NOVOS EQUIPAMENTOS EM MEDICINA
NUCLEAR
Profa. Dra. Maria Inês Calil Cury Guimarães
Centro de Medicina Nuclear / InRad-FMUSP
Equipamentos de Imagem em MN:
Câmaras de Cintilação:
•
•
•
PLANAR
SPECT;
SPECT/CT
•
•
•
•
PET/CT;
PET/RM;
PEM;
Micro PET
PET:
Hal Anger
• 1957: câmara de cintilação
• Estudos dinâmicos e de
corpo inteiro
• “Pai da Imagem Dinâmica”
EVOLUÇÃO DAS IMAGENS EM MN
Câmara de Cintilação
O sistema detector da câmara a cintilação é um
cristal de NaI (Tl) e a eletrônica convencional
dessas câmaras são apropriadas para imagens
de fótons com baixa energia.
CÂMARAS DE CINTILAÇÃO
Cintilografia Pulmonar
Tomografia Computadorizada por
Emissão de Fóton Único,
...mais conhecida pelo acrônimo em inglês SPECT (Single
Photon Emission Computed Tomography) é uma
técnica tomográfica de imagem que utiliza a radiação
ionizante dos raios gama.
É muito semelhante à imagem "planar" da medicina
nuclear convencional pelo fato de usar uma gama câmara.
Contudo, ela é capaz de fornecer verdadeiro dado
biotopológico em 3D.
Tomografia Computadorizada por Emissão de Fóton Único,
Esta informação é tipicamente apresentada como cortes
transversais do paciente, mas a potente elaboração da
imagem
computadorizada
pode
facilmente
ser
reformatada em cortes sagitais ou manipulada quando
necessário.
A câmara gama gira ao redor do paciente e gera imagens
a partir de vários ângulos diferentes.
SPECT
Baseada na e.cam, Symbia® E é um
sistema multi-propósito SPECT ideal
para hospitais e clínicas. Ela combina
versatilidade e efetividade de custos em
um sistema compacto de alta
performance.
SPECT E SPECT/CT
Symbia ™ T Series SPECT • CT SPECT é
uma solução de diagnóstico avançado e
altamente integrado • CT. Oferecido
com CT de diagnóstico 2, 6 ou 16-slice,
Symbia T Series SPECT • CT expande o
papel da medicina nuclear no
planejamento, rotina cirúrgica,
ortopedia, cardiologia avançada e
muito mais. Com tecnologias
inovadoras, tais como IQ • SPECT e
maior sensitivity1 NEMA da indústria,
Symbia T Series SPECT • CT oferece
dose mínima e velocidade máxima,
proporcionando a mais alta qualidade
de imagem possível.
SPECT BRIGHT VIEW XCT PHILLIPS
Tecnologias de aproximação permitem maior resolução
através de um software inteligente, novos componentes
eletrônicos, e a distância mínima entre o detector e o
paciente.
BodyGuard automatizado de contorno move mais perto
de pacientes, mesmo quando lactentes ou para pequenas
regiões do corpo. Amplo pórtico aberto pode suportar uma
ampla gama de tamanhos de pacientes, garantindo que um
tamanho serve para praticamente qualquer paciente.
Detectores digitais baseados em PET com nova tecnologia
PinPoint promove a melhoria do fluxo de trabalho com
correção de uniformidade simples para geração de
imagens de várias energias.
Tecnologia Astonish de reconstrução oferece resolução
igual ao PET de menos de 5 mm por meio de um algoritmo
de recuperação.
Rápido e fácil de usar, capacidade de aquisição
automatizadas customizáveis ​do sistema tornam perfeita a
agilização de estudos de pacientes. Projetado para ser
facilmente atualizável para configurações futuras, o seu
tamanho compacto permite a instalação do sistema em
quartos tão pequenos quanto 15'6 "x 12" (4,72 x 3,66 m).
CARDIO MD PHILLIPS
Excelente qualidade de imagem;
Correção única de atenuação com compensação de
truncagem;
Fluxo de trabalho clínico otimizado através de
algoritmos clínicos integrados e intuitivamente
avançadas do espaço JETStream de trabalho e
automação;
Conjunto completo de aplicativos de imagem
cardíaca: AutoSPECT, Cedar-Sinai Autoquant,
4DMSPECT e Emory Toolbox
Design aberto amigável ao paciente no pórtico que é
mais fácil para pacientes claustrofóbicos;
Quantificação abrangente cardíaca, Autoquant .
Além disso, o software fornece quantificação
excepcional e facilita um fluxo de trabalho altamente
eficiente para a interpretação, estudo com integração
exclusiva de perfusão, função e relatórios. Autoquant
7.2 inclui, imagens pronação e supinação, estresse e
Registro de descanso, e um recurso opcional para
CTA com perfusão de sobreposição.
SPECT/CT
Tomografia por Emissão de Pósitrons
PET
...é uma modalidade de diagnóstico por imagem
que permite o mapeamento de diferentes
substâncias químicas no organismo. Dentre elas,
o 2-[F18]-fluoro-2-deoxi-glicose, chamado de
FDG, é o traçador mais utilizado. O PET scan
capta os sinais de radiação emitidos pelo Flúor-18
transformando-os em imagens e determinando
assim os locais onde há presença da Deoxi
Glicose, demonstrando o metabolismo da mesma.
PET
O metabolismo da glicose é importante, pois a
grande maioria das células tumorais apresenta
utilização acentuada de glicose como fonte de
energia, em comparação com as células normais.
Equipamentos de última geração apresentam uma
tomografia computadorizada (TC) acoplada ao
PET scan, conjunto híbrido chamado PET-CT,
unindo assim duas modalidades de imagens bem
estabelecidas em um só exame, conseguindo
definir o metabolismo celular através do PET scan
e delimitar a anatomia com a TC.
PET
Como resultado, tem-se um método ágil que
melhora o diagnóstico e proporciona a escolha
adequada do tratamento.
A grande vantagem do PET scan é a capacidade
de medir o metabolismo das lesões,
demonstrando a presença de alterações
funcionais antes mesmo que a anatomia seja
afetada e seja detectada pela TAC e/ou pela RM,
permitindo assim o diagnóstico precoce de
doenças neoplásicas, o que é essencial para um
tratamento mais eficaz e curativo.
Quando os raios gama interagem com o cristal de cintilação composto
de Germanato de Bismuto (BGO) ou (LSO) são convertidos em fótons
de luz no cristal.
Os fótons de luz são convertidos em sinais elétricos pela eletrônica do
tomógrafo. O processo de conversão e registro acontece quase
instantaneamente, então os eventos de cintilação podem ser comparados
entre os detectores opostos (Ao longo de muitas linhas de coincidências).
Vemos os eventos de aniquilação positrônica e a
subseqüente emissão de raios gama no anel de
detectores no PET.
Anel de detectores PET: podem apresentar até quinze desses anéis para
simultâneas tomografias de muitas faixas trans-axiais. Cada detector pode
operar em coincidência múltipla com muitos detectores transversais.
Para qualquer ângulo dado podem ser definidas muitas linhas
de coincidência paralelas, resultando em alta resolução linear,
que afeta a qualidade final da imagem.
O software de reconstrução tomográfica considera todos os eventos de
coincidência medidos para todos os os ângulos e para as posições lineares
para reconstruir a imagem que retrata a localização e a concentração do
radioisótopo emissor de pósitron para um plano do órgão que foi escaneado.
Primeiro PET no InCor - 2003
PET/CT
Siemens
Biograph
EQUIPAMENTOS DE IMAGEM EM MEDICINA NUCLEAR
Vereos PET/CT
Phillips
Detecção digital de imagem
aprimorada;
iDose para uma alta
qualidade de imagem com
baixa dose de radiação;
I Patient oferece fluxo de
trabalho centrado no
paciente;
Monitoramento remoto
ajuda a reduzir o tempo de
reparo.
Sistema Ingenuity (engenho) TF
PET/CT Phillips
Nova tecnologia Astomish TF para
melhorar a detecção de lesões;
I Patiente aumenta a eficiência e
alta qualidade de imagem com
baixa dose;
Full Fidelity – imagens precisas;
Time on flight – 30% aumento de
contraste sobre nom to fastonish.
Velocidade de reconstrução de 30
seg.
Gemini TF Big Bore PET/CT
Phillips
Astonish TF Para rápida geração de
imagens de alta qualidade;
Gerenciamento de movimento
respiratório TDF 4 D reduz ruído;
Tumor LOC: Aprimora a localização
de tumores;
Aplicativo Multilmodalility Tumor
Tracking para automatizar o
monitoramento de tumores.
MicroPET/CT é um (PET/CT)
scanner, designado para imagens
de pequenos animais de
laboratório.
MICRO PET DO CENTRO DE MEDICINA
NUCLEAR DO INRAD-HC-FMUSP
microPET
microSPECT
microCT
Projetos em:
- Radiofarmácia básica
- Oncologia
- Cardiologia
- Neurologia
microPET/SPECT/CT outros modelos
Tomografia por emissão de pósitrons
com ressonância magnética (PET-MRI)
...é uma tecnologia de imagem híbrida que
incorpora ressonância magnética (MRI) de
tecido mole com tomografia por emissão de
pósitrons (imagem morfológica e funcional).
Os principais campos clínicos de PET-MRI
são: oncologia, cardiologia e neurologia.
Tomografia por emissão de pósitrons
com ressonância magnética (PET-MRI)
A tecnologia combina a caracterização
estrutural e funcional do tecido fornecido pela
ressonância magnética com a extrema
sensibilidade do PET de fazer a imagem
visando o metabolismo e o acompanhamento
de tipos de células marcadas exclusivamente
ou receptores celulares. Há uma discussão e
investigação sobre a utilização do PET-RM
com Íon Terapia para efeitos de tratamento do
câncer.
MULTI TRANSMIT RM Phillips
Até 40% mais rápido que o RM 3D
convencional;
PET Time on Flight
Diagnóstico mais preciso;
PET/RM
Diminuição da exposição a radiaçao do
paciente
Fluxo de trabalho simples para melhoria
dos procedimentos.
Ingenuity TF- PET/MTI Phillips
Biograph Siemens PET/mMR
Positron Emission Mammography
Imagens
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F18-FDG Absorção em Câncer de Mama
• F18 é ligado ao composto de entrega de desoxi-glicose.
• As células cancerosas mostram um aumento do metabolismo de glucose e dos
ácidos aminados. O aumento da utilização de glucose das células de cancer
podem ser visualizados utilizando 18F-2-desoxi-2-fluoro-D-glucose (18F-FDG).
• FDG é levado para dentro da célula através do transporte GLUT-1, no entanto,
não é metabolizado e, por conseguinte, se acumula no interior da célula ou fica
"preso metabolicamente".
• A absorção e níveis de FDG parecem estar relacionados com o grau de
malignidade e o número de células viáveis, isto é, níveis mais elevados de
absorção são vistas no crescimento mais rápido doenças malignas
indiferenciadas.
• Uma redução na captação de FDG ocorre nas células, ou seja, tumores com
centros necróticos ou aqueles que estejam respondendo à quimioterapia ou
radioterapia. Low dose lesion contrast on the PEM Flex solo II. Laurece Mac
Donald, and others, AAPM Annual Meeting 2010.
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Necrose de gordura - a absorção é de glóbulos brancos envolvidos na remoção de
tecidos necróticos
Intraductal Papiloma - positivo devido a: a) um conjunto apertado de células, b) um
crescimento mais rápido em comparação com circundante células ductais
Fibroadenoma - pode mostrar de leve a absorção intensa - razões pouco claras para a
variabilidade
Local da biópsia - positivo devido a reparação de feridas e inflamação. Normalmente
<30% acima do fundo por 3-7 dias após a biópsia cirúrgica. Normalmente absorção
mínima é visto com biópsia. Raramente, pode ter alta FDG durante pelo menos 2
semanas após a cirurgia.
Inflamação - qualquer causa de inflamação pode causar captação de FDG incluindo
hematomas.
Low dose lesion contrast on the PEM Flex solo II. Laurece Mac Donald, and others,
AAPM Annual Meeting 2010.
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Mamografia por Emissão de Pósitrons - PEM
Note that drawings above don’t represent number of actual detectors.
9
Como o PEM difere do PET?
Both
Provide “functional” imaging
and use FDG
(fluorodeoxyglucose)
PEM
•Optimized for small body parts
•Gentle immobilization
• $850K
•Designed for patient comfort
PET
• Whole Body Imaging
• $2-3 Million
1-2 mm spatial resolution
4-6mm resolution
Siemens Biograph 16 High Res PET/CT
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Imagem com o PEM Scanner
ray
-ray
cam
era
-ray
-ray
camera
compression paddles
Construction
• The crystal detectors (2x2x13 mm high-grade LYSO) are
constructed to provide improved spatial resolution and count rate
efficiency.
• spatial resolution: 1.5 mm in-plane, 5 mm between planes
• efficiency: 1 M reconstructed counts in 10 minutes
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PEM & Tomografia
2mm Resolution
Courtesy Lorraine Tafra, M.D.,
Anne Arundel Medical Center, Annapolis MD
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Absorção de FDG glandular normal.
Mamografia
PEM
Absorção homogênea em tecido glandular,
absorção menor na região mamária com gordura.
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Comparação entre MAMOGRAFIA e Imagem PEM
Pectoralis Muscle
Secondary malignancy
Lymph node
Index Lesion
Nipple
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Anatomic versus Metabolic Imaging
Mamograma
Invasive Lobular Carcinoma
Fibroadenoma
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PEM em Pacientes com Implantes
Historico: 45 y/o mulher com implantes de mama. PEM foi feito como
complemento de exame por imagem..
Análise: PEM mostrou lesão retroaureolar hipermetabólica e um segundo
novo foco de absorção no quandrante superior direito.
Patologia: Lesão retroaureolar era IDC com DCIS. Lesão superior era um
limfonodo mamario com IDC.
Images Courtesy Diagnostic Specialty Imaging, Bensalem, Pennsylvania
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PEM e Implantes
Pode-se ver através do implante até o lado posterior
Câncer
Mamilo
Normal contralateral seio
Implante
Images Courtesy Dr. Kathy Schilling, MD
Boca Raton Community Hospital
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MRI versus PEM
MRI
PEM
Advantages
Advantages
•No radiation
•
Shows glucose uptake in cancer cells
•Good anatomical detail
•
FDG – no significant allergic
reactions
Not affected by hormonal modulated
Disadvantages
•Shows blood flow-not cancer cells
•
dense breast
•Gadolinium-can have allergic reactions
•Lacks specificity in hormonally
modulated dense breast
•
Less expensive device
•
No claustrophobia
•Expensive device
•
Good diagnostic capability for DCIS
•Cannot use in patients with metal or
claustrophobia
Disadvantages
•
Uses radiation
•poor diagnostic capability for DCIS
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MRI Imaging
Benign Fibroadenoma
Invasive Cancer
72
Concluindo…………..
73
Agradecimentos
• Dra. Carla Rachel Ono pelas imagens de PET/CT
do CMN e ICESP
• Dr Felipe Colmenter pelo envio da aula da
Naviscan;
• Dra. Daniele Faria pelas imagens do Micro PET/CT
do Laboratorio LIM-43 do CMN-InRadHCFMUSP.
Referências:
 Site da Phillips, Ge e Siemens.
 Reflexion Medical.