COPYRIGHT
Marko Seppänen
Tämän materiaalin julkinen
esittäminen ilman tekijän
lupaa on kielletty!
Turku PET Centre
Auttaako PET maksan ja haiman
kasvainten kuvantamisessa?
Marko Seppänen
Valtakunnallinen PET-keskus
Turku
Turku PET Centre
TURKU PET CENTRE, Finland
Tilanne 2004
3 syklotronia
16 hot cells (10 uutta 2004)
4
PET kameraa
ECAT 931
GE Advance
HRRT
HR+
MRI, 1.5T
1988
1996
2003
2004
2003
Haave 2005
CT/PET korvaa 931:n
Turku PET Centre
Mitä on PET?
• PET = Positroniemissiotomografia
• Lyhytikäisiä (T1/2 2 min- 2 tuntia) radioaktiivisia
isotooppeja käyttävä leikekuvausmenetelmä
• Mahdollistaa kudosten ja elinten molekyylitasoisen
toiminnan mittaamisen
• Non-invasiivinen isotooppikuvausmenetelmä, jossa
seurataan merkkiaineiden kulkua ja kertymistä elimistössä
in vivo olosuhteissa elimistön normaaleja toimintoja
häiritsemättä
Turku PET Centre
Kuinka PET-tutkimus tehdään?
• Isotooppien tuotanto
- hiukkaskiihdytin/generaattori
• Merkkiaineen leimaus
- radiokemia
• PET kuvantaminen
- PET kamera
• Mittausten analysointi
– Verinäytteet, radioaktiivisuus, aineenvaihduntatuotteet
– Kuvatiedon mallinnus
• Tulosten tulkinta
Turku PET Centre
PET-kuvantamisen periaate
Turku PET Centre
PET-keskuksen kamerat 2004
SIEMENS HR+
GE Advance
ECAT-931
CPS
HRRT
Turku PET Centre
Koko kehon FDG-PET
Turku PET Centre
PET:n kliininen käyttö
• Syövän toteaminen ja hoitovasteen
arviointi
• Sydämen elinkykyisyyden toteaminen
• Aivosairauksien tutkiminen
• Tulehduksen kuvantaminen
Turku PET Centre
PET:n kliininen käyttö onkologiassa
• Muutoksen pahanlaatuisuuden arviointi
• Syövän levinneisyys
• Syövän uusiutumisen toteaminen
• Syövän hoitovasteen arviointi
Turku PET Centre
Medicare Coverage in the US 2004:
Clinical indications for FDG-PET
(www.hcfa.gov/coverage/8b3-hh2.htm)
•SPN
•Lung ca (NSC)
•Esophageal ca
•Colorectal ca
•Lymphoma
•Melanoma
•Breast ca
•Head and Neck ca
•Thyroid ca
•Myocardial viability
•Refractory seizures
Characterization
Dg, staging and restaging
Dg, staging and restaging
Dg, staging and restaging
Dg, staging and restaging
Dg, staging and restaging
As an adjunct to standard imaging
modalities
Dg, staging and restaging
Restaging of recurrent or residual thyroid
Pre-surgical evaluation only
Turku PET Centre
Tutkimusindikaatiot 2003
250
229
200
150
100
50
25
15
9
10
2
uu
M
og
ia
In
fe
kt
io
Ka
rd
io
l
En
do
k
rin
ol
og
ia
gi
a
Ne
ur
ol
o
O
nk
ol
og
ia
0
Turku PET Centre
Diagnostisten tutkimusten
merkkiainejakauma 2003
1%
3%
3%
3%
FDG
FDOPA
4%
MET
MTO
86 %
FBPA
FLUMA
Turku PET Centre
Lääketieteellinen kuvantaminen
PET
SPET
PET
MRI
CT
MRI
PET
US
SPET
MEG
PET
(SPET)
PET
MRI
Sen
Rakenne
Biologia
Solun signaalivälitys
s
Geenien toiminta
y
y
s
i
f
i
Reseptorit
pe s
S
&
s
Aineenvahdunnan reitit
y
y
is
v
i
Lääkkeiden jakaantuminen
siti
Aineenvaihdunta
Fysiologia
Anatomia
PET
PET
PET=postroniemissiotomografia
SPET=gammakuvaus
MRI=magneettikuvaus
US=ultraäänikuvaus
MEG=magnetoenkefalografia
CT=röntgen tietokoneleikekuvaus
Turku PET Centre
Lääketieteellinen Kuvantaminen
PET
SPET/PET=’Molecular Imaging’
PET
(Molekyylikuvantaminen)
PET
SPET
PET
MRI
CT
MRI
PET
US
SPET
MEG
PET
(SPET)
PET
MRI
Sen
Rakenne
Solun signaalivälitys
s
Geenien toiminta
y
y
s
i
f
i
Reseptorit
pe s
S
&
s
Aineenvaihdunnan reitit
y
y
is
v
i
Lääkkeiden jakaantuminen
siti
Aineenvaihdunta
Fysiologia
Anatomia
Biologia
PET=postroniemissiotomografia
SPET=gammakuvaus
MRI=magneettikuvaus
US=ultraäänikuvaus
MEG=magnetoenkefalografia
CT=röntgen tietokoneleikekuvaus
Turku PET Centre
The clinical use of PET
• Detection and therapy response of cancer
• Detection of myocardial viability
• Epilepsy and degenerative brain diseases
• Infection and inflammation imaging
Turku PET Centre
Evolution of oncologic PET in Turku
- study of non-CNS tumors
1st cancer
patient imaged
with a special
gamma camera
1st PET studies:
head& neck
cancer and
lymphoma
1988
pre-PET era
1990
GE Advance
installed Nov.
1996. Start of
WB imaging
1995
Diagnostic
service
begins
2000
PET era
Turku PET Centre
The clinical use of PET in oncology
• Lesion characterization
• Staging of cancer
• Detection of residual masses or relapses
after radical treatment
• Monitoring of response to treatment
Turku PET Centre
Pulmonary nodule
-Lung cancer
Turku PET Centre
Syövän levinneisyys
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Ei pienisoluinen keuhkosyöpä
Epäselvä primaarikasvain
Melanooma
Pään ja kaulan syövät
Kohdunkaulan syöpä
Munasarjasyöpä
Lymfooma
Ruokatorven syöpä
Paksusuolen ja peräsuolen syöpä
Turku PET Centre
Turku PET Centre
Syövän uusiutumisen
toteaminen hoitojen jälkeen
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Glioomat (Gr I-II) (C-11-Met)
Glioomat (Gr III-IV) (F-18-FDG)
Pään ja kaulan syövät
Kilpirauhasen syöpä
Paksusuolen ja peräsuolen syöpä
Lymfooma
Kivessyöpä
Kohdunkaulan syöpä
Ei pienisoluinen keuhkosyöpä
Ruokatorven syöpä
Melanooma
Munasarjasyöpä
Eturauhassyöpä
Turku PET Centre
PET in colorectal cancer:
Established (Class 1a) indications
Restaging in suspected relapse (eg increased
tumor marker in blood
Restaging in patients deemed candidates for
surgery of metastases
Therapy control (Class 1b=clinical usefulness
probable)
*Eur J Nucl Med 2001;28:1707-1723
Turku PET Centre
Maksan kasvaimet ja FDG-PET
Sens.
Hepatosellulaarinen karsinooma
Kolangiokarsinooma
Maksan sarkoomat
Hepatoblastooma
50-70%
?
?
?
Maksan metastaasit
>90% (karsinoidi)
Sappirakon ja sappitiehyeiden syöpä ?
Turku PET Centre
Paksusuolen ja peräsuolisyövän maksametastaasit
FDG-PET vs. TT
N
Sensitiivisyys Spesifisyys
PET
Schiepers ym. 1995
Ogunbiyi ym. 1997
Delbeke ym. 1997
76
58
52
TT
94% 85%
95% 74%
91%
PET
TT
100% 72%
100% 85%
81%
Hoitostrategia muuttuu 21-61%:lla potilaista eri
lähteiden mukaan, jotka on tutkittu FDG-PET:llä.
Turku PET Centre
Uusiutunut kolorektaalisyöpä:
leikkauskelpoisuuden arviointi
Tiedossa
oleva maksan
etäpesäke
Annetaan
furosemidia
20 mg i.v. rakon
aktiivisuuden
vähentämiseksi
Turku PET Centre
Colorectal
carcinoma
Turku PET Centre
Hepatosellulaarinen karsinooma
ja C11-Asetaatti-PET
57 potilasta: 39 HCC, 3 kolangiokarsinoomaa,
10 maksametastaasia ja 5 hyvänlaatuista muutosta (FNH,
adenooma ja hemangiooma)
Tutkittiin C11-Asetaatilla ja FDG-PET:llä:
C11-Asetaatin sensitiivisyys HCC:ssä oli 87.3%
F18-FDG:n sensitiivisyys HCC:ssä oli 47.3%
Ho CL et al. J Nucl Med 2003;44:221
Turku PET Centre
Hepatosellulaarinen karsinooma ja
C11-Asetaatti-PET
MRI-PET
MRI
C11-Asetaatti-PET
Turku PET Centre
FNH ja C11-Asetaatti-PET
MRI-PET
MRI
C11-Asetaatti-PET
Turku PET Centre
68- ja 78-vuotiaat miehet, joilla todettu HCC
C11-Asetaatti-PET
Turku PET Centre
68-vuotias nainen.
Todettu oikean kainalon kyhmystä Mb Hodgkin mixed cellularity 6/2003. Saanut sädehoidon
oikean soliskuopan ja kainalon
seutuun 8/03. Nyt todettu pernassa ja maksassa relapsi.
FDG-PET-tutkimus.
Turku PET Centre
66-vuotias nainen.
Sairaalaan epäselvän infektion
vuoksi. Vatsan TT:ssä maksassa
kolme 3-6 cm:n kokoista epähomogeenista ekspansiota, KNB:ssä
nekrotisoiva prosessi, ei maligniteettiin viittaavaa. maksa-abskessit, jotka antibioottihoidolla seurannassa katosivat.
FDG-PET-tutkimus.
Turku PET Centre
Haimakarsinooma ja maksametastaasit
Turku PET Centre
Haimakarsinooma ja maksametastaasit
TT
FDG-PET
Turku PET Centre
Primaari haima ca ja maksametastaasit
FDG-PET
Turku PET Centre
Haimasyöpä ja FDG-PET
N
Stolfuss ym. 1995
Fries ym. 1995
Zimny ym. 1997
Delbeke ym. 1999
73
80
106
65
Sensitiivisyys
95%
94%
85%
92%
Spesifisyys
99%
88%
84%
85%
Turku PET Centre
Haimasyöpä ja FDG-PET
• Tällä hetkellä ei suositella rutiinin-omaiseen
diagnostiseen käyttöön, koska ei tuo TT- ja
MRI-kuvauksiin nähden lisäinformaatiota
leikkauskelpoisuusselvityksiin
• Yhdistelmälaite ja fuusiokuvat (TT-PET tai
MRI/PET) lisäävät diagnostista tarkkuutta
Turku PET Centre
Kystiset haimamuutokset
Turku PET Centre
Sperti et al. 2001
Turku PET Centre
Malignit kystiset
haimamuutokset ja FDG-PET
Sperti et al 2001; Ann Surg:234:675-680
Sensitiivisyys
Spesifisyys
Positiivinen ennustearvo
Negatiivinen ennustearvo
FDG-PET
TT
94%
97%
94%
97%
65%
87%
69%
85%
Turku PET Centre
63-vuotias mies.
Haiman corpuksen kookas
tuumori, joka histologisesti
suurisoluinen blastityyppinen
B-solulymfooma. Saanut 8
R-COP-kuureja ja kaksi
MINE-kuuria. TT:ssä ei
tuumorin pienenemistä, vastearvio myös FDG-PET:llä
Turku PET Centre
Neuroendokriiniset tuumorit ja
F18-DOPA-PET
•
•
•
•
•
•
GEP
• Pancreatic (gastrinoma, insulinoma, VIPoma, glucagonoma, somatostatinoma)
• Stomach, duodenum, jejunum, ileum, colon
Tumors of sympatho-adrenal lineage
• Pheocromocytoma
• Paraganglioma
• Neuroblastoma
Medullary carcinoma of thyroid gland (MTC)
MEN
• MEN 2A
• MEN 2 B
• MEN 1
Neuroendocrine tumors of the lung
Pituitary tumors
Turku PET Centre
Neuroendocrine tumors (APUDomas,
NET)
Bombardieri et. al Q J Nucl Med
• Definition (earlier)
– a) origin from the neural crest Mol Imaging 2004
– b) accumulating DOPA or 5-HTP to produce
catecholamines or serotonin by decarboxylation
(APUDomas = amine precursor uptake and decarboxylation)
– c) synthesis and release of bioactive peptides
• Definition (new)
– a)derive from pluripotent stem cells or differentiated
neuroendocrine cells
– b) characteristic pattern of histology
– c) a number of general and specific components
classified as neuroendocrine markers
18F-DOPA
or 11C-5-HTP >> 18FDG
Turku PET Centre
18F-DOPA
in advanced
NET , Becherer JNM 2004
• n= 23 patients with
histological defined NET
• Fig. (A) F-DOPA PET, (B)
SRS, (C) CT in patient
with glucagonoma. Lumbal
metastasis with PET
(resolution), not with CT.
• Fig.2 (A).FDOPA,(B)
SRS, (C) CT, in
carcinoid, sternal
metastasis not seen with
CT.
Turku PET Centre
18F-DOPA
in advanced NET , Becherer
JNM 2004
• CT paras keuhko ja maksamuutosten toteamisessa, SRS
(Octreoscan®) tärkeä, ja yleensä riittävä, mutta FDOPA
tarkempi erityisesti luustometastaasien ja
haimatuumoreitten toteamisessa.
Turku PET Centre
PET:n kliininen käyttö onkologiassa
• Muutoksen pahanlaatuisuuden arviointi
• Syövän levinneisyys
• Syövän uusiutumisen toteaminen
• Syövän hoitovasteen arviointi
Turku PET Centre
Syövän hoitovasteen arviointi
• Lymfooma
• Kivessyöpä
• Osteomyeliitti
Turku PET Centre
FDG-PET pittfalls:
False positive results
Infections: sinusitis,
abscesses, tbc,
sarcoidosis
Muscular activity
(muscle tension,
talking, etc)
Inflammatory processes
after radiation therapy
Turku PET Centre
Case. 34-year old female (06/2001)
• severe hyperinsulinism and hypoglycemia
• CT -, MRI -, enhanced FDOPA uptake in the head of the
pancreas
• operated, histologically nesidioblastosis, cured
Turku PET Centre
[18F]FDOPA PET for detection of insulinoma?
Is this hot spot insulinoma??
Turku PET Centre
[18F]FDOPA PET for detection of insulinoma?
Turku PET Centre
Aikuinen, jolla insulinoma haiman kaudassa
Turku PET Centre
Diagnosis of focal persistent
hyperinsulinism of infancy with 18Ffluoro-L- DOPA PET
Timo Otonkoski, Riitta Veijola, Hanna Huopio, Kirsti
Näntö-Salonen, Päivi Tapanainen, Claire Fékété,
Francis Brunelle, Heikki Minn and Pirjo Nuutila
Turku PET Centre
Summary of Finnish + French experience:
PET is conclusive in 13/14 cases
Patient
PET
FIN1
Sex Age at
Age at
Dg
PET
F
Neonatal 12 mo
FIN2
F
4 mo
13 mo
Focal / body
PVS / focal / body
FIN3
FIN4
FIN5
FIN6
FRA1
FRA2
F
M
F
F
F
M
Neonatal
5 mo
Neonatal
Neonatal
Neonatal
12 mo
6 mo
13 mo
3.5 yr
5 yr
2 mo
15 mo
Focal / head
Diffuse
Diffuse
Diffuse
Focal
Diffuse
PVS / focal / head
PVS / diffuse
PACS / diffuse
PACS / diffuse
PVS/ focal / head
ND
FRA3
FRA4
M
F
Neonatal 3 mo
Neonatal 14 mo
Focal/ head
Focal / body
FRA5
FRA6
FRA7
FRA8
F
M
F
M
2.5 mo
Neonatal
Neonatal
Neonatal
13 mo
5 mo
9 mo
1 mo
Catheterization
Focal / head PVS / focal / head
PVS: Focal / head
PVS: no secretion
PACS: focal ?
Diffuse
PVS: diffuse
Focal / head PVS / head
Diffuse
PVS: Diffuse
Diffuse
PVS: Diffuse
Surgery /
Pathology
Typical focal
/isthmus
Typical focal
/body
Focal / head
ND
ND
ND
Bifocal / head
resting islets
only
Focal / head
Atypical focal /
body
ND
Focal / head
ND
Near-total px /
diffuse
Outcome
Cured
Cured
Cured
Octreotide
Octreotide
Diazoxide
Cured
Octreotide
Cured
Cured
Diazoxide
Cured
Octreotide
Cured
•18F-DOPA PET discriminates focal and diffuse HI and localises
the focal lesion. This method may replace PVS as the primary
diagnostic tool in CHI
Turku PET Centre
Kuukauden ikäinen lapsi, jolla fokaalinen kertymä
haiman kaputissa (F18-DOPA-PET)
Turku PET Centre
F18-DOPA-PET
Turku PET Centre
Gastrinoma haiman kaputissa ja kaudassa?
18F-DOPA-PET
Turku PET Centre
18
Karsinoidi, F-DOPA
Potilastapaus:
64-vuotias mies, jolta 85 oper. ileumin
karsinoidikasvaimet.
6/03 todettu
karsinoidituumorin
metastasointi,
Turku PET Centre
Turku PET Centre
Karsinoidi, 18F-DOPA vs. SRS
(Octreoscan®)
Potilastapaus:
64-vuotias
mies,
joltatumor
[18F]FDOPA
PET in
carcinoid
85 oper. ileumin
karsinoidikasvaimet.
6/03 todettu
karsinoidituumorin
metastasointi,
Turku PET Centre
Turku PET Centre
F18-DOPA-PET
Karsinoidikasvaimen
laaja-alaiset metastaasit
Turku PET Centre
Karsinoidikasvaimen metastaasit
18F-DOPA-PET
Turku PET Centre
Possible causes of false positive or false
negative FDG PET studies
_____________________________________
False positive FDG PET studies
False negative FDG PET studies
___________________________________________________________
•
•
•
•
Infection
Acute inflammation
Recent surgical wound
Muscle hypermetabolism
•
•
•
•
Low grade malignancy
Small focal malignancy
Hyperglycemia
Adjacent highly metabolic
focus
Lowe and Naunheim. Thorax 1998;53:703
Turku PET Centre
Päätelmät
• FDG-PET:llä on vahvistettu indikaatio
maksametastaasien ja kauempana sijaitsevien
etäpesäkkeiden diagnosoinnissa
• Haimakarsinoomissa TT:n lisänä
erityistapauksissa
• Lupaavia alustavia tuloksia neuroendokriinisten
kasvainten diagnosoinnissa F18-DOPA-PET:llä,
erit. kun MRI, SRS negat tai eivät riitä
(lokalisaatio, levinneisyys, hoitovaste,residiivi)
• Yhdistelmälaitteet (PET/TT) tulevat lisäämään
maksa- ja haimakasvainten diagnostista tarkkuutta
Turku PET Centre
Turun PET keskus: Tavallisimpien
diagnostisten tutkimusten hinnat 2004
KokonaisTutkimusnimike
hinta (EUR)
PET Syöpä C-11-MET, kertymä
1350
PET Syöpä F-18-FDG, pää ja kaula
945
PET Luusto F-18-F, kertymä
785
PET Syöpä F-18-FDG, kokokeho lyhyt
895
PET Syöpä F-18-FDG, kokokeho
1205
PET Syöpä F-18-FDG, aivot
945
PET Tulehdus F-18-FDG, kertymä
785
PET Sydän F-18-FDG, kertymä
945
PET Syöpä F-18-FDOPA, kokokeho,lyhyt
1155
Turku PET Centre
Miten diagnostiseen PET
tutkimukseen?
• Lähete
– PET keskus / (el Marko Seppänen)
– TYKS, PL 52, 20520 Tku
– fax 02-313 2882
• Maksusitoumus (potilas); soveltuvat rtg-kuvat
(TT,MK)
http://www.turkupetcentre.fi
Turku PET Centre