klinische beginselen en dosimetrie

advertisement
KLINISCHE BEGINSELEN EN DOSIMETRIE
VAN DE NUCLEAIRE GENEESKUNDE
PROF. L. MORTELMANS
I.
Algemeen
II.
Schildklier
III.
Skelet
IV.
Longen
V.
Hart
VI.
Neurologie
VII.
Dosimetrie
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 1
BASISBEGINSELEN VAN DE NUCLEAIRE GENEESKUNDE
Het basisbeginsel van de nucleaire geneeskunde is het zogenaamde “tracerprincipe” waarbij zeer kleine
hoeveelheden (“tracerconcentraties”) van een radiofarmacon worden toegediend om de functie van een
orgaan te bestuderen. Deze radiofarmaca hebben een dubbel doel: enerzijds worden ze gekozen in
functie van het pathofysiologisch proces dat men wil bestuderen en anderzijds worden ze radioactief
gemerkt zodat hun verdeling uitwendig door een detectieapparaat kan bestudeerd worden.
Hoewel theoretisch gewenst zijn deze radiofarmaca niet volledig specifiek voor de functie die men
wenst te meten en worden ze gewoonlijk ook in andere organen opgestapeld zoals in de lever en de
nieren. In tegenstelling tot radiologische technieken waarbij de patiënt enkel wordt bestraald tijdens het
onderzoek zelf, blijft het radioactief product in het lichaam van de patiënt aanwezig, ook na het
onderzoek.
Hierdoor is de dosis die men kan toedienen beperkt, maar anderzijds moet deze toch groot genoeg zijn
om statistisch betrouwbare informatie te kunnen verzamelen. Hierbij is niet alleen het fysisch halfleven
van het isotoop, maar eerder het biologische halfleven, namelijk de tijd dat het radiofarmacon werkelijk
in het lichaam aanwezig is, belangrijk. Het isotoop dat het best aan deze voorwaarden voldoet is een
kunstmatig geproduceerde tracer, namelijk Technetium-99m met een fysisch halfleven van 6 uur, dat in
ongeveer 85% van de toepassingen wordt gebruikt.
Dit isotoop is relatief goedkoop en is onder
generatorvorm voortdurend in het laboratorium aanwezig.
De vooruitgang in de nucleaire geneeskunde wordt dus voor een groot deel bepaald door de
ontwikkeling van nieuwe radiofarmaca die nieuwe deelfuncties van een orgaan bestuderen (perfusie,
metabolisme, bezenuwing,...).
Anderzijds is er een voortdurende technische vooruitgang in de
meetapparatuur die de uitgezonden gamma straling detecteert, de zogenaamde “gamma camera”.
Deze optimalisatie betreft zowel de electronica van het apparaat als correctiemethoden voor de
verstrooiing en verzwakking van de straling.
De radioactiviteitsverdeling kan zowel statisch als
dynamisch worden opgenomen, d.w.z. er kunnen verschillende sekwentiële opnamen in functie van de
tijd worden verzameld en dit met wisselende opnametijden. Deze opnamen noemt men “scintigrafie” of
“scan”. Vroeger werden de gegevens van de gamma camera d.m.v. een oscilloscoop rechtstreeks op
film vastgelegd (“analoge beelden”) zoals trouwens meestal het geval is in de radiologie. Met de huidige
technieken worden de metingen van de gamma camera gedigitaliseerd en verder met een
computersysteem verwerkt tot “digitale beelden”.
Hierdoor kunnen de beelden d.m.v. “medische
beeldverwerking” worden geoptimaliseerd en is het mogelijk bepaalde fysiologische parameters te
berekenen (opname van de tracer, “washout”, verhouding van de radioactiviteit in verschillende
segmenten, ...). Meestal worden opnamen gemaakt van het bestudeerde orgaan met verschillende
invalshoeken, idealiter worden voor bepaalde longonderzoeken 8 opnamen gemaakt.
Met de huidige apparatuur is het daarenboven mogelijk de gamma camera volledig rond de longen te
laten ronddraaien en ondertussen een aantal projecties op te nemen.
Door middel van deze projecties kan de computer vervolgens transaxiale, frontale en sagittale
tomografische doorsneden construeren zodat de beelden niet meer gehinderd worden door voor- of
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 2
achterliggende structuren.
Deze techniek wordt SPECT genoemd, d.w.z. “Single Photon Emission
Computerized Tomography”.
Positron emissie tomografie (PET) is de meest ingewikkelde techniek in de medische beeldvorming. In
tegenstelling tot de klassieke tracers die gamma stralen uitzenden (“single photon tracers”) wordt hier
gebruik gemaakt van positron emitters.
Deze positronen worden na “annihilatie” met een electron
omgezet in twee gamma stralen van 511 KeV die in tegengestelde richting worden uitgezonden en
opgevangen door een aangepast toestel, de “PET camera”. De in de geneeskunde meest gebruikte
positron emitters zijn Koolstof-11 (halfleven 20 min), Stikstof-13 (halfleven 10 min), Zuurstof-15
(halfleven 2 min) en Fluor-18 (halfleven 2 uur), die allen in organische moleculen kunnen ingebouwd
worden zonder dat de eigenschappen van de gemerkte produkten veranderen (‘fysiologische merking”).
Het korte halfleven van deze isotopen brengt de noodzaak mee dat ze in het ziekenhuis zelf moeten
geproduceerd worden door een cyclotron. Door meting van de radioactiviteit in het bloed en op basis
van kinetische biologische modellen is het met de PET techniek in principe mogelijk absolute waarden
van fysiologische parameters zoals perfusie en metabolisme te meten.
Het meest gebruikte PET
radiofarmacon is een met Fluor-18 gemerkte glucose analoog : fluorodeoxyglucose (FDG). (cfr. infra)
Een gedeelte van de onderzoeken wordt uitgevoerd zonder beeldvorming (metingen van radioactiviteit in
het bloed, urine, excreta, zoals bijv. klaringsstudies, vitamine B12).
Hierbij worden geen beelden opgenomen, maar concentraties van stoffen gemeten, bijv. de bloedspiegel
van radiofarmaca, de klaring van stofen in urine, gal of faeces.
Ook kunnen cellen (bijv. WBC,
thrombocyten en erythrocyten) gemerkt worden en de verdwijningstijd uit de bloedbaan (levensduur)
bepaald worden.
Buiten de “in vivo” onderzoeken bestaat er een ganse reeks “in vitro” onderzoeken, waarbij de
radioactiviteit buiten het lichaam toegevoegd wordt en specifieke stoffen gemerkt worden, bijv.
schildklierhormonen (bijv. thyroxine), tumormarkers (CEA, CA 19.9, enz.). Deze testen worden meer en
meer vervangen door niet “radioactieve methoden”.
Overzicht van de halfwaardetijden van de belangrijkste isotopen in de nucleaire
geneeskunde :
positron emitter
single photon
radionuclide
halfwaardetijd
O-15
123 sec.
N-13
10 min.
C-11
20 min.
F-18
110 min.
Tc-99m
6 u.
I-123
13 u.
I-131
8 dagen
In-111
3 dagen
Tl-201
3 dagen
Ga-67
3 dagen
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 3
II. SCHILDKLIER
THYROIDFUNCTIE
In vitro : bepaling in serum van de concentratie van hormonen, TRH, TSH, T3, rT3, T4, antistoffen.
In vivo technieken : meting jodiumcaptatie.
BEELDVORMING
Dit is bedoeld om de tracerverdeling te visualiseren, bijv. homogeen, nodulair.
De hoogte van de
tracerstapeling (of captatie) is een maat voor de functie of het metabolisme. De captatie wordt gebruikt
om hypo-, eu- of hyperthyreoidie vast te kunnen stellen. Screening op hot/cold nodules is een andere
indicatie. Koude nodules hebben een hogere kans om maligne te zijn. Tenslotte wordt dit onderzoek
gebruikt ter localisatie van ectopisch schildklierweefsel (linguale goiter).
CAPTATIE
Statisch
Tracerstapeling geeft weer : hypo - eu - hyper functie
Dynamisch
Het volgen van de captatie in de tijd kan onderscheid maken tussen een 'highturnover state', waarbij aanvankelijk veel tracer wordt opgenomen waarna een
vlugge uitwas optreedt., 'low turnover' en normaal metabolisme
TRACERS
-
Tc-99m als pertechnetaat
-
I-123 als jodide voor diagnostiek
-
I-131 als jodide voor de therapie (beta-straler)
-
Tl-201 als chloride voor de vaststelling van cellulariteit. Differentiële diagnose van kwaaden goedaardige letsels.
Jodide wordt door de schildklier opgenomen en georganificeerd. Op deze manier kunnen bepaalde
metabole stoornissen opgespoord worden.
De stapeling van pertechnetaat berust op 'trapping', het vasthouden van de tracer in het weefsel zonder
inbouw in de hormonen of hun precursors. Met pertechnetaat kan een 'afbeelding' gemaakt worden van
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 4
de gebieden die actief tracer uit het bloed onttrekken.
In de meeste gevallen zijn Technetium en
Jodium-beelden concordant.
Thallium-201 chloride is een goede tracer bij de evaluatie van schildkliermaligniteiten. Tl-201 heeft een
hoge affiniteit voor vrijwel alle tumoren.
Metastasen kunnen zowel met jodide als thallium opgespoord worden. Niet-joodcapterende metastasen
(dwz er is geen actief joodmetabolisme aanwezig) kunnen uiteraard alleen met Tl-201 of andere
beeldvorming (CT, US, MR) aangetoond worden.
Een andere toepassing betreft de classificatie van koude nodulen.
Indien dit een cyste is, bevat die geen cellen ===> stapelt geen thallium.
Wel actief weefsel ===> cellulariteit ===> benigne of maligne.
De aard van dit weefsel dient dan met een punctiebiopsie en weefselaspiratie vastgesteld te worden.
Maligne weefsel houdt thallium langer vast ===> de uitwas van tracer kan bekeken worden door beelden
te nemen 15 min. en 3 u. na tracertoediening. Trage uitwas is een argument voor maligniteit ===>
verder onderzoek gewenst.
Functie van de schildklier
De schildklier speelt een sleutelrol in de regeling van de manier waarop ons lichaam omspringt met z’n
energiebronneni. Schildklierhormoon (thyroxine) zorgt voor een verhoging van het basaal metabolisme
en van het zuurstofverbruik van de weefsels (vnl. van de hartspier). Ook in de ontwikkeling van ons
lichaam spelen de schildklierhormonen een essentiele rol daar groeihormoon slechts volledig effectief is
in aanwezigheid van thyroxine. Zowel het centraal zenuwstelsel als het cardiovasculair stelsel worden,
onafhankelijk van de verhoging van het basaal metabolisme, beïnvloed door thyroxine, hetgeen
voornamelijk tot uiting zal komen in de symptomen bij een hyperfunctie van de schildklier. Verder is er
de bevordering van de proteïnesynthese en het koolhydratenmetabolisme en een uitgesproken
lipolytisch effect op de vetreserves.
De schildklierhormonen worden in de follikelcellen van de schildklier geproduceerd. Jodide wordt actief
vanuit het bloed in de follikelcellen opgenomen en nadat het geactiveerd is, aan tyrosine gehecht met de
vorming van monojodotyrosine (MIT) en dijodotyrosine (DIT) tot gevolg. Een oxidatieve koppeling van
MIT en DIT of DIT en DIT zorgt voor de vorming van respectievelijk trijodothyronine (T 3) en thyroxine
(T4). Beide schildklierhormonen worden in de bloedbaan vrijgezet en komen voornamelijk onder
gebonden vorm voor. Het is echter de vrij fractie welke biologisch actief is en ook een rol speelt in het
regelmechanisme van de schildklier (cfr. infra).
De aandoeningen van de schildklier kunnen in twee grote groepen onderverdeeld worden :
In eerste instantie zijn er de goedaardige stoornissen van het schildkliermetabolisme welke dan weer
opgesplitst in worden in die aandoeningen welke een hyperfunctie van de schildklier tot gevolg hebben
en andere welke een hypofunctie veroorzaken.
Bij een vergroting van de schildklier (goiter), welke goed- of kwaardaardig kan zijn, kan zowel een eu-,
hypo- als een hyperthyroidie aanwezig zijn.
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 5
Tegenover de benigne aandoeningen staat de kwaadaardige ontwikkeling van de verschillende celtypes
in de schildklier welke aanleiding geven tot het ontstaan van schildkliercarcinoom.
Schildklierpathologie
Benigne :
hyperthyroidie
thyroiditis (acuut – subacuut – postpartum)
Iatrogeen
Ziekte van Graves
Toxisch Adenoom
Multinodulaire goiter
Hypothyroidie
Goiter
Maligne :
Schildklierca.
folliculair – papillair
Hurtle Cell – anaplastisch – medullair
Jodiumtherapie kan toegepast worden bij die vormen van schildklierpathologie waarbij een vermindering
van het aantal actieve follikelcellen noodzakelijk is: dus zowel bij een hyperfunctie van de schildklier, een
euthyroide goiter en bepaalde vormen van maligne omvorming van de schildklier kan radioactief jodium
een therapeutisch effect hebben.
Synthese
De synthese van schildklierhormoon wordt geregeld door een complex controlemechanisme1.
De synthese en secretie van thyroxine is alleen mogelijk in aanwezigheid van de hypofyse, en met name
door de afscheiding van thyroid stimulerend hormoon (TSH) door de voorkwab van de hypofyse. De
vrijzetting van TSH wordt op zijn beurt beïnvloed door het gehalte van schildklierhormonen in het bloed
en door de hypothalamus. Schildklierhormonen inhiberen de vrijzetting van TSH op twee manieren: in
eerste instantie rechtstreeks door een reductie van het aantal receptoren voor thyrotropin releasing
hormoon (TRH) op de hypofyse voorkwab maar ook via een inhibitie van TRH-secretie door de
hypothalamus.
In de synthese van schildklierhormoon is jodium een essentieel element (cfr. supra).
Hyperthyroidie
Een eerste vorm van hyperthyroidie wordt veroorzaakt door een inflammatie-geinduceerde vrijzetting van
schildklierhormoon. Hierbij kan nog een onderscheid gemaakt worden tussen de subacute en acute
vorm van thyroiditis alsook postpartum thyroiditis. De behandeling hiervan gebeurd nooit dmv radioactief
jodium. Een andere vorm van hyperthyroidie is de iatrogeen veroorzaakte hyperfunctie. Samen vormen
bovengaande pathologieën echter maar een minderheid van de aandoeningen welke een hyperfunctie
van de schildklier veroorzaken.
De belangrijkste vormen van hyperthyroidie ontstaan wanneer schildkliercellen ontsnappen aan de
controlemechanismen van ons lichaam en een overmaat aan schildklierhormoon produceren en
vrijzetten. Het is een frequente aandoening welke bij ongeveer 2 procent van de vrouwelijke bevolking
en 0,2 procent van de mannelijke bevolking voorkomt.
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 6
De meest voorkomende vorm van hyperthyroidie is de ziekte van Graves, een auto-immuunaandoening
waarbij circulerende immunoglobulines aan TSH-receptoren binden en stimuleren, met een overactiviteit
van de schildklier tot gevolg. Twee andere frequent voorkomende vormen van hyperthyrodie zijn het
toxisch adenoom en de multinodulaire goiter waarbij respectievelijk een of meerdere gelokaliseerde
areas van de schildklier een autonome (= niet meer onder controle van het organisme) werking
vertonen.
Een onderscheid tussen deze drie vormen kan gemaakt worden aan de hand van het klinisch beeld, de
laboratoriumwaarden alsook door middel van anatomische en functionele beeldvorming.
Voor wat betreft de behandeling van de laatste drie aandoeningen komen in principe drie
behandelingsvormen naar voren : 1) toediening van thyreostatica ; 2) heelkunde en 3) toediening van
radioactief jodium.
1) thyreostaticaii
Voornamelijk bij patienten met de ziekte van Graves wordt (vnl. in Europa) vaak gestart met de
toediening van thyreostatica, waarvan methimazole, carbimazole en propylthiuracil de voornaamste zijn.
Hun werkingsmechanisme is gebaseerd op een inhibitie van de organificatie van iodide in de schildklier
en de koppeling van iodothyronine. Propylthiuracil (PTU) zorgt daarenboven ook voor een inhibitie van
de omzetting van thyroxine (T4) in tri-iodothyronine (T3).
Bij het gebruik van thyreostatica als behandeling van hyperthyroidie kan geopteerd worden voor een
monotherapie (lagere dosis thyreostatica) of een combineerde therapie waarbij hogere dosissen
thyreostatica geassocieerd met thyroxine worden toegediend.
Bij zwangerschap of lactatie is PTU in monotherapie meer aangewezen, daar er slechts een lage dosis
transplacentair zal gaan.
Na het stoppen van deze behandeling zijn er (cfr. therapiedosis) voornamelijk remissies, doch ook een
relatief groot recidiefpercentage.
Potentieel ernstige nevenwerkingen van thyreostatica kunnen optreden (oa. agranulocytose).
In geval van een toxisch adenoom of multi-nodulaire goiter, welke geen spontane remissie kennen zoals
men kan zien bij de ziekte van Graves, is de behandeling met thyreostatica te beschouwen als een
tijdelijke therapie.
De definitieve behandeling dient te gebeuren dmv. toediening van radioactief iodium of heelkunde
waarbij initieel thyreostatica toegediend worden om de euthyroide status te bereiken.
Andere vormen van medicamenteuze behandeling bestaan in de toediening van -adrenerge
antagonisten welke het effect van het schildklierhormoon in de weefsels onderdrukt (vnl. symptomatisch
gebruikt), toediening van kalium-iodide of Lugol (vnl. bij voorbereiding van heelkunde of in thyreotoxische
crisis) en glucocorticoiden (vnl. in geval van subacute thyroiditis of thyreotoxische storm).
2) Heelkunde
Een tweede behandelingsvorming bestaat uit het chirurgisch verwijderen van (een deel) van de
schildklier. Deze behandelingsvorm wordt voornamelijk toegepast bij patienten met hyperthyroidie in
combinatie met een volumeprobleem. Andere indicaties zijn het optreden van hyperthyroidie op jeudige
leeftijd, de aanwezigheid van koude nodules bij de ziekte van Graves, hyperfunctie van de schildklier
oncontroleerbaar met medicatie waarbij de patient geen behandeling met radioactief jodium wenst
alsook de aanwezigheid van actieve ophtalmopathie bij de ziekte van Graves (cfr. infra).
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 7
Om het risico op een postoperatieve thyreotoxische storm te beperken dient wel eerst de euthyroide
status bereikt worden dmv. thyreostatica, en/of kalium-iodide of Lugol.
Potentiele, maar zeldzame, neveneffecten van heelkunde betreffen voornamelijk beschadiging van de
omliggende zenuwen (met heesheid tot gevolg), het optreden van bloedingen en hypoparathyroidie.
3) Jodiumtherapie
In toenemende mate wordt de toediening van radioactief jodium de eerste-lijns therapie bij patienten met
de ziekte van Graves, multinodulaire goiter of toxisch adenoom (zeker in de Verenigde Staten maar ook
meer en meer in Europa), alsook in geval van recidief hyperthyroidie na medicamenteuze behandeling.iii
Het doel van radioactief jodium bestaat in de vernietiging van (voldoende) actief schildklierweefsel om zo
de productie van schildklierhormoon af te remmen en de patiënt in euthyroide of zelfs hypothyroide
toestand te brengen (waarbij dit laatste al dan niet als een neveneffect kan gezien worden).
Een ander effect is dat hierdoor vaak ook het volume van de schildklier zal afnemen.
In bepaalde gevallen is de toediening van radioactief jodium (I-131) tegenaangewezen.
- Dit is ondermeer het geval bij zwangerschap en lactatie of actieve zwangerschapswens binnen een
termijn van vier tot zes maanden.iv
- Ook bij kinderen wordt jodiumtherapie niet toegepast, vnl. omwille van het eventuele risico op lange
termijn op het ontwikkelen van maligne cellen. Dit leeftijdscriteria daalt ook in functie van de lengte van
de historische follow-up.
Een follow-up van meer dan 40 jaar heeft geen verhoogde incidentie van maligniteiten (zowel van de
schildklier als andere) kunnen aantonen.v
Relatief tegenaangewezen zijn volgende indicaties :
-
Ingeval de I-123 scintigrafie na 24 uur een captatie van minder dan 20 procent vertoont zal de
opname van I-131 in de schildklier vermoedelijk onvoldoende zijn om een significant resultaat te
behalen zodat ook hier best voor een andere therapievorm geopteerd wordt.
-
Sterk vergrote schildklieren waarbij de maximale dosis (wettelijke limieten) I-131 onvoldoende is om
resultaat te geven.
-
Aangezien men sporadisch na toediening van radioactief jodium een tijdelijke toename van de
symptomen kan waarnemen, verdient het de voorkeur om bij ernstige hyperthyroidie deze eerst
medicamenteus onder controle te brengen.
-
Er dient bijzondere aandacht besteed te worden aan patienten met oftalmopathie, welke voorkomt
bij ongeveer 15% van de patienten met de ziekte van Graves. Van belang hierbij is niet de ernst van
de pathologie maar wel de graad van activiteit ervan (inflammatoir versus fibrotisch stadium). In
geval van een actief ziekteproces moet ofwel voor heelkunde geopteerd worden, ofwel dient
voorafgaand aan de toediening van I-131 een behandeling met steroiden en/of radiotherapie
overwogen worden, teneinde een exacerbatie van de symptomen te voorkomen.vi
Practische uitvoering van jodiumtherapie bij hyperthyroidie
Teneinde een maximale opname van het radioactief jodium in de schildklier te bekomen dienen alle
beïnvloedende factoren in de mate van het mogelijke verwijderd worden.
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 8
Een van de belangrijkste factoren hierbij is de toediening van thyreostatica.
Omwille van het werkingsmechanisme van radioactief jodium wordt het therapeutisch effect van I-131
slechts na vier tot acht weken merkbaar. Daarom wordt meestal geopteerd de patient medicamenteus
euthyroid te maken en deze behandeling nog enkele weken na de toediening van radioactief jodium
verder te zetten.
Gezien het werkingsmechanisme van deze thyreostatica (verhinderen de organificatie van jodium in de
schildklier) inhiberen ze ook de werking van het radioactieve jodium.
Daarom dient de behandeling met thyreostatica minimaal vier dagen voor de toediening van radioactief
jodium onderbroken te worden.
Met betrekking tot de dosis welke toegediend moet worden verwijzen wij naar het tweede artikel in deze
reeks.
De succesratio met deze therapievorm is relatief hoog: ongeveer 80-85% van de patiënten zullen na één
toediening van radioactief jodium niet langer hyperthyroid zijn. Van de overblijvende groep zal ongeveer
tweederde genezen na een tweede dosis en eenderde heeft nood aan een derde dosis.vii
Gezien het definitief resultaat van een jodiumtherapie pas na enkele maanden optreedt, dient niet te snel
geopteerd te worden om een tweede dosis radioactief jodium toe te dienen. Een andere factor die hierbij
een rol speelt is de stunning van de schildklier waardoor de opname van de tweede dosis I-131 in de
schildklier, indien te snel na de eerste dosis toegediend, substantieel lager zal liggen.
Neveneffecten van de therapie
De mogelijke neven-effecten van jodiumtherapie zijn zeldzaam. Gekend is het optreden van een
thyrotoxische storm bij patienten met uitgesproken symptomen van hyperthyrodie. Daarom is het deze
patiënten aangeraden eerst via medicatie de euthyroide status te bekomen en daarna pas de definitieve
therapie toe te passen. Zoals hoger vermeld dienen thyreostatica een viertal dagen op voorhand
onderbroken te worden, betablokkers kunnen continu verder gezet worden.
De meest geziene nevenwerking is het ontstaan van (al dan niet transiente) hypothyroidie, hetgeen bij de
ziekte van Graves de uiteindelijke evolutie van de aandoening is. Gezien dit ook laattijdig kan optreden is
een lange termijn follow-up bij alle patenten behandeld met I-131 erg belangrijk en dient indien nodig
substitutie met schildklierhormonen gestart te worden.

Euthyroide goiter
Een globale vergroting van de schildklier waarbij normale concentraties van schildklierhormoon in het
bloed worden gevonden, treden voornamelijk op in streken met een endemisch lage iodiuminname via
de voeding.
De grootte van de schildklier neemt progressief toe met de leeftijd en kan buiten het esthetisch storend
beeld, ook aanleiding geven tot locale klachten onder vorm van trachea en slokdarmcompressie en
eventueel zelfs veneuze obstructie.
Heelkunde is voor deze vorm van schildklierpathologie vaak de behandelingsmethode van voorkeur
gezien het een ogenblikkelijke reductie van de klachten geeft.
Heelkunde heeft echter ook nadelen (cfr. supra), zodat de laatste jaren de interesse voor het toedienen
van radioactief jodium voor deze aandoening groeit.
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 9
De toegediende dosis om een volumereductie van de schildklier te bekomen bedraagt 3.7 MBq (100
µCi) per gram schildklierweefsel. Door een progressieve afname van het aantal schildklierfollikels (cfr.
werkingswijze I-131) ontstaat een afname van het schildkliervolume. Gemiddeld is er een daling van
40%  15% na een jaarviii en 50-60% na drie tot vijf jaar.
Potentiële neveneffecten zijn het ontstaan van radiatie thyroiditis met een tijdelijke zwelling van de
schildklier en dus toename van de klachten. De gemiddelde toename van de schildklier bedraagt 4% en
wordt een week na toediening van I-131 gezienix. Een ander neveneffect (weken tot maanden) is het
optreden van hyperthyroidie, ontstaan op auto-immune basis, hetgeen bij ongeveer 5% van de patiënten
ontstaat16. Laattijdig (maanden tot jaren) kan een hypofunctie van de schildklier ontstaan.
De toegediende dosis I-131 ligt significant hoger dan bij de behandeling van hyperthyroidie (1400 – 5600
MBq versus 300 – 555 MBq). Wanneer men de aanbeveling van de internationale commissie voor
radioprotectie volgt, komt men aan een theoretisch geschat lifetime risico op het ontwikkelen van fatale
en niet-fatale maligniteiten van 1.6%15.
De kans op mortaliteit na heelkunde wordt voornamelijk bepaald door de cardiovasculaire risicofactoren,
en daarom kan gesteld worden dat de behandeling van een euthyroide goiter, voornamelijk bij oudere
patiënten met cardiopulmonaire aandoeningen, met radioactief jodium een goed alternatief is voor
heelkunde.
Schildkliercarcinoma
De schildkliercarcinoma’s zijn op heden nog een van de weinige maligne aandoeningen welke zelfs in
gemetastaseerd stadium nog curatief kunnen behandeld worden. De behandeling is in eerste instantie
heelkundig, maar om al het resterend microscopisch schildklierweefsel te vernietigen wordt gebruik
gemaakt van een ablatieve dosis van 3700 MBq (100 mCi) postoperatief waarbij men tegelijk ook een
total body scan kan uitvoeren ter detectie van metastasen.
In sommige centra worden doses gegeven welke enkel begrensd worden door de maximaal tolereerbare
dosiswaarde opgelopen door het bloed: 2 Gy. Deze dosis kan berekend worden met behulp van
computermodellen.
In geval van vermoeden van recidief (oplopen van thyroglobuline) kan een I-131 whole body scintigrafie
uitgevoerd worden. Hierbij wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van 52 MBq (2 mCi) I-131 daar
tengevolge van ‘stunning’ een dosis van 111 - 180 MBq reeds een significante reductie van de
tumoruptake van de therapeutische dosis I-131 heeft.x
Als behandeling van locaal recidief of van metastatische lokalisaties wordt vaak 5555 MBq (150 mCi) in
geval van lymfeklieraantasting en tot 7200 MBq (200 mCi) bij beenmerg en longinvasie toegediend.
Hogere dosissen, vnl. bij uitgebreide longaantasting, kan aanleiding geven tot het ontstaan radiatie
fibrose.

Radioprotectie en voorzorgsmaatregelen bij toediening van I-131
Radioactief jodium kan toegediend worden onder vorm van capsules of onder vloeibare vorm: capsules
verminderen het risico van contaminatie en worden goed geabsorbeerd en verdienen daarom de
voorkeur.
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 10
De huidige richtlinen in België vereisen geen verplichte isolatie bij toediening van doses onder de 555
MBq. Teneinde de stralingsbelasting voor de omgeving van de patiënt zo laag mogelijk te houden
(Euratom richtlijn 96/29: limiet voor het publiek voor blootstelling aan radioactieve straling van 1
mSv/jaar) dienen echter enkele raadgevingen met de patiënt worden meegegeven. Door deze na te
leven kan de opgelopen dosis voor de omgeving significant gereduceerd wordenxi.
Voorstel richtlijnen voor patiënten behandeld met I-13117
Richtlijnen
Schildkliercarcinom
Hyperthyroidie
a
Zwangerschap voorkomen
6-12 maanden
6 maanden
Hospitalisatieduur (isolatie)
2-6 dagen
0-3 dagen
Apart slapen
7 dagen
7-14 dagen
Kinderen uit het huis
5 dagen
5 dagen
Afstand
houden
van
kinderen 7 dagen
7-14 dagen
Afstand houden van volwassen 7 dagen
7-14 dagen
(2m)
(2m)
Werkonbekwaamheid
7 dagen
7-14 dagen
Aandacht persoonlijke hygiëne
7 dagen
7-14 dagen
Deze leefregels zijn op heden (nog) niet bij wet vastgelegd.
Voor de toekomst is er een aanbeveling van de hoge raad voor geneeskunde welke de limiet voor
opname in een isolatiekamer legt bij 400 MBq (11 mCi) en bij 555 MBq (15 mCi) wanneer de thyroid
uptake van de patiënt de 70% niet overstijgt.
Voor de behandeling van een euthyroide goiter en van schildklierkanker zijn de toegediende dosissen
hoger dan 555 MBq en is een verplichte opname in een isolatiekamer noodzakelijk en dit tot er minder
dan 37 MBq (1 mCi) geëxcreteerd wordt in de urine over 24 uur. Daarna wordt de patiënt de hoger
vermelde leefregels ontslagen.
Ook hier zijn er nieuwe maatregelen voorgesteld door de hoge raad voor geneeskunde: de patiënt wordt
ontslagen indien de activiteit minder is dan 20 µSv/uur gemeten op 1 meter afstand en een hoogte van
1m 35 cm. Wanneer er kleine kinderen in het gezin zijn dient de activiteit minder te zijn dan 10 µSv/uur.
Indien deze nieuwe richtlijnen worden ingevoerd zal bij de goedaardige schildklieraandoeningen een
hospitalisatie noodzakelijk zijn indien een dosis van meer dan 555 MBq wordt toegediend, het is weinig
waarschijnlijk dat een dergelijke hospitalisatie langer dan 3 dagen zal duren.
Bij schildkliercarinoma’s zal bij een ablatiedosis van 3700 MBq de grens bereikt worden ongeveer binnen
twee dagen na toediening en bij een dosis van 7200 MBq ongeveer binnen drie dagen.
BESLUIT:
Radioactief jodium wordt al gedurende meer dan 50 jaar gebruikt voor de behandeling van patiënten met
verschillende types van schildklieraandoeningen. Het is hierbij een veilige, effectieve, eenvoudige en ook
economische interessante behandelingsmethode gebleken.
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 11
Goede resultaten worden bekomen zowel in de behandeling van goedaardige hyperfunctie van de
schildklier als bij gemetastaseerde vormen van schildkliercarcinoma.
In het kader van de stralingsbescherming dient evenwel de nodige aandacht besteed te worden aan een
correcte dosisbepaling alsook aan het voldoende informeren van de patiënt en zijn omgeving met
betrekking tot de maatregelen welke genomen moeten worden om de stralingsbelasting aan derden te
minimaliseren.
Alleen op deze manier kan een deel van de (onterechte) angst voor radioactieve behandelingsmethoden
weggenomen worden.
LITERATUUR
Merlevede W; De schildklier. In: Merlevede W. Vitamines en hormonen. Leuven: Universitaire Pers: 1989: 184195.
Franklyn JA; The management of hyperthyroidism; NEJM 1194; 330 (24): 1731-1738
Gittoes JJL, Franklyn JA; Hyperthyroidism: current treatment guidelines; Drugs 1998; 55 (4): 543-553
Stabin MG, Watson EE, Marcus CS, Salk RD; Radiation dosimetry for the adult female and fetus from iodine-131
administration in hyperthyroidism; J. Nucl Med; 1991; 32: 808-813
Franklyn JA, Maisonneuve P, Sheppard M, Betteridge J, Boyle P; Cancer incidence and mortality after radioiodine
treatment for hyperthyroidism: a population-based cohort study; Lancet 1999: 2111-2115
Prummel MF; Graves’ ophtalmopathy: diagnosis and treatment; Eur J Nucl Med 2000 (27): 373-379.
Tavintharan S, Sundram FX, Chew LS; Radioiodine (I-131) therapy and the incidence of hypothyroidism; Ann.
Acad Med Singapore 1997 (26): 128 - 131
Huysmans D, Hermus A, Edelbroek M, Barentsz J; Corstens F, Kloppenborg P; Radioiodine for nontoxic
multinodular goiter; Thyroid 1997 (2): 235-239.
Nygaard B, Faber J, Hegedüs L; Acute changes in thyroid volume and function following I-131 therapy of
multinodular goiter; Clin Endocrinol 1994 (41): 715-718.
Kao CH, Yen TC; Stunning effects after a diagnostic dose of iodine-131; Nuklearmedizin 1998 (37): 30-32.
Monsieurs M, Thierens H, Dierckx RA et al.; Real-life radiation burden to relatives of patients treated with iodine131: a study in eight centers in Flanders (Belgium); Eur J Nucl Med 1998 (25): 1368-1376.
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 12
III. SKELET
Twee toepassingen :
scintigrafie van het skelet
scintigrafie van het beenmerg
SCINTIGRAFIE VAN HET SKELET
INLEIDING
Ondanks
alle
nieuwe
ontwikkelingen
99mTechnetiumethyl-difosfonaten
in
(99mTc-MDP)
in een brede waaier pathologie.
de
nucleaire
geneeskunde
blijft
de
“klassieke”
scintigrafie (of aanverwanten) een belangrijke rol spelen
De opname van deze tracer wordt vnl. beïnvloed door de
osteoblastische activiteit, en in mindere mate door de vascularisatie. De basis van het nut van de
botscan in de klinische praktijk is dat vrijwel alle botletsels een lokale osteoblastische respons en een
toename in vascularisatie veroorzaken. Deze respons is echter niet specifiek en vindt plaats in een
grote verscheidenheid aan pathologie. De osteoblastische reactie en de toegenomen vascularisatie
veroorzaken een lokale accumulatie van de tracer en worden waargenomen onder de vorm van “hot
spots” op de botscan.
In veel klinische situaties kunnen herkenbare patronen van abnormaliteiten
worden waargenomen, die een specifieke diagnose kunnen suggereren (1).
Vermits functionele
veranderingen ter hoogte van het bot zich vroeger voordoen dan structurele veranderingen, zullen deze
vaak eerder te zien zijn op een botscintigrafie dan op RX. Bij een patiënt met gelokaliseerde botpijn
maar een negatieve RX is een botscan, met zijn hogere sensitiviteit, vaak nuttig om vroegtijdig een
pathologie op te sporen.
De botscan moet ook het eerste onderzoek zijn dat aangevraagd wordt
wanneer men een uitgezaaide pathologie wil opsporen; ten eerste wegens zijn eigenschap om
vroegtijdig laesies aan het licht te brengen, ten tweede omdat een total body scintigrafie kan bekomen
worden met een lage stralingsbelasting.
Het tijdstip van de opnamen bij een botscintigrafie hangt af van het klinisch probleem. De werkelijke
botfase situeert zich tussen 2.30 en 4 uur postinjectie. In sommige gevallen kan een zogenaamde
driefasenbotscintigrafie waardevolle bijkomende informatie leveren over de vascularisatie van een
botletsel.
Dit houdt praktisch in dat bij de patiënt stof geïnjecteerd wordt terwijl simultaan korte
sequentiële beelden van enkele seconden gemaakt worden gedurende 30 à 60 seconden (de
invasiefase), met daaropvolgend bloodpool beelden op ongeveer 5 minuten, wanneer de tracer zich nog
steeds in het vasculair compartiment bevindt (1).
Single Photon Emission Computed Tomography
(SPECT) beelden worden gereconstrueerd (in het coronaal, het sagittaal en het transversaal vlak) uit
acquisitiedata van een opname waarbij de koppen van de gammacamera een orbit rond de patiënt
beschrijven.
Het resultaat is een hogere sensitiviteit, een betere resolutie en een veel preciezere
lokalisatie van de letsels.
Detectie van primaire en secundaire kwaadaardige botletsels:
a)
Bottumoren
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 13
De botscintigrafie kan enerzijds een indicator zijn van de goed- of kwaadaardigheid van bottumoren door
de intensiteit van de uptake van de tracer, en kan anderzijds karakteristieke kenmerken vertonen bij
bepaalde bottumoren (oa. osteoïd osteoom, botmetastasen, osteogeen sarcoom, Ewing-sarcoom,
chondrosarcoom, en fibrosarcoom) (2).
De driefasenbotscan en SPECT kunnen nuttige informatie
leveren over de vascularisatie, de lokale invasie, de agressiviteit, de respons op behandeling en de
aanwezigheid van mogelijke botmetastasen op afstand.
b) Skeletmetastasen
Een overgroot deel van de skeletscintigrafie heeft tot doel het opsporen van eventuele uitzaaiing van de
kankercellen naar het skelet bij de observatie van maligne aandoeningen. Meestel wordt het ganse
lichaam in beeld gebracht. De gevoeligheid van deze detectiemogelijkheid is zeer hoog (slechts  3%
vals negatieven) doch de specificiteit is laag, maw. de skeletscintigrafie kan geen onderscheid maken
tussen maligne en benigne botombouw (bijvoorbeeld kunnen arthrose, oude fracturen enz. aanzien
worden als metastasen, de radiografie brengt echter de echte aard van voormelde botaantasting aan het
licht. Ook de follow-up van skeletmetastasen na therapie behoort tot de mogelijkheden. De scintigrafie
toont een multifocale aantasting van het skelet, al of niet confluerend tot een diffuse versterkte tekening
van het ganse skelet.
DIAGNOSTIEK VAN BOT- EN GEWRICHTSPIJNEN
Bij patiënten met lage rugpijn kan de botscan en SPECT vaak de oorzakelijke, actieve pathologie
aantonen (2). Hypercaptaties die zich op SPECT centreren ter hoogte van het wervellichaam en rond
de intervertebrale ruimten kunnen overeenkomen met spondylodiscitis, metastasen, fracturen of
degeneratieve ziekten. Wanneer solitaire hypercapterende laesies zich op SPECT uitstrekken van het
wervellichaam tot in een pedikel moet men bedacht zijn op metastasen; fracturen tekenen zich af als
lineaire, horizontaal georiënteerde hypercaptaties in het wervellichaam.
In geval van een
wervelindeukingsfractuur die ontdekt werd op RX kan de botscan aantonen of de fractuur recent is. Bij
een degeneratieve botpathologie projecteren de hypercapterende zones zich vaak ter hoogte van en
rond het oppervlak van de wervellichamen. Laesies ter hoogte van de posterieure delen van de wervels
(pedikels, laminae, facetten, processi transversi en processus spinosus) op SPECT kunnen
overeenkomen met oa. spondolysis, pediculaire laesies, artritis van de facetgewrichtjes en fracturen van
de processus transversus (3). In het geval van reumatische klachten van ongekende etiologie kan de
botscan bepaalde patronen vertonen die in de richting van een specifieke diagnose wijzen.
De
aanwezigheid van een hyperemie tijdens de vasculaire fase pleit voor een inflammatoire component. De
botscan laat ook toe de extensie, de activiteit en de evolutie van een osteoarticulaire pathologie te
evalueren (4). De botscintigrafie hoort thuis in de diagnostiek en de beoordeling van de uitgebreidheid
van de pathologie bij reumatoïde artritis en andere auto-immune aandoeningen die gepaard gaan met
artralgie, degeneratieve en microkristallijne artropathie en spondylartropathie.
ALGONEURODYSTROFIE
De diagnose van algoneurodystrofie kan aan de hand van de driefasenbotscan alleen niet gesteld
worden; deze moet eerder het klinisch vermoeden van algoneurodystrofie bevestigen of ontkrachten.
Typisch is dat de traceruptake tijdens de botfase ter hoogte van de periarticulaire delen in het
aangetaste lidmaat toegenomen is. In de eerste fase van algoneurodystrofie wordt op de botscan
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 14
tijdens de vasculaire fase een intense hyperemie van de weke weefsels van het aangetaste lidmaat
waargenomen (4). In de overgangsfase is de vasculaire fase van het aangetaste lidmaat vergelijkbaar
met het contralaterale lidmaat en in de derde fase stelt men hypovascularisatie vast. Indien de diagnose
wordt bevestigd, wordt, gezien de impact op de behandeling, de diagnostiek best vervolledigd met een
vasculaire scintigrafie (bv. een humaan serum albumine scan), die meer accuraat is voor de
fasebepaling dan de driefasenbotscan, en een aantal patiënten in een andere fase herrangschikt (5).
ZIEKTE VAN PAGET
De botscintigrafie kan leiden tot de diagnose van de ziekte van Paget en kan de graad van de activiteit
de evolutie van deze ziekte in beeld brengen (2).
BOT- EN GEWRICHTSINFECTIE
De driefasenbotscan speelt een grote rol in de diagnostiek van patiënten met een mogelijke
osteomyelitis; hij kan vroegtijdig tot de identificatie en lokalisatie van osteomyelitis haarden leiden. De
typische kenmerken van een botscan bij acute osteomyelitis zijn een toegenomen bloodflow en
bloodpool tijdens de vasculaire fase en een intense captatie van tracer op de beelden genomen tijdens
de botfase.
Veel studies hebben de hoge sensitiviteit (> 90 %) van de botscintigrafie bij acute
osteomyelitis gedocumenteerd. De specificiteit is minder hoog, vooral bij volwassenen, omdat men een
vals positieve botscan kan hebben door andere pathologie. De combinatie van een
met hetzij een
67Galliumscintigrafie,
99mTc
botscintigrafie
hetzij een witte bloedcellenscan kan de sensitiviteit en de
specificiteit verhogen.
67Ga
heeft een affiniteit zowel voor inflammatoire processen als voor tumoren; deze tracer wordt
intraveneus toegediend en beelden worden genomen tussen 24 uren en 72 uren na de injectie. Voor
het in beeld brengen van sites met accumulatie van witte bloedcellen bestaan er verschillende
methodes.
Men kan witte bloedcellen na bloedafname in vitro merken met 111Indium of met 99mTc-HMPAO
(hexamethylpropyleenamineoxime), en deze na bepaalde technische procedures terug intraveneus in de
patiënt injecteren. Een elegantere methode is deze waar de labeling van de witte bloedcellen in vivo
gebeurt dmv. intraveneuze injectie van met
99mTc
gemerkte antigranulocytenantilichamen. De WBC-
scan is de scan bij voorkeur voor de evaluatie en de follow-up van mogelijke postoperatieve
orthopedische infecties van de extremiteiten.
Aangezien het beenmerg op een WBC-scan
normalerwijze ook gevisualiseerd wordt, verdient een
axiaal skelet.
67Ga-scintigrafie
de voorkeur bij infecties van het
Een alternatief is de botscan aan te vullen met een WBC-scan en een
99mTc-
colloïdenscan om de specificiteit te verhogen voor detectie van osteomyelitis in regio’s die actief
beenmerg bevatten (6). Bij septische artritis ziet men op de vasculaire fasebeelden van de botscan een
hypercapterend synovium; indien er ook bot geïnfecteerd is, zullen er op de botfasebeelden eveneens
hypercapterende laesies zichtbaar zijn (4).
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 15
ORTHOPEDISCHE INDICATIES

Trauma, stressfracturen en sportletsels
Bij klinisch vermoeden van een fractuur en een negatieve RX zal de botscan kunnen aantonen of er wel
degelijk een fractuur is. Stressfracturen worden veel vroeger op de botscan opgemerkt dan op RX. Bij
atleten kan de botscan functionele informatie verstrekken door de aanwezigheid van enerzijds
significante letsels en anderzijds eventueel significant herstel al dan niet te bevestigen.

Periosteïtis
Het shin splints syndrome is één van de vele vormen van periostitis die dankzij de botscan aangetoond
kunnen worden.
Andere voorbeelden zijn osteïtis pubis, plantaire fascitis, achillespeestendinitis en
patellaire tendinitis.

Heup- en knieprothesen
Na het plaatsen van een heupprothese zijn hypercaptaties rondom de prothese op de botscintigrafie tot
ongeveer 1 tot 2 jaar (in functie van de soort prothese) niet ongewoon. In deze gevallen (afgezien van
de onmiddellijke postoperatieve periode) kan de vasculaire fase wel een indicator zijn van een mogelijke
complicatie. Nadien worden hypercaptaties ter hoogte van de draagvlakken van de prothese verdacht
voor een loskomen van de prothese. Een superinfectie behoort tot de differentiaaldiagnose, maar kan
ook aan de basis liggen van een loskomen van de prothese, een infectieuze complicatie kan aan de
hand van een
99mTc
WBC-scan of een
67Ga-scintigrafie
aangetoond worden. De osteoblastische reactie
ter hoogte van de trochanter major kan nog jaren zichtbaar zijn op de botscintigrafie. Voor wat de
knieprothesen betreft kunnen hypercapterende zones ter hoogte van de draagvlakken van het
prothesemateriaal na de ingreep nog jarenlang aanwezig zijn zonder dat dit hoofdzakelijk een
pathologische betekenis heeft. Hier hebben de driefasenbotscintigrafie en een eventuele scinitigrafische
follow-up zeker een nut (4).
BOTNECROSE
In het vroegtijdig stadium van botnecrose ziet men een fotopenie die veroorzaakt wordt door de
ischemie. Daarop volgt een herstelfase die zich vertaalt door een belangrijke osteoblastische activiteit
waarbij in het centrum een hyperactiviteit aanwezig is. Deze fotopenische zone, die vrij specifiek is voor
botischemie, is in veel gevallen enkel op de SPECT-beelden waar te nemen. De klassieke sites van
botnecrose zijn de femurkop, de femurcondylen, de taluskop en het os lunatum. Bij jonge kinderen bij
wie men de ziekte van Legg Calvé Perthes vermoedt, kan men pinhole opnames maken met de heup
respectievelijk in adductie en abductie-externe rotatie (kikvorspositie); een SPECT kan moeilijk te
interpreteren zijn door de omliggende hyperactieve groeicentra die reconstructie artefacten kunnen
veroorzaken (4).
METABOLE ZIEKTEN
Men kan een diffuus toegenomen MDP-captatie waarnemen bij oa. renale osteodystrofie, primaire
hyperparathyroïdie, osteomalacie en hyperthyroïdie (4). De klinische waarde van de botscintigrafie is
vnl. dat hij focale complicaties van een veralgemeende metabole pathologie kan aantonen zoals
stressfracturen en bruine tumoren bij een primaire hyperparathyroïdie en pseuo-fracturen bij
osteomalacie (7).
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 16
SCINTIGRAFIE VAN HET BEENMERG
TRACERS :
-
Tc99m gemerkte ultrakleine collïdpartikels in het reticuloendotheliaalstelsel opgestapeld (lever, milt
en functioneel beenmerg)
Nadeel :
lever en milt bemoeilijken de interpretatie van de tracerverdeling in laag dorsaal en laag lumbaal
-
Tc99m gemerkte witte bloedcellen (onafhankelijk van de markeringstechniek)
TOEPASSINGEN
W HOLE BODY BEELDEN
-
detectie van metastasen gelegen in beenmerg zonder aantasting van de grote skeletstructuren,
met als gevolg vals negatieve skeletscintigrafie
-
detectie en evaluatie van beenmergaantasting bij maligne systeemziekten
-
beoordeling van uitgebreidheid van het functioneel beenmerg bij haematologische aandoeningen
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 17
IV. LONGEN
INHOUD
 Perfusiescintigrafie
 Ventilatiescintigrafie
 Gecombineerde perfusie/ventilatiescintingrafie
 Meting van het muciliair transport
 Meting van de permeabiliteit van het respiratoir epitheel
 Positron Emissie Tomografie (PET)
 Conventionele tumor- en inflammatietracers
De voornaamste toepassingsgebieden van de nucleaire geneeskunde in het domein van de
longpathologie betreffen : de studie van longperfusie en ventilatie vooral bij het opsporen van
longembolen en de studie van inflammatoire en tumorale processen.
Perfusiescintigrafie van de longen
Als tracer gebruikt men macroaggregaten of microsferen van menselijk serumalbumine, gemerkt met
99mtechnetium.
De toegediende dosis bedraagt 74 à 148 Mbq (2 à 4 mCi). De partikels met een
gemiddelde diameter van 10-40 µm gaan zich na intraveneuse injectie vastzetten in het eerste
capillairbed dat zij ontmoeten, vooral dus in de longen. Ongeveer 1/1000 van de pulmonale arteriolen
worden gedurende ongeveer 6 à 8 uren verstopt, waarna de partikels door enzymetische afbraak uit de
longen verdwijnen. Gewoonlijk worden ongeveer 250 000 à 500 000 partikels toegediend (> 60.000 voor
de kwaliteit van de beeldvorming; < 700.000 om nevenwerkingen te vermijden). Bij een verminderd
pulmonaal vaatbed (o.a. bij pulmonale hypertensie) of bij een rechts-links shunts waarbij de partikels in
de systeemcirculatie worden opgenomen, bij zwangere patiënten en na pneumonectomie wordt een
kleinere dosis toegediend. Na inspuiting bij een patiënt in liggende houding (om de invloed van de
zwaartekracht te vermijden) is de verspreiding van de partikels in de longen uniform, waardoor het
orgaan een homogeen patroon vertoont. Gebieden met sterk vertraagde of uitgevallen bloedstoevoer
tekenen zich af als zones van verminderde of afwezige tracerdepositie. Voor optimale visualisatie van
de verschillende longgebieden is het wenselijk opnamen vanuit 8 richtingen te maken : voorzijde,
achterzijde, twee profiel opnamen alsmede twee voorste en twee achterste schuine standen.
Het dosisequivalent ter hoogte van de long bedraagt ongeveer 4 à 8 mSv, de totale lichaamsdosis
ongeveer 0,2 à 0,4 mSv. Deze dosis is lager dan bij een CT-thorax.
De perfusie longscan is een buitengewoon gevoelige methode om stoornissen in de longdoorbloeding
op te sporen en is het voorkeursonderzoek bij het vermoeden van longembolie.
perfusiescan sluit een longembool praktisch uit.
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 18
Een normale
Driehoekige uitsparingszones aan de periferie van de long gelegen zijn zeer suggestief maar niet
specifiek voor embolie; zij kunnen immers aan multipele andere congenitale of verworven, zowel
parenchymateuse als vasculaire afwijkingen te wijten zijn (o.a. obstructief longlijden, pneumonie,
tumoren, vasculitis, enz...).
Bij bepaalde patiënten, bij wie men het bestaan van thrombotische letsels vermoedt, kan men de
tracerdosis voor de longperfusie inspuiten via de venen van de voetrug.
Tijdens de boluspassage door de diepe venen van de onderste ledematen ontdekt men niet zelden
flebotrombose van de popliteale of iliofemorale venen, van waaruit bloedstolsels zich verspreid hebben
naar de longen.
Ventilatiescintigrafie van de longen
De exploratie van de longventilatie wordt uitgevoerd hetzij met radioactieve gassen, hetzij met gemerkte
partikels (aërosols, Technegas).
a) Radioactieve gassen.
-
Het inademen van een radioactief gas, dat zich onder normale omstandigheden homogeen in de
longen verspreidt, laat toe na te gaan of alle delen van de longen goed worden geventileerd. Delen
met slechte ventilatie zijn zichtbaar als zones van verminderde tracerconcentratie.
In vele laboratoria wordt gebruik gemaakt van Xenon (133Xe, fysische halfwaardetijd van 5,2 dagen
doch biolologische halfwaardetijd van ongeveer 10 min). Het onderzoek bestaat uit 3 fasen : a)
“single breath” fase waarbij er gedurende 10 à 15 sec. 555 tot 720 MBq, Xenon gas wordt
ingeademd, b) vervolgens een “equilibrium” fase in een gesloten systeem gedurende 3 à 5 min., c)
en tenslotte een “wash-out” fase gedurende 5 min. waarbij er beelden worden gemaakt om de 45
sec. Ventilatieafwijkingen komen in de eerste fase voor als een defect terwijl ze in de laatste fase
eerder door een tracerretentie worden gekenmerkt. Het meten van de uitwas is een zeer gevoelige
test gebleken bij het evalueren van chronisch obstructief longlijden (o.a. in beginstadia, of om
regionale effecten van bronchodilatantia na te gaan). De lage fotonpiek van 80 keV is betrekkelijk
ongunstig voor de beeldvorming en in geval van een gecombineerd ventilatie-perfusie onderzoek
dient om deze reden eerst het ventilatie onderzoek te worden uitgevoerd. De stralendosis van de
ventilatie-exploratie met
133Xe
bedraagt 0,012 mGy/MBq voor de long, doch 0,18 mGy/MBq voor de
trachea bij een dosis van 370-720 Mbq (10-20 mCi).
-
Krypton (81mKr) met een halfwaardetijd van 13 sec., en afkomstig uit een
81Rb-generator
met een
halfwaardetijd van 4,7 uur levert een betere beeldkwaliteit (fotonpiek van 190 keV) en is daarmee
het ideale radiofarmacon voor klinische onderzoeken (o.a. bij longembolie).
De procedure is
bovendien eenvoudiger voor de patiënt (opnamen tijdens rustig ademen), doch dit isotoop is slechts
op beperkte schaal beschikbaar en is tevens relatief duur. Door een goed geplande groepering van
de onderzoeken bij meerdere patiënten kan dit euvel evenwel grotendeels verholpen worden. De
stralendosis voor de long blijft laag bij continue ademhaling : 0,66 mGy/MBq/min hetgeen voor 6
opnamen van elk 300 000 counts een dosis van 1-1,5 mGy betekent. De totale lichaamsbestraling
is te verwaarlozen.
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 19
b) Gemerkte partikels (Aërosols, Technegas).
-
Aërosols
Hierbij laat men de patiënt aërosols, bereid met suspensie van albumine- of colloidpartikels gemerkt
met
99mTechnetium
inademen. De distributie van de ingeademde tracer wordt sterk beïnvloed door
de aard van de toegediende aërosol en de afmetingen van de partikels. Deze afmetingen van de
partikels bepalen dan ook de toepassingen van deze techniek.
Een noodzakelijke partikelgrootte van minder dan 2 µm kan met de klassieke vernevelaars slechts
verkregen worden door het wegfilteren van de grotere partikels, met een verlies van 95% van de
bereide tracer als gevolg. Van de dosis van 30mCi technetium-99m die in de vernevelaar wordt
aangebracht komt ongeveer 1 à 3 mCi in de patiënt terecht.
De bestralingsdosis bedraagt
ongeveer 0,5 à 0,75 mGy.
-
Technegas (Pseudogas)
Technegas wordt bereid door een dosis technetium pertechnetaat in een kleine grafietoven te
brengen waarna bij zeer hoge temperaturen (2500 °C) een evaporatie optreedt zodat technetium
gemerkte koolstofpartikels ontstaan waarvan de grootte schommelt tussen 4 en 250 mm.
Ongeveer 70% van de gebruikte dosis is beschikbaar voor de patiënt. De klaring van Technegas
uit de longen is minimaal (3% na 24 uur) zodat een optimale timing van het onderzoek mogelijk is.
Het toestel is tevens uitgerust om beademde patiënten te onderzoeken.
Met deze techniek tekenen de longvelden zich nagenoeg homogeen af bij gezonde personen en
progressief meer heterogeen bij toenemend obstructief longlijden.
Gecombineerde Ventilatie-perfusiescintigrafie
Een gecombineerd ventilatie-perfusie onderzoek speelt een belangrijke rol bij de diagnose van
longembolen. De aanwezigheid van perfusiedefecten alleen is een gevoelig, maar niet specifiek teken.
De perfusiedefecten worden gekenmerkt door hun grootte, configuratie (segmentair, subsegmentair en
niet-segmentair) en aantal (longembolen zijn gewoonlijk multipel en bilteraal). Om de specificiteit van de
longperfusie te verhogen is een gelijktijdige beoordeling van de ventilatie noodzakelijk : longembolen
gaan gewoonlijk gepaard met een zogenaamde “mismatch” (perfusiedefect met een normale ventilatie).
Een recente (< 24 uur) RX thorax is onontbeerlijk bij de interpretatie van een ventilatieperfusiescintigrafie (V/Q scan). Een V/Q scan samen met een RX thorax wordt meestal geïnterpreteerd
als normaal of indicatief voor een longembool met hoge, intermediaire of lage waarschijnlijkheid voor
longembolen. De meest gebruikte criteria werden beschreven door Biello et al. (5) en meer recent
aangepast in een prospectieve studie over het nut van V/Q scans bij diagnose van longembolen
(PIOPED studie 6). Hoge waarschijnlijkheid wordt geassocieerd aan 2 grote, 1 groot en 2 matige of 4
matige “mismatch” segmentaire perfusiedefecten. Lage probabiliteit wordt gedefinieerd in het geval van
niet-segmentaire perfusiedefecten, 1 enkele matige mismatch, een perfusiedefect dat duidelijk groter is
dan op de RX thorax, grote of matige “match” perfusiedefecten, kleine segmentaire perfusiedefecten.
Intermediaire waarschijnlijkheid wordt gekenmerkt door een V/Q scan die niet in vorige categorieën thuis
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 20
hoort.
V/Q scans dienen geïnterpreteerd te worden samen met de klinische gegevens.
Perfusiedefecten kunnen zeer lang aanwezig blijven : gewoonlijk is er een afname van 50% over 2
weken en 75% binnen 3 maanden. Om deze reden is een controlescintigrafie na 1 tot 3 maanden nuttig
als therapeutische evaluatie en als referentie bij mogelijke nieuwe embolen. Een V/Q scan is mogelijks
vals positief in het geval van andere pathologieën zoals : bronchus carcinoma’s, mediastinale massa’s,
postradiotherapie, longvasculitis, tuberculosis. Vetembolen resulteren in kleine perfusiedefecten.
Buiten het opsporen van longembolen is een gecombineerde ventilatie-perfusiescintigrafie een nuttig
onderzoek voor volgende indicaties gebleken :
 Evaluatie van alternatieve oorzaken van hypoxie : zoals congestief hartfalen, chemisch obstructief
longlijden, endobronchiale obstructie, niet-thrombotische embolen (vet, lucht, amnios, ...)
 Kwantificatie van regionale perfusie en ventilatie door digitaliseren van de beelden en berekenen van
ratio’s.
De voornaamste indicaties hiervoor zijn : a) preoperatieve evaluatie bij longkanker om
posttherapeutische functie te schatten, b) pre- en postoperatieve evaluatie van longtransplanten, c)
evaluatie van patiënten met congenitale hartziekten.
 Evaluatie van rechts-links shunt : anatomisch (meestal intracardiaal) of functioneel (meestal
intrapulmonaal). Hierbij worden gemerkte macro-aggregaten I.V. toegediend thv. de onderste of
bovenste ledematen. In het geval van een shunt komen deze in de systeemcirculatie en dan vooral
in de organen met het grootste debiet (hersenen en nieren) terecht.
De verhouding van de
traceropstapeling in deze organen versus de longen is een maat voor de belangrijkheid van de shunt.
 Om congenitale afwijkingen van de pulmonale arterie of om congenitaal lobair emfyseem aan te
tonen.
Meting van mucociliair transport
Hiervoor worden grotere partikels zoals macroaggregaten van albumine of zwavelcolloïd gebruikt, die
neerslaan ter hoogte van de grotere luchtwegen, waarna ze door de ciliaire werking oraalwaarts
migreren. Deze migratie van de gemerkte partikels wordt gevolgd ter hoogte van diverse gebieden
(perifere longzones, hilaire gebieden, centrale luchtwegen) door middel van sekwentiële digitale beelden
gedurende 60 à 120 min. De interpretatie wordt bemoeilijkt door de interferentie tussen de artificieel
afgescheiden compartimentele longgebieden en door het optreden van abnormale tracerbewegingen
(o.a. omkering van migratierichting, overgang van tracerpartikels van de ene naar de andere long,
artefacten door hoesten, enz.).
Er zijn meerdere mathematische modellen beschreven om de mucociliaire migratie te kwantificeren.
Deze techniek kan gebuikt worden om mucociliaire dysfunctie te bestuderen bij obstructieve
longaandoeningen, astma, inflammatie, postbestraling.
Meting van de permeabiliteit van het respiratoir epitheel
99mTc-DTPA
aërosols opgebouwd uit zeer kleine partikels (kleiner dan 1 µm) bereiken de meer perifere
longgebieden en gaan snel door de alveolo-capillaire membraan migreren, waarna ze uit het lichaam
verwijderd worden door de nieren.
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 21
Het transepitheliaal transport van de tracer wordt gemeten door middel van sekwentiële digitale beelden
van de longvelden, waarna een diffusie-index kan berekend worden. Bij niet rokende controlepersonen
bedraagt het half-leven ongeveer 60  15 min. Een toename van de transepitheliale permeabiliteit werd
vooral aangetroffen bij ARDS en hyaliene membraanziekte, en in mindere mate bij idiopatisch
interstitieel longlijden, bij sarcoïdose, bij Pneumocystis carinii-pneumonie, bij asbestose, enz.
Een
verhoogd transport wordt tenslotte ook aangetroffen bij zware rokers en bij epitheelbeschadiging door
inademing van schadelijke chemicalieën. Het nadeel van dit onderzoek is zijn niet-specificiteit.
Galliumscintigrafie
Gallium-67-citraat
is
een
radioactieve
verbinding
die
wordt
opgenomen
in
tumoren
en
ontstekingsprocessen van zowel infectieuze als van niet-infectieuze aard. De intraveneus toegediende
citraatverbinding waaraan het nuclide Ga-67 is gekoppeld, gedraagt zich biologisch als een ijzer-ionanaloog en bindt zich met name aan transferrine. De stapeling van het nuclide in tumoren geschiedt via
transferrinereceptoren. Bij ontstekingsprocessen zou het mechanisme van stapeling daarentegen een
competitie met lactoferrine zijn, waarbij het gevormde Ga-67-lactoferrinecomplex zich kan binden aan
het oppervlak van lymfocyten en macrofagen. Bacteriën en andere micro-organismen zouden onder
invloed van sideroforen in staat zijn om direct het nuclide op te nemen.
Gallium-67 heeft een halfwaardetijd van 78 uur.
Bij de scintigrafie, gebruikmakend van een
gammacamera met een groot gezichtsveld en een hoge energiecollimator, wordt de gamma-energie van
93 keV, 184 keV en 296 keV uit het complexe stralingsspectrum van het nuclide benut. De scintigrafie
wordt meestal 48 uur na de intraveneuze toediening van het radiofarmacon verricht. De dosis van het
radiofarmacon is bij de diagnostiek van intrathoracale aandoeningen 40Mbq.
Bij de totale
lichaamsscintigrafie wordt een dosis van 150 Mbq Ga-67-citraat aanbevolen. Na intraveneuze injectie
van 40 Mbq Ga-67-citraat bedraagt de totale stralingsbelasting 4 mSv in vergelijking met 7-11 mSv van
een CT-thoraxonderzoek. De indicatie voor het verrichten van Ga-67 scintigrafie zal in verband met de
stralingsbelasting altijd wel overwogen moeten worden.
Voor de detectie van intrathoracale Ga-67 stapeling wordt vaak volstaan met een eenvoudige visuele
beoordeling van het voor- en achterwaartse scintigram. Hierbij kan een indruk worden verkregen van de
intensiteit en de verdeling (focaal of diffuus) van een verhoogde Ga-67 stapeling. Om het subjectieve
element van de beoordeling van de Ga-67 stapeling in de longen bij interstitiële longaandoeningen te
beperken zijn aanvullend verschillende methoden ontwikkeld om een betere kwantitatieve maat te
verkrijgen. De scintigrafische beelden kunnen semi-kwantitatief worden geanalyseerd door middel van
indices die worden berekend uitgaande van de oppervlakte, de intensiteit en de uniformiteit van de Ga67 stapeling in vergelijking met referentiegebieden, bijvoorbeeld de lever (11). Met behulp van een
computer en digitale beelden met markering van longhili en longen kan een kwantitatieve maat voor de
radioactiviteit per beeldelement worden verkregen. De kwantitatieve maat voor de Ga-67 stapeling blijkt
bovendien gestandaardiseerd te kunnen worden door de radioactiviteit per beeldelement te vergelijken
met die van een Ga-67 ijkbron (20 Mbq) in een perspex fantoom (12). Door een gestandaardiseerde
kwantitatieve analyse van de Ga-67 stapeling in de longen is het in principe mogelijk om de activiteit van
interstitiële longpathologie betrouwbaar te volgen.
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 22
Er zijn verschillende intrathoracale aandoeningen waarbij een verhoogde stapeling van het
radiofarmacon kan worden waargenomen. Een verhoogde Ga-67 stapeling is dan ook een aspecifiek
verschijnsel. Door de introductie van de computertomografie en de kernspinresonantietomografie als
beeldvormingsmethoden is de toepassing van Ga-67 scintigrafie thans beperkt.
Bij de diagnostiek van mediastinale tumoren of stagering van longtumoren wordt Ga-67 scintigrafie niet
meer toegepast.
Ook bij de diagnostiek van vermoede infecties (o.a. met Pneumocystis carinii of
Cytomegalovirus) bij immuungestoorde patiënten is Ga-67 scintigrafie minder aangewezen. Het snelle
beloop en de behandelbaarheid van de infecties maakt immers een vroegtijdige invasieve diagnostiek
noodzakelijk. Ga-67 scintigrafie wordt als aanvullend onderzoek nog wel verricht bij de stagering en
follow-up van maligne lymfomen, waarbij de mate van Ga-67 stapeling wordt bepaald door de
maligniteitsgraad van het lymfoom.
Ook bij de evaluatie van de activiteit van interstitiële
longaandoeningen kan Ga-67 scintigrafie een belangrijke bijdrage leveren.
Bij interstitiële
longpathologie, die geleid heeft tot fibrosering van het longweefsel, is de stapeling van Ga-67 in de
longen niet verhoogd.
Sarcoïdose laat scintigrafisch vaak een kenmerkend patroon van intrathoracale Ga-67 stapeling zien.
De Ga-67 stapeling blijkt representatief voor de activiteit van het granulomateuze ontstekingsproces.
Patiënten met een uitgebluste vorm van sarcoïdose hebben een negatieve Ga-67 scan.
POSITRON EMISSIE TOMOGRAFIE (PET)
De laatste jaren wordt PET meer en meer gebruikt in de diagnostiek van longtumoren. In tegenstelling
tot CT en KST, die hoofdzakelijk rekening houden met anatomische veranderingen, berust PET op de
gewijzigde metabole eigenschappen van weefsels. Reeds in 1930 werd door Warburg aangetoond dat
vrij vroeg in de oncogenese van een kankercel een verhoogd suikermetabolisme ontstaat. Dit verhoogd
suikerverbruik is secundair aan een verhoogde expressie van glucose-transporterproteïnes in de
celmembraan en aan een verhoogde concentratie van verschillende enzymes (o.a. hexokinase) die de
glycolyse zelf bevorderen (16). Het radioactief gemerkt suikeranaloog 1-18F-2-deoxy-D-glucose (FDG)
wordt in tegenstelling tot D-glucose, na opname in de cel en fosforilatie door het hexokinase, niet meer
verder afgebroken in de glycolytische pathway. Omdat er ook slechts weinig FDG-fosfaat opnieuw
gedefosforileerd wordt, stapelt het FDG fosfaat op in de cel (“metabolic trapping”) zodat het vertraagd
suikerverbruik van tumoren kan gevisualiseerd worden. De meest gebruikte opnamemethode is de
whole body scan. Fysiologische FDG stapeling wordt gezien in de hersenen, alsook in nieren en blaas
gezien de urinaire exretie van de tracer.
Stapeling van FDG in myocard en skeletspieren is wisselend en afhankelijk van de nuchterheidstoestand
van patient gezien de FDG opname in deze cellen bevorderd wordt door insuline wat niet het geval is bij
de tumorcel. Voor een goede sensitiviteit bij oncologische toepassingen is het dus essentieel dat patient
tenminste 6 uur nuchter is om een lage basale insuline spiegel te bekomen. Bij diabetes patienten wordt
om dezelfde reden best ook geen insuline toegediend voor het onderzoek. Toch is de sensitiviteit bij
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 23
deze diabetes patienten meestal lager gezien competitie van FDG met glucose thv de
transporterproteines.
Naast de whole body scan die enkel een visuele evaluatie van de FDG opname toelaat, kan men het
glucoseverbruik ook kwantificeren dmv “standardized uptake value” (SUV). De meting wordt dan
gecorrigeerd voor de weefselverzwakking van de stralen ( attenuatiecorrectie), de geinjecteerde
tracerdosis en het radioaktief verval en drukt uit in welke mate de tumor meer FDG opneemt dan de rest
van het lichaam indien de FDG homogeen verdeeld zou zijn. De meting wordt hierdoor objectief en iets
sensitiever voor kleinere letsels. Het nadeel is evenwel dat dit tijdrovend is.
In de diagnostiek bij longtumoren wordt PET gebruikt bij volgende indicaties: 1. Differentiële diagnose
van coin lesions, 2. Mediastinale stadering bij NSCLC, 3. Detectie van metastasen op afstand.
1. Differentiële diagnose van coin lesions
Verhoogde FDG opname werd aangetoond in meeste longkankercellijnen in-vitro. Recente studies
tonen ook aan dat FDG in-vivo zeer accuraat is voor differentiatie tussen benigne en maligne solitaire
longletsels met een sensitiviteit van meer dan 90%. Visuele evaluatie blijkt even accuraat als
kwantitatieve methoden. Vals negatieve resultaten vindt men hoofdzakelijk bij letsels kleiner dan 1 cm,
zeker zo geen attenuatiecorectie werd toegepast. De specificiteit is variabel ( 70-100% ) en sterk
afhankelijk van het voorkomen van inflammatoire letsels (bv. tuberculose, aspergillose, antracosilicose)
gezien deze letsels ook in mindere mate een verhoogde FDG-opname vertonen tengevolge van
traceraccumulatie in macrofagen en granulocyten.
Het gebruik van andere tracers zoals C11- methionine ( maat voor het proteinemetabolisme) of F18 /
C11 gelabelde thymidineanalogen ( maat voor de DNAsynthese) kunnen mogelijks de specificiteit
verbeteren.
Bij maligne coin lesions evalueert men met het whole body onderzoek terzelfdertijd het solitair karakter
van de lesie.
2. Mediastinale stadiëring bij NSCLC
Uit recente studies blijkt dat FDG-PET ook accuraat maligne van benigne mediastinale lymfeklieren kan
differentieren. Vansteenkiste et al. toonde aan in een prospectieve studie in 50 patienten dat PET
significant beter was dan CT ( sens 93%, spec 97% versus 67 %, 59% voor CT) voor staging van het
mediastinum. Vals negatieve resultaten werden enkel bekomen bij microscopische tumorinvasie van de
lymfeklier. Discriminatie tussen N1 en N2 lymfeklieren kan een probleem zijn wanneer PET zonder CT
gegevens geïnterpreteerd wordt gezien de beperkte anatomische referenties aanwezig in een PET
beeld. Wanneer PET en CT echter visueel of met anatomo-metabole fusiebeelden gecorreleerd worden
lijkt dit probleem grotendeels opgelost. CT en PET zijn dus niet competitief maar eerder complementair.
Indien de resultaten bevestigd worden in grotere studies, kan preoperatieve invasieve mediastinale
staging worden weggelaten bij patiënten met een negatieve PET. Alleen patiënten met minimale N2ziekte worden op deze wijze gemist en chirurgie is bij deze patiënten-subgroep vermoedelijk toch nog de
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 24
beste therapiekeuze. Een positieve PET dient best geconfirmeerd door een mediastinoscopie gezien
ook bepaalde inflamatoire lymfeklieren (type antracosilicose, sarcoidose) een verhoogde FDGopname
kunnen vertonen.
3. Detectie van metastasen op afstand
Naast metastatische mediastinale lymfeklieren kan de whole body techniek tijdens hetzelfde onderzoek
ook metastasen op afstand in het licht stellen. Uit verschillende preliminaire studies blijkt dat PET vaak
meer letsels ontdekt dan de huidige stagingsonderzoeken met uitzondering van hersenmeta’s.
CONVENTIONELE TUMOR- EN INFLAMMATIETRACERS
Gemerkte peptiden
Octreotide, een met Indium-111 gemerkte somastatine analoog, bindt zich aan somastatine receptoren
die aanwezig zijn op sommige tumorale cellijnen zoals bij “small cell” long kanker. Niettegenstaande
hoopvolle resultaten dienen verdere uitgebreide studies te worden uitgevoerd over het nut van
Octreotide als diagnostisch middel voor stadiëring en therapeutische follow-up (16).
Thallium-201; Tc-99m-Mibi
Beide radiofarmaca worden meestal gebruikt als perfusietracers is het geval van coronaire pathologie.
Thallium-201 vertoont een hogere opstapeling en langere retentie in kwaadaardige dan in goedaardige
gezwellen (schildklier, long, hersenen, ...). Om deze reden worden best laattijdige (2 uur na injectie)
SPECT beelden opgenomen (retentie-index).
Met wisselend succes werd het nut aangetoond van thallium scintigrafie voor de typering van primaire
longletsels (17), voor de opsporing van mediastinale lymfo-adenopathie (18) en voor de evaluatie van
het therapeutisch succes (een lage posttherapie thallium opstapeling wijst op een duidelijk betere
prognose) (19).
De gegevens van met technetium gemerkte hartperfusietracers zijn preliminair en
wijzen op een gelijkaardige prestatie als thallium-201. Afwezige opstapeling van technetium-99m Mibi
zou wijzen op multi-drug resistentie voor bepaalde chemotherapeutica (20).
Inflammatie & infectietracers
Buiten Gallium-67 citraat (cfr. supra) bestaat een meer fysiologische methode in het gebruik van
leucocyten gemerkt met Indium-111 en Technetium-99m. Als alternatief wordt gebruik gemaakt van
gemerkte monoclonale antistoffen gericht tegen een antigen van het membraan van witte bloedcellen.
Meer recent werd het gebruik van gemerkte chemotactische peptiden experimenteel onderzocht met
wisselend succes.
Onlangs werd de opstapeling in inflammatiehaarden vastgesteld van radioaktief
gemerkt niet specifiek humaan immuno globuline (HIG). Het aantal klinische toepassingen met deze
tracers is eerder beperkt : preoperatieve evaluatie van bronchiëtasieën, longvasculitis, ARDS, graft
versus hast disease.
LITERATUUR
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 25
1.
Sorensen J., Phelps M.
Physics in Nuclear Medicine.
WB Saunders 1987
2.
Hughes JMB.
Radionuclides and the lung : past, present and future.
Amer J Roentgen 1990, 155:455-63
3.
Spies WG
Ventilation-Perfusion Scintigraphy.
Nuclear Medicine, Henkin R., Eds. Mosby 1996;2:1382-1439
4.
P Diot, JL Bauliers, E. Lemarie
Nuclear Medicine and Lung Diseases.
Eds. Springer-Verlag, Paris 1993;30-37
5.
Biello DR, Mattar AG, Mc Knight RC, Siegel BA
Ventilation-Perfusion studies in suspected pulmonary embolism.
Am. Journal of Radiology 1979;133(6):1033-1037
6.
The PIOPED Investigators
Values of the ventilation-perfusion scan in acute pulmonary embolism diagnosis. (PIOPED)
JAMA 1990;263:2753-9
7.
Zwas TO, Katz I, Belfer B, Baum GL, Aharonson E
Scintigraphic monitoring for mucociliary tracheo-bronchial clearance of Technetium -99m
macroaggregated albumine aerosol.
J Nucl Med 1987;28:161-7
8.
Newhouse MI, Jordana M, Dolovich M
Evaluation of lung epithelial permeability.
Eur J Nucl Med 1987;13:58-62
9.
Beckermans C, Hoffer PB, Bitran JD, Gupta RG
Gallium-67 citrate imaging studies of the lung.
Semin Nucl Med 1980;10:286-301
10. Boer RO, Wiarda KS, redacteuren
Aanbevelingen nucleaire geneeskunde.
Delft:Eburon 1996
11. Line BR, Fulmer JD, Reynolds HY, Roberts WC, Jones AE, Harris EK, et al.
Gallium-67 citrate scanning in the staging of idiopathic pulmonary fibrosis:correlation with
physiologic and morphologic features and bronchoalveolar lavage.
Am Rev Resp Dis 1978;118:355-65
12. Alberts C, Schoot JB, van der. ???
Standardized quantitative Ga-67 scintigraphy in het evaluation of pulmonary sarcoidosis.
Sarcoidosis 1988;5:111-8
13. Hughes JM
18F-fluorodeoxyglucose PET scans in lung cancer.
Thorax. 1996;51(2):S16-22
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 26
14. J. Vansteenkiste, S. Stroobants, P. De Leyn, P. Dupont, J. Verschakelen, K. Nackaerts, L.
Mortelmans and the Leuven Lung Cancer Group
Mediastinal staging with FDG-PET-scan in patients with potentially operable non-small cell lung
cancer : a prospective analysis of 50 cases.
Chest (in press)
15. Bury T, Dowlati A, Paulus P, Hustinx R, Radermecker M, Rigo P
Staging of non-small cell lung cancer by whole-body fluorine-18 deoxyglucose positron emission
tomography.
Eur J Nucl Med. 1996;23(2):204-206
16. Kwekkeboom DJ, Kho GS, Lamberts SW, Reubi JC, Laissue JA, Krenning EP
The value of octreotide scintigraphy in patients with lung cancer.
Eur J Nucl Med. 1994;21(10):1106-1113
17. Matsuno S, Tanabe M, Kawasaki Y, Satoh K, Urrutia AE, Ohkawa M, Maeda M
Effectiveness of planar image and single photon emission tomography of thallium-201 compared
with gallium-67 in patients with primary lung cancer.
Eur J Nucl Med. 1992;19(2):86-95
18. Yokoi K, Okuyama A, Mori K, Tominaga K, Miyazawa N, Takizawa I, Sasagawa M
Mediastinal lymph node metastasis from lung cancer : evaluation with Tl-201 SPECT comparison
with CT.
Radiology 1994;192(3):813-817
19. Yamaji S
Usefulness of 201Tl SPECT in the evaluation of treatment effect for primary lung cancer.
Kaku Igaku 1995;32(12):1333-1340
20. Moretti JL, Caglar M, Boaziz C, Caillat-Vigneron N, Morere JF
Sequential functional imaging with technetium-99m hexakis-2-methoxyisobutylisonitrile and indium111 octreotide : can we predict the response to chemotherapy in small cell lung cancer?
Eur J Nucl Med. 1995;22(2):177-180
21. Datz FL
Infection Imaging.
Seminars in Nuclear Medicine 1994;24(2):92-169
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 27
V. HART
V.I. PLANAIR EN SPECT-ONDERZOEK
MYOCARDSCINTIGRAFIE MET THALLIUM
De myocardscintigrafie met Thallium, zoals voorgesteld in 1973, wordt in sommige diensten van
nucleaire geneeskunde gebruikt om, op niet-invasieve wijze, de perfusie van de myocardspier te
evalueren. De methode bestaat erin dat een kleine hoeveelheid Thallium langs I.V. weg (onder de vorm
van thalliumchloride) wordt geïnjecteerd en dat enkele minuten later een beeldje van de hartstreek wordt
gemaakt. De scintigrafie wordt uitgevoerd met behulp van een camera die draait rond de patiënt en het
mogelijk maakt, dankzij de computer, om transversale, frontale en sagitale sneden van het myocard te
reconstrueren (de tomoscintigrafie).
De tracer moet zorgvuldig I.V. geïnjecteerd worden om radionecrose te vermijden. Indien de injectie
uitgevoerd wordt tijdens een inspanning is het aangewezen een kleine veneuse catheter aan te leggen
vóór de inspanningsproef begint zodat men elke moeilijkheid vermijdt op het moment van de injectie. De
gebruikelijke dosis is 2 tot 3 millicurie gaan voor een tomoscintigrafie.
Voor een tomografie maakt men 32 beeldjes over een halve cirkel, hetzij van 0 tot 180°, hetzij van -45 tot
135°.
Onmiddellijk na de I.V. injectie verdeelt het Thallium zich zoals Kalium in het merendeel van de
weefsels, maar voornamelijk in de hartspier en de skeletspier. Zijn extractiecoëfficiënt die gedefinieerd
wordt als zijnde het verschil tussen de arteriële en de veneuse concentratie in weefsel gedeeld door de
arteriële concentratie, is van de ordegrootte van 85 % en is voldoende stabiel : deze vermindert slechts
gematigd onder hypoxie of wanneer het coronaire debiet hoger is dan de cardiale behoefte. Wanneer
het coronaire debiet vermeerdert door de stijging van de myocardbehoefte zal de extractiecoëfficiënt niet
wijzigen.
De belangrijkste factor voor de tissullaire captatie van Thallium is dus het regionaal myocarddebiet zodat
de beeldjes, die korte tijd na injectie geregistreerd werden de regionale distributie van de
myocardperfusie weerspiegelen zoals zij bestond op het moment van de tissulaire penetratie van de
tracer.
Van zodra het Thallium gecapteerd is door de musculaire cellen verdwijnt deze er progressief weer uit.
Deze bevindt zich in het bloedcompartiment en kan zich opnieuw verdelen naar de organen.
Dit
redistributiefenomeen wordt gebruikt om myocardischaemie in het licht te stellen welke verschijnt bij een
inspanning en verdwijnt bij rust. Men injecteert de tracer juist voor het einde van de inspanningsproef,
nl. op het moment dat een regionale myocardischaemie kan verschijnen en men neemt daarop een
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 28
eerste serie scintigrafische beeldjes.
De perfusiedefecten die ze vertoont onder vorm van een
gelocaliseerde hypocaptatie komt overeen, hetzij met een inspanningsischaemie, hetzij met een
ischaemie bij rust, hetzij met sequellen van myocardnecrose.
Na 4 u. rust neemt men een tweede serie beeldjes zonder nieuwe injectie. De perfusiedefecten die
verdwenen zijn komen overeen met een inspanningsischaemie. Deze, die blijven, getuigen van het
bestaan van necrose of wat zelden voorkomt, van een persisterende ischaemie bij rust. Men heeft
echter vastgesteld dat dit redistributiefenomeen hetzij sneller (ingeval van voorbijgaand arterieel spasme
bijvoorbeeld), hetzij trager (ingeval van ernstig coronair letsel bijvoorbeeld) kan gebeuren en dat een
persisterend perfusiedefect op 4 u. verdwenen kan zijn na 24 u. Dit is in die mate belangrijk dat men er
zich bewust moet van zijn dat de interpretaties van de beeldjes na injectie met Thallium verschillend
geïnterpreteerd worden in functie van de tijd die verlopen is sinds de injectie. De beeldjes bekomen in
de eerste minuten na injectie weerspiegelen de distributie van de bloedflow t.h.v. het myocard. De
laattijdige tracerverdeling daarentegen is niet meer representatief voor de flow, maar voor de
hoeveelheid leefbare myocardcellen in iedere regio.
Theoretisch verschaffen ons de redistributiebeeldjes inlichtingen over de viabiliteit van het myocard. Een
gehypoperfuseerde regio (een hypoactiviteit op de vroegtijdige beeldjes genomen onmiddellijk na de
inspanning) die een betere captatie vertoont op de redistributiebeeldjes na 4 u. kan voordeel halen uit
een revascularisatie (aorto-coronaire bypass of transluminale percutane dilatatie). Bovendien is het niet
steeds zo dat de redistributie van de tracer voltrokken is in 4 u. Er bestaan 2 oplossingen. De eerste
oplossing bestaat erin nieuwe redistributiebeeldjes na 24 u. op te nemen met ongelukkig genoeg een
lage countrate; een tweede mogelijkheid bestaat in het reïnjecteren van 1 millicurie Thallium onmiddellijk
na de redistributiebeeldjes van het 4de uur wanneer de captatiedefecten blijven. Daarna neemt men
een derde serie beeldjes. Men slaagt er zo in om in ongeveer de helft van de gevallen de aanwezigheid
van leefbaar myocard aan te tonen.
Thallium 201 vervalt met een physisch halfleven van 73 u. en zendt een weinig voorkomende gamma uit
van 135 en 167 keV. In werkelijkheid gebruikt men de X-straal die voortkomt van een electronische
herschikking in het dochterelement kwik. Deze straling tussen 69 en 83 keV is minder penetrerend
maar overvloediger, wat een acquisitie van de scintigrafische beeldjes toelaat in ongeveer 1/2 u. voor al
de incidenties, zowel voor een planaire als voor een tomografische scintigrafie. Indien men beschikt
over een tweede energiewindow, kan men deze centreren op de 2 gammapieken (150 keV) wat een
lichte verbetering van de kwaliteit van de beeldjes meebrengt en de acquisitietijd verkort.
Het merendeel van de huidige camera's hebben een resolutie van enkele millimeters. De keuze van de
collimators is meestal het resultaat van een compromis tussen de best mogelijke resolutie (smalle
openingen en veel septa) en het handhaven van een voldoende telling (bredere openingen en minder
septa). In theorie is het eerste type (collimator met hoge resolutie) te verkiezen maar men mag niet
vergeten dat het hart niet onbeweeglijk in de thorax ligt en de verplaatsing bij de amplitudo een
centimeter overschrijdt t.h.v. de apex. Vandaar dat het gebruik van een collimator met middelmatige
resolutie (all purpose collimator) een hogere telling toelaat en perfect te verantwoorden is.
De computer kan ook bij de inspanningsproef een schatting maken van de verhouding van de activiteit
tussen de longen en het mycoard. Inderdaad, ingeval van hartinsufficiëntie wordt er meer thallium
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 29
gefixeerd t.h.v. de longen. Dit komt voornamelijk voor bij de patiënten die aan drietaksziekte lijden, die
beperkt zijn in hun inspanning door een onvermogen van de contractiefunctie van het myocard.
Bij de tomografie is de rol van de computer fundamenteel aangezien deze bestaat uit het reconstrueren
van het transversale of transaxiale vlak (loodrecht op de rotatieas van de camera) vertrekkende van een
serie beeldjes die opgenomen werden rond de patiënt op verschillende hoeken met ongeveer 6° verschil
(bijv. 64 beeldjes voor een ganse toer van de camera). De meest gebruikte reconstructiemethode is de
methode van de gefilterde backprojectie.
Na reconstructie van de transversale sneden en vertrekkende van 64 initiële beeldjes, maakt de
computer frontale en sagitale sneden.
Dit gebeurt steeds volgens de as van de patiënt.
Het is
gebruikelijk vervolgens deze sneden te heroriënteren naar de hartas, zodoende worden de transversale
sneden door rotatie de horizontale lange assneden, de sagitale sneden worden de verticale lange
assneden en de frontale sneden worden korte assneden. De dikte van de sneden is ongeveer 6 mm
maar het is gebruikelijk 2 sneden samen te nemen zodat de snede ongeveer 12 mm dik is.
De voorstelling van de sneden kan op dit stadium stoppen, maar er werden pogingen ondernomen om
het geheel van de informatie tot één of twee beelden te herleiden. De voorstelling van de bull's eye
bestaat erin de korte assneden onder vorm van een schijf voor te stellen met de apicale sneden in het
centrum en de meest basale sneden aan de buitenzijde. Deze methode laat ons toe op eenvoudige
wijze een inspanningstomografie en een rusttomografie met behulp van twee beeldjes te vergelijken. Ze
eist echter een perfecte reoriëntatie van beide onderzoeken, wat soms moeilijk is, bijv. wanneer de apex
(die dient als referentie) gehypoperfuseerd is.
BIJZONDERE METHODOLOGISCHE ASPECTEN
1.
MYOCARDSCINTIGRAFIE IN RUST
De intraveneuse injectie moet gebeuren op een nuchtere patiënt om de captatie door lever en maag te
verminderen. Inderdaad, bij rust is de verhouding van de activiteit tussen het myocard en de naburige
organen meestal lager dan 2. De beeldjes worden opgenomen na een 10-tal minuten.
2.
MYOCARDSCINTIGRAFIE BIJ INSPANNINGSPROEF
Daar de meeste patiënten met coronaire arteriële stenose nog een voldoende myocarddebiet hebben bij
rust, is het klassiek de tracer te injecteren op het einde van een inspanningsproef op het moment dat de
myocardperfusie maximaal is in de gezonde gebieden, maar beperkt in de gebieden die gesitueerd zijn
achter een stenose. Men raadt aan de inspanning, eventueel op een lager niveau, nog één minuut voort
te laten lopen, om aan de circulerende tracer de tijd te geven zich te fixeren in de myocardcellen. De
beeldjes moeten zo snel mogelijk gemaakt worden. Aangezien een injectie bij inspanning een betere
verhouding signaal/ruis geeft, kan de patiënt een licht ontbijt nemen voor de inspanning, wat de kans op
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 30
vagale reacties vermindert. De acquisitie voor deze beelden is dezelfde als deze voor de scintigrafie in
rust, zoals hierboven beschreven.
Er werden verschillende types van inspanning voorgesteld.
Een dynamische inspanning op een
ergometerfiest of een rollend tapijt is zeker de beste, omdat het tegelijkertijd de wijzigingen van
hartfrequentie, de myocardcontractiliteit en de perifere arteriolaire weerstand beïnvloedt, 3 factoren die
het zuurstofverbruik van het myocard verhogen. Men moet een voldoende inspanningsniveau bereiken
(minstens 80% van de maximale hartfrequentie voor de overeenkomstige leeftijd) om de sensibiliteit van
de methode niet te verminderen. In de mate van het mogelijke zal men dus betablokkers 48 u. voor het
onderzoek stoppen.
3.
MYOCARDSCINTIGRAFIE NA DIPYRIDAMOLE-INJECTIE
Het dipyridamole, een krachtige dilatator van de coronaire arteries, kan gebruikt worden vóór alleen de
radioactieve tracer geïnfecteerd wordt om de potentiële regionale vasodilatatie van het coronaire
netwerk te bestuderen. Men injecteert 0,56 mg/kg lichaamsgewicht traag (in 4 minuten), langs veneuse
weg, terwijl men de arteriële druk en het ECG elke minuut nauwkeurig volgt. De tracer wordt 2 minuten
na het einde van de vasodilatator toegediend.
Er verschijnt een hypoperfusie in de gebieden die
gesitueerd zijn achter coronaire stenose waar de arteriolaire vasodilatatie reeds zeer uitgesproken is in
basale toestand en waar het dipyridamole de myocardiale bloedflow niet meer kan verhogen. Dit kan
zelfs lokaal verminderen door het steel-effect naar andere regio's. Deze ischaemie kan zich klinisch en
electrocardiografisch manifesteren. Ingeval van angor, belangrijke ECG-afwijking of een overdreven
verandering van de arteriële druk, kan men gemakkelijk de dipyridamolewerking afremmen door traag
aminophylline te injecteren.
De gevoeligheid van deze proef is vergelijkbaar met deze van een
scintigrafie na dynamische inspanning, maar deze kan niet steeds toegepast worden, bijvoorbeeld bij de
patiënten die lijden aan ateromatose waar een slechte bloedbevloeiing van de spier van de onderste
ledematen kan leiden tot de beperkende factor vóór het verschijnen van myocardischaemie. Bovendien
wordt de gevoeligheid niet beïnvloed door het nemen van betablokkers.
De theophyllinederivaten
daarentegen moeten gestopt worden de avond voor het onderzoek en de patiënt zal geen
caffeïnehoudende dranken gebruiken de dag van het onderzoek.
MYOCARDPERFUSIE MET SESTAMIBI
Het Tc99m SESTAMIBI is een monovalent kation dat tot de klasse van de isonitriles behoort. Het wordt
ook MIBI genoemd.
De captatie van SESTAMIBI ter hoogte van het myocardium schijnt afhankelijk te zijn zowel van de
coronaire flow als van de cellulaire viabiliteit.
Zijn transport heeft een passieve distributie tot gevolg doorheen het plasma en mitochondriaal
membraan; bij evenwicht wordt het gevolgd door een negatief transmembraan potentiaal ter hoogte van
de mitochondrieën.
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 31
De extractie fractie bedraagt 65% en deze extractie verandert omgekeerd evenredig met de flow zoals
bij Tl201. Er is slechts een zeer zwakke redistributie van de tracer, wat ons toelaat de tracerfixatie
enkele uren na injectie te meten (myocardium klaring van 0,15 in 4 u., gelijkaardig in normale en
ischaemische zones).
Twee klinische protocols kunnen weerhouden worden :
1.
inspanning en rust op 2 verschillende dagen; 15-30 mCi gated planaire beeldjes 60 à 90 min. na
injectie of SPECT (180°, 30"/beeld, matrix, 64 à 64),
2.
ééndagsprotocol, rust 's morgens vroeg (5 mCi) en inspanning in de namiddag (20 mCi).
De klinische indicaties voor SESTAMIBI zijn dezelfde als voor Tl201 : diagnose, prognose en volgen van
de therapie betreffende coronair lijden.
De vraag naar viabiliteit valt in het voordeel van Tl201 uit. De beoordeling van een risicogebied in de
acute fase van een myocardinfarct is een bijkomende indicatie voor SESTAMIBI in vergelijking met
Tl201
Gezien de afwezigheid van redistributie kan de tracer wanneer deze voor reperfusie werd
geïnjecteerd, het risicogebied aantonen, zelfs wanneer de beeldjes enkele uren na reperfusie werden
gemaakt.
De qualitatieve interpretatie is gemakkelijker voor SESTAMIBI dan voor Tl201 (betere physische
karakteristieken voor Tc99m en hogere dosis).
Voor de quantitatieve evaluatie (circumferentiële
profiels, polar maps) is het belangrijk over een database van normale SESTAMIBI onderzoeken te
beschikken en deze niet te vergelijken met de normale database voor Tl201.
TEST ONDER DOBUTAMINE
Dobutamine is een beta-agonist die de contractiliteit van het myocardium verhoogt de systolische
arteriële druk en hartfrequentie. Deze substantie wordt meer en meer gebruikt voor de evaluatie van
coronair lijden, aangezien deze, door zijn eigenschappen een ischaemie kan induceren bij patiënten met
coronair lijden. De testen gebeuren voornamelijk onder echocardiografie om de globale en regionale
ventrikelfunctie te volgen maar kunnen eveneens uitgevoerd wordt in samenwerking met een
perfusiescintigrafie.
Deze testen, zoals de inspanningsproef en de coronaire vasodilatie, moeten
gebeuren onder aandachtig volgen van EKG en arteriële bloeddruk.
Het protocol omvat een progressieve toename van de dosis (5, 10, 15, 20, 25 gamma/kg/min) per 5
minuten
en
dit
volgens
de
klinische
tolerantie,
de
hemodynamische
echocardiografische bevindingen.
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 32
afwijkingen
en
de
TEST ONDER ADENOSINE
Injectie van dipyridamole voor een maximale coronaire vasodilatatie kan vervangen worden door de
adenosineperfusie (140 gamma/kg/min). Het adenosine heeft als voordeel dat het een kort halfleven
heeft nl < 10 sec.
De gebruikelijke voorzorgsmaatregelen nodig bij een inspanings- of
pharmacologische test, moeten genomen worden.
Nevenwerkingen zijn gelijkaardig aan deze van
dipyridamole, maar verdwijnen bij het stoppen van de perfusie : thoracale pijn, hoofdpijn, flush,
kortademigheid en AV-blok van de 1° graad.
Contra-indicaties voor deze test zijn hypotensie, AV-blok van de 2° of 3° graad, astma, chronische
bronchitis.
De dag voor de test, en indien mogelijk ook de avond voordien, zal men geen amminophylline, cafeïne
(koffie, thee) of dipyridamole toedienen.
V.II.
DIAGNOSTISCHE
MOGELIJKHEDEN
VAN
POSITRON
EMISSIE
TOMOGRAFIE IN DE CARDIOLOGIE
INLEIDING
Positron emissie tomografie (PET) laat toe op niet-invasieve wijze de perfusie en het metabolisme van
het myocard in vivo te bepalen in tegenstelling tot andere technieken, die eerder de functie en/of de
anatomie van het hart bepalen. Deze unieke eigenschap is te danken aan drie specifieke
eigenschappen:
1) de bijzondere fysische eigenschappen van de isotopen die positronen uitzenden
2) de fysiologische markering van metabole substraten
3) de toepassing van de beginselen van de tracerkinetica.
Na emissie van een positron wordt dit kerndeeltje na interactie met een elektron omgezet in twee
gammastralen van 511 keV die in tegengestelde zin worden uitgezonden.
Beide stralen worden
opgespoord door een aangepast meettoestel, een zogenaamde positroncamera (PET camera)
bestaande uit een ring van kristallen, die paarsgewijze in coïncidentie geschakeld werden en alle stralen
op de verbindingslijn registreren. De meest gebruikte isotopen die positronen uitzenden zijn koolstof 11
(C11; T1/2 = 20'), stikstof 13 (N13; T1/2 = 10'), zuurstof 15 (O15; T1/2 = 2') en fluor 18 (F18; T1/2 = 120').
Aangezien koolstof, stikstof en zuurstof behoren tot de elementaire bouwstenen van de biologische
moleculen, ondergaan de fysiologische eigenschappen hiervan quasi geen wijzigingen bij de vervanging
van een neutraal atoom door een radioactief atoom (fysiologische labeling). Gelet op het zeer korte
halfleven van deze isotopen is een lokale produktie door een deeltjesversneller (cyclotron) noodzakelijk.
De bijzondere aard van de straling laat toe de concentratie van deze radiofarmaka na intraveneuze
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 33
injectie op kwalitatieve wijze te bepalen in tomografische dwarsdoorsneden doorheen het lichaam. Door
de gelijktijdige meting van de radioactiviteit in arterieel bloed of in de hartholte kan men de inputfunctie
bepalen en aldus door toepassing van de beginselen van de tracerkinetica de absolute perfusie
(ml/min/100 gram) of het metabolisme van substraten (µmol/min/100 gram) berekenen.
PET TRACERS VOOR MYOCARDPERFUSIE (CFR. TABEL I)
Er zijn twee types van perfusietracers : (a) radiofarmaca die door het myocard (transiënt) worden
opgenomen zoals N13-NH3 en Rubidium (Rb)-82; (b) inerte tracers die opstapelen en uitwassen uit het
myocard, zoals O15-H20.
Theoretisch is 015-H2O de best geschikte perfusietracer aangezien water praktisch volledig wordt
geëxtraheerd gedurende de eerste doorgang doorheen de coronaire circulatie en aangezien het lineair
verband tussen flow en extractie blijft bestaan, ook bij hoge perfusies. Het korte fysische halfleven van
O15 (2 min.) laat herhaalde metingen toe in korte tijdsintervallen.
Aangezien O15-H2O zich ook verspreidt in de longen, kan het myocard slecht afgelijnd worden en dient
een tweede onderzoek met een zuiver intravasculaire tracer O15-CO gebonden aan hemoglobine
uitgevoerd te worden.
Rb-82 (T1/2 = 76 sec) heeft slechts een extractie van 60% en er is geen lineair verband tussen extractie
en flow bij hogere perfusie. De tracer is beschikbaar in generatorvorm, zodat geen lokale cyclotron is
vereist. Het korte halfleven laat herhaalde metingen toe, maar kan leiden tot statistisch onbetrouwbare
beelden.
N13-NH3 heeft een extractie van 80%, wordt intracellulair metabool verwerkt tot glutamine en heeft
evenmin een lineair verband met flow in de hogere waarden. Het langer halfleven resulteert in beelden
van betere kwaliteit.
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 34
Tabel 1 :
PET-tracers voor cardiale toepassingen
Myocardperfusie
O-15 water
Rb-82
N-13 ammonia
Substraatmetabolisme
C-11 palmitaat
Vrije vetzuren metabolisme
F-18 2-deoxyglucose
Glucoseverbruik
C-11 acetaat
Zuurstofverbruik
Neuroreceptors
F-18 metaraminol
Adrenergische bezenuwing
C-11 hydroxy ephedrine
Proteïnesynthese
C-11 leucine, phenylalanine, methionine
Andere
F-18 misonidazole
Hypoxisch weefsel
0-15 carbon monoxide
Blood pool imaging
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 35
PET TRACERS VOOR MYOCARDMETABOLISME
Met Fluor-18 2-fluoro-2-deoxyglucose (FDG) kan het regionale glucosemetabolisme van het hart
bestudeerd worden.
Dit met fluor gemerkte glucose, dat analoog wordt opgenomen doorheen het
capillair membraan, wordt gefosforyleerd door hexokinase en als dusdanig gefixeerd in de myocardcel.
Daardoor zijn de dwarsdoorsneden opgenomen 20 à 60 min. na I.V. toediening van FDG, een afbeelding
van het regionale exogene glucoseverbruik.
C-11 palmitaat wordt gebruikt om het metabolisme van de vrije vetzuren te bestuderen. De opname is
evenredig met de perfusie. De cellulaire uitwas bestaat uit een vlugge component evenredig met het
oxidatief metabolisme en een trage component evenredig met de opstapeling in de endogene
vetreserves.
In het geval van ischemie wordt een tragere uitwas vastgesteld als teken van
mitochondriale dysfunctie.
C-11 acetaat vervangt progressief het gebruik van C-11 palmitaat. Dit substraat wordt onmiddellijk
opgenomen in de azijnzuurcyclus en de verwerking ervan is een maat van het regionaal
zuurstofmetabolisme. Het is minder substraatafhankelijk en wordt niet in de vetreserves opgestapeld.
De studie van het proteïnemetabolisme bevindt zich nog in een experimenteel stadium.
F-18
metaraminol en C-11 hydroxy ephedrine worden opgenomen in de presynaptische vesikels van het
adrenerge zenuwstelsel.
F-18 misonidazole wordt bij voorkeur opgestapeld in hypoxisch weefsel en door in vivo binding met
hemoglobine wordt O15-CO gebruikt als bloedvolumetracer.
HET KLINISCH GEBRUIK VAN PET BIJ ISCHAEMISCH HARTLIJDEN (TABEL II)
Experimentele en klinische studies hebben aangetoond dat positrontomografie metabole veranderingen,
veroorzaakt door ischemie, kan aantonen op een niet-invasieve manier.
Zones met verminderde
bloeddoorstroming, zoals aangetoond op een N-13 ammonia PET-scan, vertoonden ofwel een gedaalde
FDG opname ofwel een relatief behouden of zelfs gestegen FDG opname. In normale omstandigheden
wordt 2/3 van de energiebehoefte van het hart voldaan door verbranding van lange vetzuren. In het
geval van ischemie is er een overschakeling van dit metabool proces naar de minder efficiënte
verbranding van glucose. In dit verband wijzen regio's met een verminderde perfusie en een behouden
FDG-metabolisme op ischemisch bedreigd weefsel, terwijl een verminderde perfusie samen met een
verminderde FDG-opname wijzen op necrose. Aan de hand van dit "flow-metabolisme model werd
aangetoond dat regionale functies van zones met een gedaalde perfusie en relatief behouden
glucosemetabolisme ("mismatch") verbeterden na revascularisatie (Tillish, 1986; Tamaki, 1989).
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 36
Tabel 2 :
A.
Klinische indicaties voor metabole studies met PET
Identificatie van myocardviabiliteit bij
-
globale of regionale daling van de linkerventrikelfunctie
-
gefixeerde of onduidelijke gegevens op thallium-201 of MIBI
scintigrafie
B.
Onderscheid tussen zones van het myocard bestaande uit zuiver infarctweefsel versus zones
bestaande uit ischemisch bedreigd maar leefbaar weefsel.
C.
Onderscheid tussen ischemische en niet-ischemische vormen van cardiomyopathie.
D.
Bepaling van de laattijdige prognose na revascularisatie (PTCA, bypass).
E.
Opsporing van coronaire atheromatose, bepaling van coronaire flowreserve.
In 68% van de regio's met elektrocardiografische evidentie van myocardnecrose (Q golven) werd een
normale of gedaalde perfusie met behouden glucoseverbruik aangetoond (Brunken, 1986). Hetzelfde
gold voor 73% van de regio's met non-Q-infarct. In gebieden met een perfusie groter dan 40% van het
normale myocard vindt men een behouden glucosemetabolisme (Brunken, 1986). In vergelijking met de
meer conventionele onderzoeken zoals stress thallium-201 redistributie scintigrafies werd een beeld
gevonden met gedaalde perfusie en relatief behouden glucosemetabolisme ("mismatch") in 58% van de
"fixed defects" (Brunken, 1987).
Zelfs bij thallium redistributie opnames na 24 uur werd nog PET
viabiliteit vastgesteld in 53% (Brunken, 1989).
In gevallen van gedilateerde congestieve cardiomyopathie werden bij de idiopatische vormen alleen
kleine gebieden van gestoorde flow en glucoseverbruik aangetoond, terwijl bij een ischemische cardiomyopathie grote confluerende zones met daling van de perfusie en behouden of gedaalde FDG opname
werden aangetoond. Positron tomografie laat dus toe vormen van cardiomyopathie te onderscheiden en
onderscheid te maken tussen leefbaar en necrotisch weefsel, wat zijn weerslag heeft op therapeutische
beslissingen (Vaghaiwalla, 1988).
Bij conservatieve therapie na een hartinfarct werd bij 50% van de patiënten, waarbij 2 à 3 dagen na het
acuut moment een PET-scan werd uitgevoerd, een verbetering van de ventrikelfunctie na 6 weken
vastgesteld, bij een behouden FDG-metabolisme; dit was niet het geval bij een overeenstemmende
daling van de perfusie en het glucosemetabolisme ("match") (Schwaiger, 1986).
Er werd eveneens een duidelijk verband vastgesteld tussen residuele anterograde perfusie en het
bestaan van relatief behouden glucosemetabolisme ("mismatch") (Schwaiger, 1987).
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 37
De vergelijking van PET-studies vóór, onmiddellijk na en 2-3 maanden na PTCA toonde een
onmiddellijke verbetering van de perfusie en een laattijdige verbetering van de ventrikelfunctie met
normalisatie van het glucoseverbruik (Nienaber, 1988).
In vergelijking met thallium-201 en Tc-99m MIBI inspannings- en farmacologische tests werd een hogere
sensitiviteit en specificiteit aangetoond als men isotopen die positronen uitzenden gebruikt. Door een
combinatie van 4 studies (tabel III) werd in een totale groep van 24 patiënten een sensitiviteit van 95%
en een specificiteit van 98% bekomen (Schwaiger, 1989). Sommige auteurs vinden met dezelfde tracer
(Rubidium-82) zowel perfusie als metabole gegevens (Gould, 1991).
Tabel 3 : Diagnostische resultaten van PET bij detectie van CAD
(chronic artery disease)
Aantal
Tracer
Stress
Patienten
Sensitiviteit
Specificiteit Studie
NH3
Dipyridamole
45
97%
100%
Schelbert et al
NH3
Inspanning
25
95%
100%
Tamaki et al.
Rb 82/NH3
Dipyridamole
116
94%
95%
Demer et al.
Rb 82
Dipyridamole
25
96%
-
Grover-McKay
et al.
Totaal
211
95%
98%
BESLUIT
De voornaamste indicaties van positrontomografie kunnen samengevat worden als volgt :
1)
PET laat toe bij stabiel coronair lijden leefbaar myocard te onderscheiden van necrotisch weefsel
en aldus de invloed van revascularisatie op de globale en/of regionale functie te voorspellen.
2)
PET laat toe een onderscheid te maken tussen idiopatische en ischemische vormen van
cardiomyopathie. Patiënten zonder analoge daling van perfusie en metabolisme ("match") komen
eerder in aanmerking voor conservatieve therapie of transplantatie terwijl patiënten met relatief
behouden glucosemetabolisme ("mismatch") eerder voor revascularisatie in aanmerking komen.
3)
PET kan een belangrijke rol spelen bij de selectie van de kandidaten voor transplantatie.
4)
Vroegtijdig na een acuut myocardinfarct laat PET toe het behoud van metabolisme in de
infarctzone aan te tonen en aldus onderscheid te maken met zuiver necrotische infarctgebieden.
Hiermede kan vroegtijdig een conservatieve of een meer heelkundige therapie gepland worden.
Hetzelfde principe kan toegepast worden bij patiënten behandeld met thrombolyse.
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 38
5)
Vroegtijdig na coronaire revascularisatie, kan PET het resultaat van de therapeutische ingreep op
termijn voorspellen.
LITERATUUR
BRUNKEN R, SCHWAIGER M, TILLISCH J et al. : Severity of segmental myocardial blood flow
reduction and persistence of metabolic activity in patients with chronic ischemic heart disease. J Nucl
Med, 27, 891 (abstr.), 1986
BRUNKEN R, TILLISCH J, SCHWAIGER M et al. : Regional perfusion, glucose metabolism, and wall
motion in patients with chronic electrocardiographic Q wave infarctions : evidence for persistence of
viable tissue in some infarct regions by positron emission tomography. Circulation, 73, 951, 1986
BRUNKEN R, SCHWAIGER M, GROVER-MCKAY M et al. : Positron emission tomography detects
tissue metabolic activity in myocardial segments with persistent thallium perfusion defects. J Am Coll
Cardiol, 10, 557, 1987
BRUNKEN RC, KOTTOU S, NIENABER C, et al. PET detection of viable tissue in myocardial segments
with persistent defects at T1-201 SPECT. Radiology, 172, 65, 1989
DEMER LL, GOULD KL, GOLDSTEIN RA et al. : Diagnosis of coronary artery disease by positron
imaging: Large scale clinical trial. JACC, 11, 11A, 1988
GOULD K : PET perfusion imaging and nuclear cardiology. J Nucl Med, 32, 579, 1991
GROVER-MCKAY M, HUANG SC, HOFFMAN EJ et al. : Noninvasive quantification of myocardial blood
flow in dogs with rubidium-82 and PET. J Nucl Med, 27, 976 (abstr.), 1986
NIENABER C, BRUNKEN R, SHERMAN T et al : Recovery of myocardial metabolism by PET precedes
improvement of ischemic wall motion after PTCA. J Am Coll Cardiol, 13, 28A (abstr.) 1988
SCHELBERT HR, WISENBERG G, PHELPS ME et al. : Noninvasive assessment of coronary stenoses
by myocardial imaging during pharmacologic coronary vasodilation: VI. Detection of coronary artery
disease in man with intravenous N-13 ammonia and positron computed tomography. Am J Cardiol, 49,
1197, 1982
SCHWAIGER M, BRUNKEN R, GROVER-MCKAY M et al. : Regional myocardial metabolism in patients
with acute myocardial infarction assessed by positron emission tomography : J Am Coll Cardiol, 8, 800,
1986
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 39
SCHWAIGER M, BRUNKEN R, KRIVOKAPICH J et al. : Beneficial effect of residual anterograde flow on
tissue viability as assessed by positron emission tomography in patients with myocardial infarction. Eur
Heart J, 8, 981, 1987
SCHWAIGER M, HUTCHINS G, GUIBOURG H et al. : Evaluation of myocardial flow and metabolism
using positron tomography. Am J Cardiac Imaging, 3, 266, 1989
TAMAKI N, YONEKURA Y, SENDA M et al. : Myocardial positron computed tomography with 13Nammonia at rest and during exercise. Eur J Nucl Med, 11, 246, 1985
TAMAKI N, YONEKURA Y, YAMASHITA K et al. : Positron emision tomography using fluorine-18
deoxyglucose in evaluation of coronary artery bypass grafting. Am J Cardiol, 64, 860, 1989
TILLISCH J, BRUNKEN R, MARSHAL R et al. : Reversibility of cardiac wall motion abnormalities
predicted by positron tomography. N Engl J Med, 73, 951, 1986
VAGHAIWALLA MODY FM, BRUNKEN RC, WARNER STEVENSON L et al. : Can positron tomography
distinguish dilated from ischemic cardiomyopathy ? Circulation, 78, suppl II, II-92 (abstr.), 1988
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 40
VI. NEUROLOGIE
1. NEUROLOGISCHE TOEPASSINGEN VAN SPECT
A. Hersenperfusie SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography)
Belangrijk om hersenonderzoeken uit te voeren met radiofarmaca, is dat deze producten de intacte
bloed-hersen barrière kunnen passeren. Zowel SPECT als PET (Positron emissie tomografie) beelden
geven informatie over hersendoorbloeding, metabolisme en neuroreceptoren. Meten van de regionale
hersendoorbloeding met SPECT is gebaseerd op het feit dat bepaalde lipofiele radiofarmaca na
intraveneuze injectie snel de bloed-hersenbarriëre passeren en in het hersenweefsel gefixeerd worden.
Radiofarmaca als 99mTc-HMPAO en 99mTc-ECD zijn dergelijke lipofiele tracers die gebruikt worden
voor meting van de perfusie van de hersenen.
A.1. SPECT radiofarmaca voor evaluatie van de hersendoorbloeding
De meest gebruikte hersenperfusietracers zijn HMPAO en ECD.
structuur van HMPAO en het radioactief gemerkte
99mTc-HMPAO
In figuur 1 wordt de chemische
getoond.
99mTc-HMPAO
is neutraal en
lipofiel en kan als dusdanig doorheen de bloedhersenbarrière diffunderen. Er wordt aangenomen dat
het primaire complex in de hersenen snel wordt omgezet naar een secundair complex dat te hydrofiel is
om terug te diffunderen doorheen de bloed hersenbarrière, waardoor dit
99mTc-complex
uiteindelijk
weerhouden wordt in de hersenen in verhouding tot de lokale doorbloeding.
CH3
CH3
CH3
C
CH2 CH2
NH
CH3 *C H
CH3
HN
*
H C CH3
CH3
C CH3
CH3
C
CH3
C
CH2 CH2
N O N
*
*
C H Tc H C CH3
C
C CH3
N
N
N
N
OH
OH
O
O
H
Figuur 1. Structuur van HMPAO en Tc-HMPAO (*=asymmetrisch koolstofatoom)
99mTc-HMPAO
wordt voornamelijk via het hepatobiliair systeem geëxcreteerd waardoor de verblijftijd in
het lichaam en de stralingsbelasting relatief hoog zijn.
Het neutrale en lipofiele
99mTc-L,L-ECD
diffundeert door de bloedhersenbarrière en wordt dan eveneens
tot het mono-esterderivaat gehydrolyseerd, waardoor terugdiffusie verhinderd wordt. Net zoals voor
99mTc-HMPAO
zal de retentie in de hersenen afhankelijk zijn van de hoeveelheid tracer die wordt
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 41
aangeboden uit de bloedstroom. Beelden verkregen met
99mTc-L,L-ECD
(of
99mTc-HMPAO)
zullen dan
ook de lokale cerebrale doorbloeding weerspiegelen.
CH2 CH2
HN O N
COOCH2CH3
CH
CH
Tc
H2C
CH2
S
S
CH3CH2OOC
Figuur 2. Structuur van 99mTc-ECD
99mTc-L,L-ECD
wordt zeer snel en voornamelijk urinair geëxcreteerd.
eenzelfde geinjecteerde dosis ligt dan ook beduidend lager dan voor
De stralingsbelasting voor
99mTc-HMPAO
A.2 Toepassingen
1. Ischemische hersenziekten
Het aanbod van de diffundeerbare hersenperfusietracers aan minder doorbloede hersengebieden zal
kleiner zijn waardoor er ook in verhouding minder tracer weerhouden wordt. Op deze manier kan een
herseninfarct of een ischemische hersenzone in beeld worden gebracht. Door toediening van bepaalde
stoffen die de hersendoorbloeding vergroten (bijvoorbeeld Diamox) kan ook de cerebrale vasculaire
reserve onderzocht worden. Zo kan bij een patiënt met een ernstige vernauwing van 1 of meerdere
cerebrale arteries de hersendoorbloeding in basale omstandigheden nog normaal zijn maar duidelijk
gestoord na toediening van Diamox.
2. Dementie
Verschillende oorzaken kunnen ten grondslag liggen aan dementering.
Met behulp van
doorbloedingstracers kan men de verschillende oorzaken van dementie van elkaar onderscheiden. Dit
is belangrijk gezien de prognose sterk verschillend is en gezien bepaalde vormen van een dementieel
beeld (bv. Ouderdomsdepressie en depressie ten gevolge van algemene ziekten zoals hypothyroïdie)
perfect behandelbaar zijn.
Zo is het typisch patroon van een Alzheimer dementie een gedaalde
doorbloeding parieto-occipitaal en temporaal. Bij een frontale dementie toont de hersenscintigrafie een
gedaalde doorbloeding in de frontale cortex en bij een typische multi-infarctdementie worden diffuus
verspreide zones van hypoperfusie weerhouden over de volledige cerebrale cortex.
3. Epilepsie
Epilepsie is een van de meest frequent voorkomende neurologische aandoeningen. De primaire bron
waar de spontane ontlading van neuronen begint noemt men de focus. Vaak is het mogelijk om de
focus te localiseren met behulp van het electroencefalogram.
Vaak zijn er ook met CT of MRI
morfologische afwijkingen zichtbaar (bv. congenitale malformatie, tumor, litteken…). Het is voornamelijk
belangrijk om deze focus op te sporen in geval van therapie resistente epilepsie, waar chirurgie moet
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 42
overwogen worden.
Een bijzonder belangrijke bijdrage kan dan geleverd worden door de
hersenperfusiescintigrafie. Het is mogelijk om een hersenperfusietracer te injecteren aan het begin van
een epileptisch insult. Gezien de perfusietracer zich fixeert in de hersenen kan op deze wijze nadat het
insult voorbij is, de perfusieverdeling van tijdens de aanval gemeten worden. De epileptische focus zal
zich manifesteren als een zone van hyperperfusie. Een hersenperfusie scan die opgenomen wordt in
basale omstandigheden toont vaak hypoperfusie ter hoogte van de epileptische focus.
4. Psychiatrische ziektebeelden
Bij tal van psychiatrische ziektebeelden worden perfusiestoornissen gezien.
Zo vinden we bij een
typische depressie hypoperfusie inferofrontaal.
A. Afbeelding van neuroreceptoren met SPECT
B.1 Dopaminerge systeem
In de presynaptische zenuwuiteinden die zich bevinden in de basale kernen (nucleus caudatus en
putamen) wordt dopamine als transmitter geproduceerd. Na vrijzettingne in de synaptische spleet zal
binding van dopamine aan de receptoren op de mebraan van het volgende neuron leiden tot
voortgeleiding van de prikkel. Dopamine wordt gereabsorbeerd in het presynaptisch neuron via een
dopaminetransporter (reuptake mechanisme). Deze dopaminepomp kan in beeld gebracht worden door
radioactief gemerkte cocaïne analogen. Degeneratie van dopaminerge vezels zoals die optreedt bij de
ziekte van Parkinson weerspeigelt zich in verminderde stapeling van de tracer in de basale kernen.
B.2 Benzodiazepine receptor systeem
Benzodiazepines zijn tranquillizers waarvoor in de hersenen specifieke recptoren bestaan.
Deze
receptoren zijn hoofdzakelijk corticaal gelegen (vnl. occipitaal en frontaal). Als tracer wordt radioactief
gemerkt Iomazenil gebruikt, hetgeen een benzodiazepine receptor antagonist is.
Gezien de vrij
homogene corticale verspreiding van deze receptoren en gezien Iomazenil enkel kan binden aan viabele
neuronen geeft deze techniek een goed idee van de leefbare corticale neuronen. Dit kan bijvoorbleed
toegepast worden bij het evalueren van de aanwezigheid en distributie van leefbare neuronen bij
dementiele ziektebeelden of voor het in het licht stellen van de residuele leefbare neuronen na een CVA.
1. NEUROLOGISCHE TOEPASSINGEN VAN PET (POSITRON EMISSIE TOMOGRAFIE)
A. Principe van PET
Bij een relatief overschot van protonen in de kern van een atoom, zal de kern desintegreren en hierbij
trachten het overschot aan protonen weg te werken door

combinatie van een proton en een elektron ter vorming van een neutron (=electron capture of
elektronenvangst vb. 201Tl, 67Ga, 111In): p+ + e-  n
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 43

omzetting van een proton naar een neutron waarbij een positron (positief geladen equivalent van
een
elektron)
+
en
een
neutrino
uitgezonden
worden
+
(= -verval):
+
p  n + e +  (proton  neutron + positron + neutrino)
Het positron wordt door elektrostatische interactie met de materie vertraagd en combineert met een
elektron ter vorming van een positron. Het positron zal onmiddellijk annihileren waarbij de rustmassa
van positron en elektron wordt omgezet in energie. Meer bepaald worden twee gammastralen met een
energie van 511 keV over een hoek van 180º uitgezonden. Deze gammastralen kunnen simultaan
worden gedetecteerd door een PET (positronen emissietomograaf).
B. PET radiofarmaca
De meest gebruikte PET tracer is fluor-18 gemerkt 2-fluoro-2-deoxyglucose (FDG). Fluor-18 gemerkt 2fluoro-2-deoxyglucose is een analoog van glucose waarbij de hydroxylgroep op koolstof-2 vervangen
werd door een fluoratoom.
CH2OH
O
H
H H
HO OH
H
H OH
OH
CH2OH
O
H
H H
HO OH
H
H OH
18
F
Figuur: structuur van glucose en 2-fluoro-2-deoxyglucose
FDG wordt net als glucose door de cel opgenomen via gefaciliteerde diffusie doorheen de glucose
transporters (GLUT). Eenmaal in de cel wordt FDG net zoals glucose door het hexokinase omgezet tot
FDG-6-fosfaat.
In tegenstelling tot glucose-6-fosfaat is FDG-6-fosfaat geen substraat voor het
fosfohexose isomerase en dus wordt FDG-6-fosfaat niet verder gemetaboliseerd. Daar FDG-6-fosfaat
niet uit de cel diffundeert, en slechts zeer traag gehydrolyseerd wordt tot FDG door glucose-6-fosfatase
zal zijn intracellulaire concentratie de intensiteit van het glucosetransport gecumuleerd met de activiteit
van het hexokinase weergeven. De retentie van FDG is dus een maat voor het glucosemetabolisme en
wordt gebruikt voor de visualisatie van de activiteit van de hersenen die enkel glucose als
energiesubstraat gebruiken. Na injectie wordt FDG normaal opgenomen in de hersenen (4% van de
geïnjecteerde dosis) en uit het plasma geklaard door de nieren.
Naast FDG bestaan er nog tal van andere PET tracers die metabole en fysiologische processen in vivo
in het licht kunnen stellen. Deze vallen buiten het bestek van deze cursus.
C. Toepassingen
Een van de belangrijkste toepassingen van FDG PET is de diagnose van hersentumoren, en meer
bepaald de evaluatie van een eventueel recidief na radiotherapie. Een eventueel recidief zal een hoge
metabole activiteit vertonen, daar waar radiotherapiesekwellen weinig of geen FDG zullen opnemen.
Een andere mogelijkheid is het opsporen van epileptische foci. In de interictale status zullen deze foci
hypometabool voorkomen, tijdens een ictus weerhouden we hypermetabolisme.
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 44
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 45
VII. DOSIMETRIE
1.
DOSIS AAN PATIENTEN
- orde van grootte
- dosisverdeling aan wereldbevolking
- vergelijking dosis nucleaire geneeskunde versus radiologie
- levensverlenging versus beroepsbezigheid, dosis geneeskunde
- overzicht dosis aan patiënten door klassieke en PET-onderzoeken
- nodige shielding
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 46
2.
UITWENDIGE DOSIS UITGAANDE VAN PATIENTEN NUCLEAIRE GENEESKUNDE
- familieleden
- verpleging
- technologen
- radioactieve urinestalen
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 47
3.
MAATREGELEN EN DOSIMETRIE BIJ I131 THERAPIE
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 48
4.
i
BORSTVOEDING, ZWANGERSCHAP
Merlevede W; De schildklier. In: Merlevede W. Vitamines en hormonen. Leuven: Universitaire Pers: 1989: 184-
195.
ii
Franklyn JA; The management of hyperthyroidism; NEJM 1194; 330 (24): 1731-1738
iii
Gittoes JJL, Franklyn JA; Hyperthyroidism: current treatment guidelines; Drugs 1998; 55 (4): 543-553
iv
Stabin MG, Watson EE, Marcus CS, Salk RD; Radiation dosimetry for the adult female and fetus from iodine-
131 administration in hyperthyroidism; J. Nucl Med; 1991; 32: 808-813
v
Franklyn JA, Maisonneuve P, Sheppard M, Betteridge J, Boyle P; Cancer incidence and mortality after
radioiodine treatment for hyperthyroidism: a population-based cohort study; Lancet 1999: 2111-2115
vi
Prummel MF; Graves’ ophtalmopathy: diagnosis and treatment; Eur J Nucl Med 2000 (27): 373-379.
vii
Tavintharan S, Sundram FX, Chew LS; Radioiodine (I-131) therapy and the incidence of hypothyroidism; Ann.
Acad Med Singapore 1997 (26): 128 - 131
viii
Huysmans D, Hermus A, Edelbroek M, Barentsz J; Corstens F, Kloppenborg P; Radioiodine for nontoxic
multinodular goiter; Thyroid 1997 (2): 235-239.
ix
Nygaard B, Faber J, Hegedüs L; Acute changes in thyroid volume and function following I-131 therapy of
multinodular goiter; Clin Endocrinol 1994 (41): 715-718.
xKao
xi
CH, Yen TC; Stunning effects after a diagnostic dose of iodine-131; Nuklearmedizin 1998 (37): 30-32.
Monsieurs M, Thierens H, Dierckx RA et al.; Real-life radiation burden to relatives of patients treated with
iodine-131: a study in eight centers in Flanders (Belgium); Eur J Nucl Med 1998 (25): 1368-1376.
Lessen radioprotectie en dosimetrie - 49
Download
Random flashcards
fff

2 Cards Rick Jimenez

Test

2 Cards oauth2_google_0682e24b-4e3a-44be-9bca-59ad7a2e66a4

Create flashcards