Imagiologia TEP (Tomografia por Emissão de Positrões) PET é a designação mais familiar Positron Emission Tomography) Fornece informações metabólicas sem,

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2 Imagiologia TEP (Tomografia por Emissão de Positrões) PET é a designação mais familiar Positron Emission Tomography) Fornece informações metabólicas sem, contudo, ter grande definição anatómica – Imagens Funcionais. Natureza dos processos patológicos num tempo precoce, que antecede muitas vezes as alterações morfo-estruturais bem avaliadas na Imagiologia por TC ou RM. Os clínicos podem utilizar estas informações precoces para optimizar os métodos terapêuticos nesta fase inicial, em que provavelmente a resposta será melhor.

3 Imagiologia PET Porquê usar a PET? Pode muitas vezes substituir uma quantidade superior de exames complementares de diagnóstico. Fornece imagens e avaliação quantitativa dos processos metabólicos. Valida ou favorece a alteração das terapêuticas. Pode reduzir ou eliminar terapêuticas conservadores /cirúrgicas ineficazes ou desnecessárias. É considerado seguro.

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5 What questions do we need to address? Hit Target Affect Mechanism of Action Impact Disease Progression Targeted Radioligands FDG-PET FLT-PET FDG-PET ?? PET imaging

6 Imagiologia PET Acuidade da PET

7 Imagiologia PET Como funciona a PET? O doente é injectado com um traçador radioactivo - o FDG. Os órgãos com alterações metabólicas captam o FDG. O scanner da PET faz a leitura externa da radiação emitida internamente pelo paciente. O computador faz a reconstrução dos padrões da radioactividade detectada em imagens 3D do corpo.

8 Imagiologia PET O que é o F 18 -FDG? Fluoro-desoxi-glucose marcada com F 18 É um traçador metabólico (glucose é a fonte endógena da energia celular). Tem captação tumoral pois há um aumento da glicólise (activida de metabólica aumentada, velocidade de crescimento, malignidade dos tumores). Os tecidos malignos utilizam, consomem glucose numa proporção 3x superior à dos tecidos normais.

9 Imagiologia PET O que é o F 18 -FDG? Fluoro-desoxi-glucose marcada com F 18 Produção de energia por dois mecanismos: degradação da glucose para ácido láctico e oxidação da glucose. A PET mostra a distribuição da glucose radioactiva no corpo humano. A concentração do FDG identifica o local da patologia.

10 Imagiologia PET Aspectos gerais sobre a emissão de positrões… Os radioisótopos emissores de positrões são produzidos bombardeando isótopos estáveis (alvos) com feixes de protões, ou deuterões (1 protão e um neutrão) de valores energéticos médios – >6 MeV. Estas energias podem ser obtidas em laboratório com ciclotrões de pequeno porte.

11 Imagiologia PET Ciclotrão ou acelerador de partículas. O Ciclotrão cede a determinadas partículas uma certa quantidade de Energia e uma d.d.p. com o propósito de as acelerar, produzindo elementos radioactivos.

12 O ciclotrão é um acelerador de partículas sub-atómicas; Ele produz uma grande quantidade de protões, que acelera de forma a seguirem uma órbita circular; Essa aceleração acontece dentro de uma câmara controlada por campos magnéticos alternados; Estas partículas ganham energia e são forçadas a colidir contra um alvo com uma velocidade próxima à da luz; Os átomos da substância-alvo são transformados por este bombardeamento de isótopos instáveis, radioactivos, através de uma reacção nuclear;

13 Imagiologia PET Aspectos gerais sobre a emissão de positrões… p1p1 1 nono 1 + ß+1ß+1 + 0 γ0γ0 0 partículaß + (Positrão) neutrino - part. sem carga, massa em repouso = 0 mas com movimento e energia quando emitida CORPO 0,511mEv * * FOTÕES EMISSOR DE POSITRÕES É INJECTADO

14 Uma aniquilação válida requer a coincidência dentro de ~10 nanosegundos entre dois detectores em lados opostos do scanner

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17 Imagiologia PET Aspectos gerais sobre a emissão de positrões… fonte pontual Detector 1 Detector 2

18 Uma vez que os dados colhidos pela câmara PET forem corrigidos, a contagem associada a cada linha de coincidência ligando cada par de cristais é proporcional à integral da actividade ao longo daquela mesma linha;

19 Imagiologia PET Aspecto de um equipamento de PET

20 Imagiologia PET Interessam-nos os radionuclídeos artificiais dos elementos biológicos, que sejam emissores puros de positrões. Outro factor também importante é o seu período e a partícula produzida. ISÓTOPOPERÍODO (MIN)PRODUÇÃO C 11 T1/2=20,4 N 14 (p, )C 11 O 15 T1/2=2,03N 14 (d,n)O15 N 13 T1/2=10,01 O 16 (p, )N 13 ; C 12 (d,n)N 13 F 18 T1/2=109,8 O 18 (p,n)F 18 (F - ); Ne 20 (d, )F 18 (F 2 ) Ga 68 T1/2=68,1Filho do Ge 68 (271 dias) Rb 82 T1/2=1,25Filho do Sr 82 (25 dias) Timidina, Metionina (C-11)

21 Capazes de emitir pósitrões durante o seu decaimento radioactivo (transformação de elemento instável para estável); Devem apresentar um tempo de instabilidade curto (deve levar alguns minutos para um átomo de um isótopo emitir um pósitrão e tornar- se um elemento estável); – Uma medida desta instabilidade é chamada semi-vida (tempo que leva para reduzir o número isótopos radioactivos a metade do seu valor inicial); Capazes de serem incorporados em radiofármacos através de síntese química. Carbono, nitrogénio e oxigéncio. Ocorre em praticamente todas as substâncias do corpo humano, diferentes moléculas podem ser sintetizadas e usadas para diferentes tarefas; Os ciclotrões são geralmente instalados próximos dos scanners PET;

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23 Imaging Tumor Metabolism/Function 18 F - FDG (fluorodeoxyglucose) measures hexokinase activity (glucose metabolism) phosphorylated to 18 F - FDG-6-PO 4 which is chemically trapped within cells 18 F - FLT (fluorothymidine) measures thymidine kinase activity (DNA synthesis) phosphorylated product is chemically trapped within cells 11 C - thymidine incorporated into DNA very rapidly metabolized 11 C - choline incorporated into cell membrane phospholipid and chemically trapped after phosphorylation 15 O - water blood flow

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25 Imagiologia PET As doses efectivas recebidas pelos doentes na maioria dos exames de PET são da ordem de grandeza dos de MN Convencional; situam-se nos intervalo das doses médias dos (0,5-5mSv) Dosimetria e PET PET imaging was useful for the study of estrogen receptors in breast cancer. We estimated the radiation dosimetry for this tracer using data obtained in patient studies. Methods: Time-dependent tissue concentrations of radioactivity were determined from blood samples and PET images in 49 patients (52 studies) after intravenous injection of FDG. Conclusion: The organ doses are comparable to those associated with other commonly performed nuclear medicine tests. FDG is a useful (…), and the potential radiation risks associated with this study are well within accepted limits. Journal of Nuclear Medicine Vol. 42 No. 4 679-684

26 Imagiologia PET ONCOLOGIA e CARDIOLOGIA: Distingue lesões benignas/malignas; Detecta lesões neoplásicas precocemente e com grau de confiança elevado; Avalia agressividade do tumor; Monitoriza resposta terapêutica; Imagens whole body para detectar MTT. Aplicações:

27 Imagiologia PET NEUROLOGIA: Distingue os diferentes tipos de Demência; Detecta focos de Epilepsia ; Detecta D Parkinson/Alzheimer. Aplicações:

28 Imagiologia PET CASOS: Melanoma metastizado. Sexo masculino, 65 anos, melanoma MTT para ombro esq. TC demonstrou tumor no fémur distal; exame negativo para abdómen RX apresentava alterações ósseas coluna vertebral e fémur PET – numerosas lesões ósseas e partes moles TRATAMENTO ANTEROR: cirurgia para amputação do m.inferior DEPOIS DA PET – cirurgia considerada desnecessária

29 Imagiologia PET CASOS: Ca.mama. Sexo feminino, 33 anos, ca. Mama, RT/QT e exérese de um lobo pulmonar Actualmente descreve algia ombro dto. Cintilograma ósseo e TC NORMAIS PET – numerosas lesões linfáticas na região torácica superior TRATAMENTO ANTEROR: a definir, mais tardio DEPOIS DA PET – re-iniciou QT

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31 Cientistas do Department of Energy's Brookhaven National Laboratory descobriram que a dopamina, um químico cerebral associado à dependência da cocaína, álcool, entre outras drogas, pode igualmente representar um papel importante na OBESIDADE. February 3, 2001 issue of The Lancet. Pessoas obesas podem comer compulsivamente de modo a estimular o circuito de recompensa, pois apresentam valores muito reduzidos de dopamina. A dopamina, um neurotransmissor produzido naturalmente desempenha um papel importante na função de recompensa, mudando inclusivamente as condições física e mental. Verifica-se uma relação inversa efectiva entre o Índice de Massa Corporal e os níveis desta substância. PET scan comparison of obese to normal- weight subjects (click to see larger version). Outros estudos… Imagiologia PET

32 Os toxicodependentes apresentam valores + baixos de receptores da dopamina que os indivíduos normais, resultando numa actividade reduzida desta substância. As drogas aumentam os níveis de actividade da dopa, estimulando a referida recompensa. Although a variety of dopamine-enhancing drugs are available, many have undesirable side effects. As an alternative to drugs, the researchers point out a natural, safe, and inexpensive method of increasing dopamine levels in the brainexercise. Outros estudos… Imagiologia PET

33 Outros estudos… Imagiologia PET ABUSO DE DROGAS/SUBSTITUTO (METADONA)

34 Outros estudos… Imagiologia PET

35 Outros estudos… Imagiologia PET

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