camera lymphoma WB imaging begins pre-pet era PET era

18 The clinical use of PET in oncology Lesion characterization Staging of cancer Detection of residual masses or relapses after radical treatment Monitoring of response to treatment

19 Pulmonary nodule -Lung cancer

20 Syövän levinneisyys Ei pienisoluinen keuhkosyöpä Epäselvä primaarikasvain Melanooma Pään ja kaulan syövät Kohdunkaulan syöpä Munasarjasyöpä Lymfooma Ruokatorven syöpä Paksusuolen ja peräsuolen syöpä

21

22 Syövän uusiutumisen toteaminen hoitojen jälkeen Glioomat (Gr I-II) (C-11-Met) Glioomat (Gr III-IV) (F-18-FDG) Pään ja kaulan syövät Kilpirauhasen syöpä Paksusuolen ja peräsuolen syöpä Lymfooma Kivessyöpä Kohdunkaulan syöpä Ei pienisoluinen keuhkosyöpä Ruokatorven syöpä Melanooma Munasarjasyöpä Eturauhassyöpä

23 PET in colorectal cancer: Established (Class 1a) indications Restaging in suspected relapse (eg increased tumor marker in blood Restaging in patients deemed candidates for surgery of metastases Therapy control (Class 1b=clinical usefulness probable) *Eur J Nucl Med 2001;28:

24 Maksan kasvaimet ja FDG-PET Sens. Hepatosellulaarinen karsinooma 50-70% Kolangiokarsinooma? Maksan sarkoomat? Hepatoblastooma? Maksan metastaasit >90% (karsinoidi) Sappirakon ja sappitiehyeiden syöpä?

25 Paksusuolen ja peräsuolisyövän maksametastaasit FDG-PET vs. TT N Sensitiivisyys Spesifisyys PET TT PET TT Schiepers ym % 85% 100% 72% Ogunbiyi ym % 74% 100% 85% Delbeke ym % 81% Hoitostrategia muuttuu 21-61%:lla potilaista eri lähteiden mukaan, jotka on tutkittu FDG-PET:llä.

26 Uusiutunut kolorektaalisyöpä: leikkauskelpoisuuden arviointi Tiedossa oleva maksan etäpesäke Annetaan furosemidia 20 mg i.v. rakon aktiivisuuden vähentämiseksi

27 Colorectal carcinoma

28 Hepatosellulaarinen karsinooma ja C11-Asetaatti-PET 57 potilasta: 39 HCC, 3 kolangiokarsinoomaa, 10 maksametastaasia ja 5 hyvänlaatuista muutosta (FNH, adenooma ja hemangiooma) Tutkittiin C11-Asetaatilla ja FDG-PET:llä: C11-Asetaatin sensitiivisyys HCC:ssä oli 87.3% F18-FDG:n sensitiivisyys HCC:ssä oli 47.3% Ho CL et al. J Nucl Med 2003;44:221

29 Hepatosellulaarinen karsinooma ja C11-Asetaatti-PET MRI MRI-PET C11-Asetaatti-PET

30 FNH ja C11-Asetaatti-PET MRI MRI-PET C11-Asetaatti-PET

31 68- ja 78-vuotiaat miehet, joilla todettu HCC C11-Asetaatti-PET

32 68-vuotias nainen. Todettu oikean kainalon kyhmystä Mb Hodgkin mixed cellularity 6/2003. Saanut sädehoidon oikean soliskuopan ja kainalon seutuun 8/03. Nyt todettu pernassa ja maksassa relapsi. FDG-PET-tutkimus.

33 66-vuotias nainen. Sairaalaan epäselvän infektion vuoksi. Vatsan TT:ssä maksassa kolme 3-6 cm:n kokoista epähomogeenista ekspansiota, KNB:ssä nekrotisoiva prosessi, ei maligniteettiin viittaavaa. maksa-abskessit, jotka antibioottihoidolla seurannassa katosivat. FDG-PET-tutkimus.

34 Haimakarsinooma ja maksametastaasit

35 Haimakarsinooma ja maksametastaasit TT FDG-PET

36 Primaari haima ca ja maksametastaasit FDG-PET

37 Haimasyöpä ja FDG-PET N Sensitiivisyys Spesifisyys Stolfuss ym % 99% Fries ym % 88% Zimny ym % 84% Delbeke ym % 85%

38 Haimasyöpä ja FDG-PET Tällä hetkellä ei suositella rutiinin-omaiseen diagnostiseen käyttöön, koska ei tuo TT- ja MRI-kuvauksiin nähden lisäinformaatiota leikkauskelpoisuusselvityksiin Yhdistelmälaite ja fuusiokuvat (TT-PET tai MRI/PET) lisäävät diagnostista tarkkuutta

39 Kystiset haimamuutokset

40 Sperti et al. 2001

41 Malignit kystiset haimamuutokset ja FDG-PET Sperti et al 2001; Ann Surg:234: FDG-PET TT Sensitiivisyys 94% 65% Spesifisyys 97% 87% Positiivinen ennustearvo 94% 69% Negatiivinen ennustearvo 97% 85%

42 63-vuotias mies. Haiman corpuksen kookas tuumori, joka histologisesti suurisoluinen blastityyppinen B-solulymfooma. Saanut 8 R-COP-kuureja ja kaksi MINE-kuuria. TT:ssä ei tuumorin pienenemistä, vastearvio myös FDG-PET:llä

43 Neuroendokriiniset tuumorit ja F18-DOPA-PET GEP Pancreatic (gastrinoma, insulinoma, VIPoma, glucagonoma, somatostatinoma) Stomach, duodenum, jejunum, ileum, colon Tumors of sympatho-adrenal lineage Pheocromocytoma Paraganglioma Neuroblastoma Medullary carcinoma of thyroid gland (MTC) MEN MEN 2A MEN 2 B MEN 1 Neuroendocrine tumors of the lung Pituitary tumors

44 Neuroendocrine tumors (APUDomas, Definition (earlier) NET) a) origin from the neural crest b) accumulating DOPA or 5-HTP to produce catecholamines or serotonin by decarboxylation (APUDomas = amine precursor uptake and decarboxylation) c) synthesis and release of bioactive peptides Definition (new) a)derive from pluripotent stem cells or differentiated neuroendocrine cells b) characteristic pattern of histology Bombardieri et. al Q J Nucl Med Mol Imaging 2004 c) a number of general and specific components classified as neuroendocrine markers 18 F-DOPA or 11 C-5-HTP >> 18 FDG

45 18 F-DOPA in advanced NET, Becherer JNM 2004 n= 23 patients with histological defined NET Fig. (A) F-DOPA PET, (B) SRS, (C) CT in patient with glucagonoma. Lumbal metastasis with PET (resolution), not with CT. Fig.2 (A).FDOPA,(B) SRS, (C) CT, in carcinoid, sternal metastasis not seen with CT.

46 18 F-DOPA in advanced NET, Becherer JNM 2004 CT paras keuhko ja maksamuutosten toteamisessa, SRS (Octreoscan ) tärkeä, ja yleensä riittävä, mutta FDOPA tarkempi erityisesti luustometastaasien ja haimatuumoreitten toteamisessa.

47 PET:n kliininen käyttö onkologiassa Muutoksen pahanlaatuisuuden arviointi Syövän levinneisyys Syövän uusiutumisen toteaminen Syövän hoitovasteen arviointi

48 Syövän hoitovasteen arviointi Lymfooma Kivessyöpä Osteomyeliitti

49 FDG-PET pittfalls: False positive results Infections: sinusitis, abscesses, tbc, sarcoidosis Muscular activity (muscle tension, talking, etc) Inflammatory processes after radiation therapy

50 Case. 34-year old female (06/2001) severe hyperinsulinism and hypoglycemia CT -, MRI -, enhanced FDOPA uptake in the head of the pancreas operated, histologically nesidioblastosis, cured

51 [ 18 F]FDOPA PET for detection of insulinoma? Is this hot spot insulinoma??

52 [ 18 F]FDOPA PET for detection of insulinoma?

53 Aikuinen, jolla insulinoma haiman kaudassa

54 Diagnosis of focal persistent hyperinsulinism of infancy with 18 F- fluoro-l- DOPA PET Timo Otonkoski, Riitta Veijola,, Hanna Huopio, Kirsti Näntö-Salonen Salonen, Päivi Tapanainen,, Claire Fékété, Francis Brunelle, Heikki Minn and Pirjo Nuutila

55 Summary of Finnish + French experience: PET is conclusive in 13/14 cases Patient Sex Age at Age at PET Catheterization Surgery / Outcome Dg PET Pathology FIN1 F Neonatal 12 mo Focal / head PVS / focal / head Typical focal Cured /isthmus FIN2 F 4 mo 13 mo Focal / body PVS / focal / body Typical focal Cured /body FIN3 F Neonatal 6 mo Focal / head PVS / focal / head Focal / head Cured FIN4 M 5 mo 13 mo Diffuse PVS / diffuse ND Octreotide FIN5 F Neonatal 3.5 yr Diffuse PACS / diffuse ND Octreotide FIN6 F Neonatal 5 yr Diffuse PACS / diffuse ND Diazoxide FRA1 F Neonatal 2 mo Focal PVS/ focal / head Bifocal / head Cured FRA2 M 12 mo 15 mo Diffuse ND resting islets Octreotide only FRA3 M Neonatal 3 mo Focal/ head PVS: Focal / head Focal / head Cured FRA4 F Neonatal 14 mo Focal / body PVS: no secretion Atypical focal / Cured PACS: focal? body FRA5 F 2.5 mo 13 mo Diffuse PVS: diffuse ND Diazoxide FRA6 M Neonatal 5 mo Focal / head PVS / head Focal / head Cured FRA7 F Neonatal 9 mo Diffuse PVS: Diffuse ND Octreotide FRA8 M Neonatal 1 mo Diffuse PVS: Diffuse Near-total px / diffuse Cured 18 F-DOPA PET discriminates focal and diffuse HI and localises the focal lesion. This method may replace PVS as the primary diagnostic tool in CHI

56 Kuukauden ikäinen lapsi, jolla fokaalinen kertymä haiman kaputissa (F18-DOPA-PET)

57 F18-DOPA-PET

58 Gastrinoma haiman kaputissa ja kaudassa? 18F-DOPA-PET

59 Karsinoidi, 18 F-DOPA Potilastapaus: 64-vuotias mies, jolta - 85 oper. ileumin karsinoidikasvaimet. 6/03 todettu karsinoidituumorin metastasointi,

60 Karsinoidi, 18 F-DOPA vs. SRS Potilastapaus: 64-vuotias mies, jolta - 85 oper. ileumin karsinoidikasvaimet. 6/03 todettu karsinoidituumorin metastasointi, [ 18 F]FDOPA PET in carcinoid tumor (Octreoscan )

61 F18-DOPA-PET Karsinoidikasvaimen laaja-alaiset metastaasit

62 Karsinoidikasvaimen metastaasit 18F-DOPA-PET

63 Possible causes of false positive or false negative FDG PET studies False positive FDG PET studies False negative FDG PET studies Infection Acute inflammation Recent surgical wound Muscle hypermetabolism Low grade malignancy Small focal malignancy Hyperglycemia Adjacent highly metabolic focus Lowe and Naunheim. Thorax 1998;53:703

64 Päätelmät FDG-PET:llä on vahvistettu indikaatio maksametastaasien ja kauempana sijaitsevien etäpesäkkeiden diagnosoinnissa Haimakarsinoomissa TT:n lisänä erityistapauksissa Lupaavia alustavia tuloksia neuroendokriinisten kasvainten diagnosoinnissa F18-DOPA-PET:llä, erit. kun MRI, SRS negat tai eivät riitä (lokalisaatio, levinneisyys, hoitovaste,residiivi) Yhdistelmälaitteet (PET/TT) tulevat lisäämään maksa- ja haimakasvainten diagnostista tarkkuutta

65 Turun PET keskus: Tavallisimpien diagnostisten tutkimusten hinnat 2004 Kokonais- Tutkimusnimike hinta (EUR) PET Syöpä C-11-MET, kertymä 1350 PET Syöpä F-18-FDG, pää ja kaula 945 PET Luusto F-18-F, kertymä 785 PET Syöpä F-18-FDG, kokokeho lyhyt 895 PET Syöpä F-18-FDG, kokokeho 1205 PET Syöpä F-18-FDG, aivot 945 PET Tulehdus F-18-FDG, kertymä 785 PET Sydän F-18-FDG, kertymä 945 PET Syöpä F-18-FDOPA, kokokeho,lyhyt 1155

66 Miten diagnostiseen PET tutkimukseen? Lähete PET keskus / (el Marko Seppänen) TYKS, PL 52, Tku fax Maksusitoumus (potilas); soveltuvat rtg-kuvat (TT,MK)