Piotr Lass, Tomasz Bandurski, Jarosław Dzierżanowski
Zastosowanie technik medycyny nuklearnej w onkologii
Nuclear medicine techniques in oncology
z Zakładu Medycyny Nuklearnej Instytutu Radiologii i Medycyny Nuklearnej Akademii Medycznej w Gdańsku
Kierownik Zakładu: dr hab. med. Piotr Lass
Streszczenie
This paper overviews the applications of nuclear medicine in oncology: diagnostic imaging, radionuclide therapy, radionuclide assessment of therapy´s side effects. The achievements of last decade, in particular radioimmunoscintigraphy and radioimmunotherapy, are underlined.
Medycyna nuklearna zajmuje się terapeutycznym i diagnostycznym zastosowaniem izotopów promieniotwórczych. W dziedzinie onkologii znaczny postęp dokonał się w zakresie uwidaczniania guzów pierwotnych i ich przerzutów, oceny skutków ubocznych terapii onkologicznej, a także metod leczenia radioizotopami. Postęp ten odnosi się zarówno do sprzętu, jak i radiofarmaceutyków. Komputerowa analiza obrazów zastąpiła obrazowanie narządów na kliszy fotograficznej, a wprowadzenie tomografii izotopowej (SPECT – single photon emission computed tomography i PET – positon emission tomography) zdecydowanie poprawiło jakość obrazowania technik medycyny nuklearnej. Postępy w dziedzinie radiofarmacji wynikają z przejścia od znaczników onkofilnych niespecyficznych (np. galu-67, bleomycyny-Cr-51) do radioznaczników specyficznych dla danego typu nowotworu (In-111-oktreotyd, In-111–przeciwciała monoklonalne), wiążących się swoiście z tkanką danego guza lub jego przerzutu.
Diagnostykę radioizotopową w onkologii można podzielić na dwie grupy: znane i powszechnie stosowane od wielu lat metody badań tarczycy, wątroby i kości (w poniższym artykule przypomniane w skrócie) oraz mniej znane metody wprowadzone w ostatnich latach, które będą omówione szerzej.
Ponieważ w krótkim artykule nie sposób przedstawić całości zastosowań technik medycyny nuklearnej w onkologii, przedstawiono je w formie tabel, omawiając następnie metody bardziej interesujące i/lub bardziej dostępne w Polsce.
Konwencjonalne metody obrazowania radioizotopowego w onkologii
Ponad połowę czasu pracy przeciętnego zakładu medycyny nuklearnej zajmuje diagnostyka onkologiczna. Są to metody powszechnie znane, dlatego będą one przedstawione w skrócie. Pierwsze miejsce zajmuje scyntygrafia kośćca, badanie obejmujące ok. 60% wszystkich badań radioizotopowych wykonywanych na świecie. Wykonuje się je metodą scyntygrafii całego ciała, najczęściej u chorych na raka piersi, gruczołu krokowego i płuca. Szerokim wskazaniem jest poszukiwanie przerzutów kostnych innych nowotworów, natomiast wskazaniem wąskim są bóle kostne u chorych z wywiadem nowotworowym.
Radioizotopowa diagnostyka guzków tarczycy stanowi odrębny problem, omówiony przez autorów w osobnym opracowaniu (23).
Z innych badań radioizotopowych należy zwrócić uwagę na scyntygrafię wątroby, badanie niesłusznie uważane za przestarzałe i zarzucone na korzyść badania ultrasonograficznego. O ile w ocenie guzów przerzutowych można się z takim podejściem zgodzić, o tyle w ocenie nowotworów pierwotnych czułość badania radioizotopowego potrafi przewyższyć badanie USG. Pierwotne raki wątroby mogą być izoechogeniczne w stosunku do prawidłowego miąższu wątroby, a zatem niewidoczne w badaniu USG. W szczególności należy zalecić rutynową ocenę chorych z marskością wątroby pod kątem ogniskowego uszkodzenia tego narządu. Z innych badań wątroby na uwagę zasługuje rozpoznawanie naczyniaków z użyciem znakowanych technetem-99m krwinek czerwonych. Badanie to pozwala określić charakter niejednoznacznych w badaniu USG lub TK ognisk w wątrobie. Gromadzenie się znakowanych krwinek w rzucie tych ognisk przemawia za rozpoznaniem naczyniaka i wykluczeniem złośliwego charakteru zmiany (19, 21).
Ważnym badaniem pomocniczym w postępowaniu operacyjnym w przypadku czerniaka złośliwego, raków piersi i skóry jest limfoscyntygrafia. W około 20% przypadków ocena spływu limfatycznego obszaru guza i wybór węzłów chłonnych wymagających usunięcia nastręcza poważne problemy. Ostrzyknięcie okolicy guza znacznikiem spływającym z chłonką (Tc-99m-nanokoloid) pozwala na ustalenie najbardziej prawdopodobnego umiejscowienia ewentualnych przerzutów. Jest to szczególnie istotne w przypadku czerniaków położonych na plecach i guzów położonych w przyśrodkowych kwadrantach piersi.
Obrazowanie tkanek nowotworowych
Radioznaczniki o powinowactwie do tkanek nowotworu określane są jako znaczniki onkofilne. Znaczniki te dzieli się na nieswoiste (o powinowactwie dla komórek nowotworowych niezależnie od utkania) i swoiste (o wybiórczym powinowactwie do danego nowotworu). Znaczniki nieswoiście onkofilne to m.in.: cytrynian galu-67, znaczniki kariotropowe (używane do badania perfuzji mięśnia sercowego, a posiadające nieswoiste powinowactwo do tkanki nowotworowej): tal-201 i znakowane technetem-99m: Ml-Bl, tetrofosmina oraz kompleks (V) DMSA. Przykładem znaczników swoistych są znakowane indem-111 przeciwciała monoklonalne przeciwko antygenom nowotworowym (np. CEA, PAP, PSA) oraz analogi biologicznie aktywnych peptydów. Zestawienie guzów obrazowanych za pomocą znaczników onkofilnych zawiera tabela 1.
Tabela 1. Diagnostyka izotopowa guzów złośliwych.
| Nowotwór | Radioznacznik | Mechanizm wychwytu | Pozycja piśmiennictwa |
| Chłoniaki złośliwe | Cytrynian galu-67, tal-201, Tc-99m-tetrofosmina | pompa sodowo-potasowa | 1, 19 |
| Czerniak złośliwy | Przeciwciała monoklonalne, J123-IBZM | wbudowanie w melaninę | 22 |
| Guz chromochłonny nadnerczy, nerwiak zarodkowy | J123-MIBG,
J131-MIBG | włączenie znacznika w metabolizm katecholamin | 6 |
| Guzy mózgu, zwłaszcza ich wznowa | Tal-201, Tc99m MIBI/tetrofosmina | pompa sodowo-potasowa, wychwyt w mitochondriach | 9, 27 |
| Guzy płuc | Tal-201, Tc99m-MIBI/tetrofosmina | pompa sodowo-potasowa, wychwyt w mitochondriach | 9, 26 |
| Mięsak mięśni poprzecznie prążkowanych | In111-antymiozyna | wiązanie z miozyną | |
| Rak jelita grubego | In111-przeciwciała monoklonalne przeciwko antygenowi CEA
Tc99m-przeciwciała monoklonalne przeciwko antygenowi PR1A3 | wiązanie z antygenem błonowym | 13 |
| Rak gruczołu krokowego | In111-CYT-353, Tc99m-przeciwciała monoklonalne przeciwko antygenowi PSA | wiązanie z antygenem błonowym | 8 |
| Rak trzustki | In111-VIP | wiązanie z receptorem dla VIP | 30 |
Odrębną pozycję w diagnostyce lokalizacyjnej guzów i ich przerzutów zajmuje pozytonowa tomografia emisyjna (PET). PET opiera się na wykrywaniu promieniowania powstałego w wyniku anihilacji pary elektronu i pozytonu, emitowanych przez ultrakrótko żyjące izotopy typu fluoru F-18, czy węgla C-11. W onkologii wykorzystuje się ocenę metabolizmu glukozy i białek w różnicowaniu wznowy guza od zmian popromiennych: wznowa wykazuje żywy metabolizm w odróżnieniu od zmniejszonego metabolizmu zmian popromiennych. W ocenie metabolizmu tkankowego wykorzystuje się znakowaną fluorem-18 deoksyglukozę dla badania metabolizmu glukozy i znakowaną węglanem-11 metioninę dla oceny metabolizmu białek (29). Metoda ta jest niestety niedostępna w Polsce.
Duża część podanych powyżej metod diagnostycznych ma zasadniczą słabość – niedostateczną dostępność w warunkach polskich, wynikającą z wysokich kosztów (dotyczy to zwłaszcza wszystkich radiofarmaceutyków znakowanych indem-111). Rozwijając tezy przedstawione w tabeli 1, omówione będą zatem metody tańsze, spotykane w Polsce, a stosowane zbyt rzadko, być może z powodu niedostatecznego porozumienia środowisk onkologów i medyków nuklearnych. Takimi metodami są na przykład wszystkie onkologiczne zastosowania znaczników kardiotropowych (o powinowactwie do mięśnia sercowego i stosowanych rutynowo w kardiologii), w szczególności Tc-99m-MIBI: diagnostyka guzów mózgu, piersi (scyntymammografia), wątroby, płuc, jamy ustnej i gardła.
W zakresie guzów mózgu, o ile diagnostyka wyjściowa (przedoperacyjna) opiera się przede wszystkim na tomografii komputerowej, o tyle tomografia emisyjna SPECT z użyciem MIBI wydaje się badaniem z wyboru w ocenie wznowy guza z dwóch względów:
– trudności różnicowania wznowy od zmian popromiennych w badaniu tomografii komputerowej i jądrowego rezonansu magnetycznego,
– znacznie niższego kosztu (ok. 3-4 razy) badania radioizotopowego.
Czułość i swoistość radioizotopowego badania mózgu z użyciem MIBI wynosi ok. 95%. Niższą czułość i swoistość tego badania notuje się w guzach przerzutowych i guzach położonych w pobliżu splotu naczyniówkowego.
Scyntymammografia opiera się na wychwycie znaczników kardiotropowych w rakach piersi, przy braku gromadzenia w zmianach łagodnych. Badanie służy do różnicowania niejasnych wyników badania mammograficznego i biopsji oraz oceny regionalnego zajęcia węzłów chłonnych. Dokładniejsze omówienie i proponowany algorytm diagnostyczny autorzy opisali oddzielnie (5).
Odrębnym zagadnieniem jest radioizotopowa diagnostyka śródoperacyjna. Polega ona na przedoperacyjnym podaniu radioznacznika (najczęściej przeciwciał monoklonalnych, MIBI, lub znaczników identyfikujących spływ chłonki) i poszukiwaniu w czasie operacji pól zwiększonego gromadzenia izotopu (przerzuty, węzły chłonne, guzy niewyczuwalne palpacyjnie) przy pomocy sondy scyntylacyjnej. Metoda ta służy do oceny doszczętności zabiegu, ustalania położenia węzła – wartownika i oceny pobranych wycinków przed wysłaniem do badania histopatologicznego (3, 13, 16).
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Aigner R.M. et al.: 99m-tetrofosmin scintigraphy in Hodgkin´s disease. Nucil. Med. Comm. 1997, 18:252. 2. Akcay G. et al.: Assessment of thyroid nodules by technetium-99m-tetrofosmin scintigraphy. Br. J. Clin. Pract. 1997, 51:5. 3. Aprile C.: Interoperative radioimmunolocalisation of colorectal cancer: a review. Int. J. Biol. Markers 1993, 8:166. 4. Balcerska A. i wsp.: Badania MIBG w diagnostyce guzów endokrynnych pochodzenia neutroendokrynnego. Przegląd Pediatryczny 1996, Suppl. 2/3:120-124. 5. Bandurski T. i wsp.: Scyntymammografia – nowa metoda obrazowania diagnostycznego guzów sutka. Nowotwory 1998, 48:495. 6. Barone C. et al.: In vivo detection of lymphocyte infiltration in melanoma using 99mTc-IL-2. Eur. J. Nucl. Med. 1996, 23:1217. 7. Britton K.E.: Towards the goal of cancer-specific imaging and therapy. Nucl. Med. Comm. 1997, 18:992. 8. Chengazi V.U. et al.: Imaging prostacie cancer with technetium-99m-7E11-C5.3 (CYT351). J. Nucl. Med. 1997, 38:690. 9. Elgazzar A.H. et al.: 201-Tl as a tumour-localising agent: current status and future considerations. Nucl. Med. Comm. 1993, 14:96-105. 10. Epenetos A.A.: Adjuvant therapy of ovarian cancer with radioactive monoclonal antibody. Nucl. Med. Comm. 1992, 13:218. 11. Firusian N. Et al.: Results of 32-P therapy in advanced thoracic wall recurrencies. Nucl. Med. Comm. 1996, 17:258. 12. Fukushima K. et al.: Technetium-99m methoxyisobutylisonitrile single-photon emission tomography in hepatocellular carcinoma. Eur. J. Nucl. Med. 1997, 24:1426. 13. Howell R. et al.: Perioperative immunodetection, PROD, of colorectal cancer using Te-99m PR1A3 monoclonal antibody. Tumori 1995, 81:107. 14. Jassem E. et al.: Rola badań z użyciem radiofarmaceutyków w ocenie popromiennych uszkodzeń miąższu płuc. Probl. Med. Nukl. 1997, 11:61. 15. Kaminski M.S. et al.: Radioimmunotherapy of B-cell lymphoma with 1311-Anti-Bl (Anti-CD20) antibody. New Engl. J. Med. 1993, 329:459. 16. Khalkhali I. et al.: A review of imaging techniques for the diagnosis of breast cancer: a new role of probe scintimmamography using technetium-99m sestamibi. Eur. J. Nucl. Med. 1994, 21:357. 17. Klerk J.M. et al.: Phase l study of rhenium-186-HEDP in patients with bone metastases originating from breast cancer. J. Nucl. Med., 1996, 37:244. 18. Krenning K.I. et al.: Somatostatin receptor scintigraphy with 111-In-DTPA-D-Phe and 123-1-Tyr-ocreotide. The Rotterdam experience with more than 1000 patients. Eur. J. Nucl. Med. 1993, 20:716. 19. Królicki L.: Medycyna nuklearna. Fundacja im. Ludwika Rydygiera. Warszawa 1996. 20. Lashford L.S. et al.: Phase I/II study of radioiodine meta-iodobenzyl-guanidine in chemoresistant neuroblastoma. J. Clin. Oncol., 1992, 10:1889. 21. Lass P.: Medycyna nuklearna w codziennej praktyce lekarskiej. Via Medica, Gdańsk. 1995. 22. Magnani P. et al.: Quantitative comparison of direct antibody labelling and tumor pretargeting in uveal melanoma. J. Nucl. Med. 1996, 37:23. 23. Mizan-Gross K. i wsp.: Nowoczesna diagnostyka chorób tarczycy. Pol. Merkuriusz Lek. 1997, 15:97. 24. Pons F. et al.: Strontium-99m for palliation of pain from bone metastases in patients with prostate and bone cancer. Eur. J. Nucl. Med. 1997, 24:1210. 25. Rietmuller G. et al.: Randomised trial of monoclonal antibody for adjuvant therapy of resected Dukes´ C colorectal carcinoma. Lancet 1994, 343:1177. 26. Sahweil A. et al.; Uptake and kinetics of Tc-99m-methoxy isobutyl isonitrile in benign and malignant lesions in the lungs. Clin. Nucl. Med. 1989, 14:333. 27. Sjoholm H. et al.: SPECT imaging of gliomas with Thallium-201 and Technetium-99m-HMPAO. Acta Neurol. Scand. 1995, 91:66. 28. Stewart J.S.W. et al.: Radioimmunotherapy for ovarian cancer. Br. J. Obstetr. Gynecol. 1989, 86:529. 29. Strauss L.G. et al.: The appliactions of PET in clinical oncology. J. Nucl. Med. 1991, 32:623.
