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1 Lezioni di Medicina Nucleare Dr.ssa Chiara Ludovico UO Medicina Nucleare Ospedale F. Renzetti Lanciano (CH)

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1 1 Lezioni di Medicina Nucleare Dr.ssa Chiara Ludovico UO Medicina Nucleare Ospedale F. Renzetti Lanciano (CH)

2 2 Principi generali della Medicina Nucleare - La Medicina Nucleare è una disciplina basata su tecniche in vivo e in vitro, per diagnosi e terapia mediante radionuclidi - La forma di energia utilizzata in medicina nucleare è quella emessa dai nuclei di atomi instabili (radioattivi) nel corso della loro trasformazione (decadimento) a forme stabili - Le tecniche di medicina nucleare possono essere classificate in tre categorie: 1) Tecniche di diagnostica per immagine 2) Tecniche di diagnostica in vitro 3) Tecniche terapeutiche

3 3 Tecniche di diagnostica per immagini mediante radionuclidi - La medicina nucleare è prima di tutto una metodologia per lindagine in vivo dei processi biochimici, fisiologici e patologici - Le tecniche di medicina nucleare permettono di ottenere risultati che nel processo di diagnosi, valutazione prognostica e follow-up vengono integrati con le informazioni derivanti dalle indagini morfologiche (Rx,TC, RM, Eco, endoscopie, ecc), di laboratorio e istopatologiche - Le indagini di medicina nucleare permettono di rilevare i processi patologici al loro esordio (elevata sensibilità) anche prima che il danno morfologico sia evidente, e di caratterizzare la natura delle lesioni sulla base di aspetti biochimici (elevata specificità) senza che sia necessario ricorrere in molti casi a tecniche invasive (bioptiche e/o endoscopiche).

4 4 Traccianti - Le immagini di medicina nucleare sono ottenute a seguito della somministrazione in vivo di composti marcati con atomi radioattivi. Tali composti, definiti radiofarmaci, si distribuiscono nel corpo secondo le regole della farmacocinetica - Le immagini derivano dall'esame della distribuzione nello spazio e nel tempo di un radiofarmaco costituito da un vettore e da una sorgente di energia radiante - Alla base delle procedure di medicina nucleare in vivo vi é come requisito fondamentale la vitalità dell'organismo esaminato, necessaria affinché i radiocomposti utilizzati possano distribuirsi nei tessuti, organi ed apparati, sulla base di processi fisiologici e reazioni biochimiche normali e patologiche

5 5 18F-fluorodesossiglucosio

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7 7 Radiazioni - I radionuclidi utilizzati a scopo diagnostico in vivo devono decadere con lemissione di radiazioni elettromagnetiche (X, γ) rivelabili da strumenti posti all'esterno del corpo del soggetto studiato perché molto penetranti - L'emissione γ, caratterizzata da bassa energia lineare trasferita (LET), deve essere esclusiva o largamente prevalente sull'emissione di radiazioni corpuscolate (α, β-) poiché queste ultime non sono utili per la formazione delle immagini diagnostiche e possono produrre effetti biologici indesiderati se presenti in quantità elevata

8 8 Tecniche di diagnostica in vitro - Somministrazione in vivo di radiofarmaci e sulla loro rivelazione in campioni biologici (sangue, urine,…) – Ad esempio misurando la concentrazione nel sangue e nelle urine di un tracciante esogeno somministrato per via endovenosa ed escreto per via renale è possibile ricavare informazioni sulla funzione renale - Prelievo di campioni biologici e il successivo esame mediante aggiunta in vitro di un composto radioattivo – ormoni, anticorpi, antigeni, e altri marcatori specifici per malattie. Queste procedure non richiedono la somministrazione di traccianti al paziente, ma luso di marcatori radioattivi, aggiunti in vitro al campione prelevato dal paziente

9 9 Tecniche terapeutiche - Si basa sullimpiego di sorgenti radioattive artificiali non sigillate che determinano unazione terapeutica che si fonda sulla cessione di energia radiante allinterno di determinati tessuti - Si caratterizza per un accumulo attivo e selettivo per opera di processi biologici ben caratterizzati - I radionuclidi utilizzati a scopo terapeutico devono decadere con la emissione di radiazioni corpuscolate (α, β-), non rilevabili dallesterno, perché poco penetranti, ma ad alto LET, in grado cioè di danneggiare il tessuto irradiato, solo in prossimità della loro localizzazione

10 10 Diagnostica in vivo Lapparato scheletrico

11 11 Introduzione - La scintigrafia ossea valuta la fisiologia dell'osso e l'anatomia dello scheletro e rappresenta una delle applicazioni di Medicina Nucleare più comuni - La SPECT aumenta la sensibilità ed il dettaglio anatomico, attraverso la rappresentazione tridimensionale - Con il progredire della tecnologia, il ruolo dell'imaging nucleare nello studio dei pazienti cambia e dovrebbe essere considerato complementare agli esami radiologici, TAC e di risonanza magnetica per una diagnosi efficace

12 12 Generalità - Fornisce informazioni fisiologiche che descrivono il flusso ematico ed il metabolismo osseo - Studio dell'intero apparato scheletrico - Alta sensibilità - Specificità piuttosto limitata, ma una diagnosi specifica può essere spesso ottenuta quando la scintigrafia viene correlata con esami radiologici od altre metodiche di imaging

13 13 Traccianti - I difosfonati marcati con tecnezio-99m sono i traccianti di scelta per la scintigrafia ossea - Diffonde passivamente negli spazi extravascolari ed extracellulari e si deposita intorno alla matrice ossea - La quota di tracciante che non viene legata, viene eliminata dal plasma per escrezione renale - Le immagini tardive mostrano il legame del tracciante alla matrice ossea, visualizzando l'intero apparato scheletrico - L'esame viene eseguito 2-3 ore dopo l'iniezione per ottenere un elevato rapporto osso/fondo, che garantisce una buona qualità dell'immagine - Maggiore è il flusso ematico e l'attività metabolica di una particolare regione ossea, maggiore sarà la concentrazione del tracciante

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17 17 Tecnica - Scintigrafia ossea total body – Le immagini dell'intero scheletro vengono acquisite da due a cinque ore dopo la somministrazione del tracciante (20-30 mCi [ MBq] - Scintigrafia ossea trifasica – Al momento dell'iniezione endovenosa del tracciante viene acquisita una serie rapida di immagini su una regione di interesse (fase angiografica) – Immagini statiche dopo 10 minuti, (fase di blood-pool o di captazione dei tessuti molli) – Immagini tardive della regione di interesse (2-5 ore), + eventuale total body

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20 20 Preparazione - Non è richiesta alcuna preparazione specifica - Una buona idratazione può migliorare la qualità delle immagini

21 21 Indicazioni - Identificazione e follow-up di metastasi ossee – K prostata, mammella, polmone, stomaco, rene, vescica; no mieloma multiplo, tiroide - Riconoscimento delle fratture ossee - Identificazione della causa di dolore osseo o del rachide, non spiegato con altre indagini - Significato di una lesione ossea rilevata con un esame radiologico - Diagnosi di necrosi avascolare - Riconoscimento della causa di dolore in sede di protesi ortopediche - Valutazione della vitalità di impianti ossei - Riconoscimento della causa di mancato consolidamento delle fratture - Diagnosi e follow-up della malattia di Paget - Riconoscimento della presenza di neuroalgodistrofia - Stima della maturità di ossificazioni eterotopiche prima ell'escissione chirurgica

22 22 Possibili situazioni problematiche - Bassa specificità – Lipercaptazione del tracciante è il risultato di un incremento del flusso ematico e dell'attività osteoblastica – Processi non specifici - Persistenza di uptake – Una ipercaptazione può persistere per anni dopo un trauma, infezione od intervento chirurgico - Ritardata risposta osteoblastica – Nel paziente anziano sono necessari da 2 a 7 giorni per avere una positività della scintigrafia ossea dopo una frattura – Neonati di età inferiore ad un mese mostrano una captazione scheletrica meno intensa rispetto a quella dei bambini e degli adulti - Flare phenomenon – 3-6 mesi dopo chemioterapia, terapia ormonale o radiante per metastasi ossee, possono essere osservate una aumentata captazione delle lesioni

23 23 Identificazione e follow-up di metastasi ossee - Stadiazione iniziale – La conoscenza della presenza di localizzazioni metastatiche può condizionare il successivo trattamento – In presenza di alterazioni alla scintigrafia Rx. Se negativa, alta probabilità di lesione metastatica RM, biopsia - Valutazione in caso di indagini radiografiche equivoche - Valutazione dellestensione della malattia – Sterno, coste e scapole sono di difficile valutazione allindagine radiografica di routine, mentre la scintigrafia fornisce una chiara visualizzazione di queste regioni - Monitoraggio della risposta al trattamento

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31 31 Apparato genitourinario - Scintigrafia renale sequenziale - Scintigrafia renale sequenziale + test con diuretico - Scintigrafia renale sequenziale + test al Captopril - Scintigrafia renale statica - Cistoscintigrafia

32 32 Introduzione - Lesame consiste in una serie di immagini dinamiche di un tracciante che viene rimosso dal plasma, transita attraverso i reni e gli ureteri fino a raggiungere la vescica.

33 33 Radionefrogramma - E la rappresentazione grafica del transito di traccianteattraverso ciascun rene -Fase angiografica -Tempo di picco -Fase di eliminazione

34 34 Traccianti - 99mTc-DTPA – Organo critico: vescica – Dose effettiva: 1.3 mSv (3 mCi) – Filtrato - 99mTc-MAG3 – Organo critico: vescica – Dose effettiva: 1.6 mSv (3 mCi) – Secreto dalle cellule del tubulo contorto prossimale - 131I-OIH – Organo critico: vescica – Dose effettiva: 1 mSv (0.2 mCi) – Secreto dalle cellule del tubulo contorto prossimale

35 35 Indicazioni - Studio della funzione renale separata - Insufficienza renale acuta – In aggiunta a US – Controindicazione per i mezzi di contrasto - Idronefrosi - Studio del rene trapiantato

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37 37 Insufficienza renale - L'insufficienza renale clinicamente manifesta è sempre dovuta ad una malattia renale bilaterale, poiché un solo rene normale è sufficiente per mantenere una normale funzione escretoria. - Se viene eseguita una scintigrafia renale sequenziale, in caso di insufficienza renale la concentrazione parenchimale del radiofarmaco è compromessa e si osserva una debole visualizzazione del parenchima dei reni, che, in caso di insufficienza cronica, appaiono anche ipoperfusi e di dimensioni ridotte; inoltre, la ridotta funzione renale provoca una debole visualizzazione della vie escretrici. La scarsa capacità dei reni di concentrare il radiofarmaco causa la permanenza di notevole radioattività "di fondo" nei tessuti extrarenali, per tutta la durata dell'indagine. - Le curve renografiche presentano una riduzione della massima ampiezza proporzionale al grado di insufficienza, fino al quadro di curva piatta che si osserva nei casi più gravi

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40 40 Scintigrafia renale sequenziale + test con diuretico (Lasix)

41 41 Introduzione - Lostruzione ureterale porta alla idronefrosi (dilatazione delluretere, pelvi renale e calici) e alla nefropatia ostruttiva (danno renale irreversibile) - La scintigrafia renale + test con diuretico è lunico esame in grado di valutare contemporaneamente la funzione renale e gli aspetti urodinamici - Si basa sulla stimolazione alla produzione di urina per effetto del diuretico. - Il MAG3 è preferibile rispetto al DTPA

42 42 Tecnica - Preparazione come nella scintigrafia renale sequenziale 1. Singolo studio: - Somministrazione di Lasix (furosemide, mg) 15 minuti dopo liniezione del tracciante 2. Studio basale/Lasix - Somministrazione di Lasix 15 prima del tracciante

43 43 Interpretazione - Linterpretazione si basa sulla velocità di eliminazione del tracciante dal sistema collettore, quantificata dal T1/2 - La rapida eliminazione del tracciante dopo Lasixì esclude la presenza di stenosi – T1/2 <10 -15min: normale – T1/ min: dubbio – T1/2 >20 min: ostruzione

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47 47 Apparato gastro-intestinale

48 48 Apparato gastrointestinale - Studi di motilità – Studio del transito esofageo – Studio dello svuotamento gastrico - Studio del reflusso gastro-esofageo - Ricerca delle sedi di enterorragia - Ricerca di mucosa gastrica ectopica (diverticolo di Meckel)

49 49 Transito esofageo - Non invasivo - Semplice - Quantitativo - Esami complementari: – Radiografia con bario – Manometria

50 50 Transito esofageo - Indicazioni - Acalasia – Origine sconosciuta – Assenza di peristalsi nei due terzi distali dellesofago – Aumento della pressione nel LES - Spasmo esofageo diffuso – Dolore toracico intermittente e disfagia - Sclerodermia – Malattia sistemica con coinvolgimento della muscolatura liscia – Dilatazione dellesofago ed assenza di peristalsi -LES, polimiositi

51 51 Transito esofageo - Tecnica - 99mTc sulfuro colloidale, 300 μCi (10 MBq) - Pasto liquido (10 mL) o semisolido - Preparazione del paziente – Digiuno – Posizionamento supino – Prove di deglutizione con bolo non radioattivo - Acquisizione – 0,5-0.8 sec/frame x 240 – Matrice 64 x 64 – Deglutizione in bolo del tracciante - Elaborazione – Tempo di svuotamento – Tempo di transito - Transito esofageo - Interpretazione Ricerca di reflusso gastro-esofageo - Fisiologico - Non invasivo, ben tollerato - Quantitativo - Esami alternativi: – Endoscopia – pH-metria

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53 53 Ricerca di reflusso gastro-esofageo - Fisiologico - Non invasivo, ben tollerato - Quantitativo - Esami alternativi: – Endoscopia – pH-metria

54 54 Reflusso gastro-esofageo - Tecnica - Digiuno - Procedura: – 150 mL di succo di arancia mL di HCl 0.1 N – 300 μCi (10 MBq) di 99mTc-sulfuro colloidale - Acquisizioni dinamiche » 30 sec. per il transito esofageo » min. (manovra di Valsalva, compressione)

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56 56 Cause di rallentato svuotamento - Diabete mellito – Danno vagale nellambito della polineuropatia diabetica - Ipotiroidismo - LES, dermatomiositi - Traumi - Gastroenteriti - Iperalimentazione - Intolleranze alimentari - Alterazioni metaboliche – Iperglicemia – Acidosi – Ipopotassiemia – Ipercalcemia

57 57 Cause di accelerato svuotamento gastrico - Post-chirurgiche – Piloroplastica – Emigastrectomia - Ulcera duodenale - Gastrinoma - Ipertiroidismo - Farmaci – Ormoni tiroidei – Eritromicina

58 58 Svuotamento gastrico - Tecnica - Tracciante: – 99mTc-sulfuro colloidale » Fegato di pollo » Patê di fegato » Uova fritte » Acqua – Dual phase » 99mTc-sulfuro colloidale » 111In-DTPA - Acquisizioni – Dinamiche per un tempo almeno uguale al tempo di emiriduzione dellattività nello stomaco (2-3 ore)

59 59 Ricerca delle sedi di enterorragia

60 60 Introduzione - Lesame è in grado di localizzare sedi di emorragia in qualunque regione corporea, tuttavia è comunemente utilizzato per individuale sedi di emorragia intestinale al tratto distale dellintestino.

61 61 Traccianti - 99mTc-globuli rossi autologhi – Richiede procedure sterili di marcatura – Tecnica in vivo, vivo/vitro, in vitro – Permette la ricerca di sanguinamenti per un tempo maggiore - 99mTc-sulfuro colloidale – Rapido accumulo nel sistema reticolo-endoteliale

62 62 Tecnica - Globuli rossi marcati – 750 – 110 MBq (20-30 mCi) – Acquisizioni dinamiche per min. – Acquisizioni statiche fino a 2-4 ore (eventualmente fino a 24h) - Sulfuro colloidale – 370 MBq (10 mCi), in dosi frazionate – Acquisizioni dinamiche per 20 min.

63 63 Preparazione del paziente - Escludere unemorragia del tratto gastrointestinale superiore con un sondino naso-gastrico o endoscopia - Un recente studio con bario potrebbe mascherare la sede di sanguinamento per via dellattenuazione delle emissioni gamma - Non è necessario il digiuno per eseguire lesame - Informarsi su eventuali precedenti interventi chirurgici che abbiano determinato alterazione della anatomia normale

64 64 Interpretazione - Accumulo di attività intestinale che si muove nel tempo è indicativa di emorragia - Movimento in direzione anterograda o retrograda, per effetto stimolante dei prodotti di degradazione dellemoglobina sulla mucosa - Indicazione della sede e del tempo in cui viene osservata la comparsa di attività

65 65 Problemi potenziali - Sanguinamento in fase attiva – enterorragia di entità moderata (almeno ml/min) nel momento in cui il tracciante si trovi nello spazio vascolare - Motilità – Dopo essere stravasato, il sangue solitamente si muove rapidamente lungo lintestino in direzione anterograda o retrograda, rendendo difficile lesatto riconoscimento della sede di sanguinamento - Qualità della marcatura – 99mTc-pertecnetato (pertecnetato libero) viene secreto nello stomaco dalla mucosa gastrica, simulando un sanguinamento del tratto gastrointestinale superiore - Localizzazione – Il sanguinamento del piccolo intestino potrebbe essere difficile da diagnosticare per la presenza di peristalsi rapida

66 66 Ricerca di mucosa gastrica ectopica - Il diverticolo di Meckel è localizzato nel tratto distale del piccolo intestino nel 1-3% della popolazione normale - Nella maggior parte dei soggetti è asintomatico - Cellule di mucosa gastrica ectopica sono presenti solo nel 10-30% dei casi di diverticolo di Meckel, nel 60% di quelli sintomatici e nel 98% di quelli che sanguinano. - La maggior parte di casi di diverticolo di Meckel sintomatico è rappresentato da pazienti con meno di 2 anni, mentre i sintomi sono rari in quelli con più di 40 anni.

67 67 Mucosa gastrica ectopica - Tecnica - Il 99mTc-pertecnetato si concentra nella cellule della mucosa gastrica (anche ectopica) mCi [ MBq] - Acquisizioni dinamiche e statiche per minuti - Farmaci: – Bloccanti H2 (cimetidina, ranitidina) per os nei due giorni precedenti lesame (oppure in vena unora prima) per incrementare la ritenzione di pertecnetato e ridurre la secrezione gastrica - Digiuno da almeno 4-6 ore

68 68 Problemi potenziali - Secrezione gastrica – La normale secrezione gastrica dello stomaco che viene trasportata dalla peristalsi nel picco intestino può interferire nella interpretazione dellesame - Falsi positivi – Attività nel sistema urinario, ostruzione del tratto gastrointestinale, tumori o infiammazioni possono determinare un risultato falso positivo - Falsi negativi – Risultati falsi negativi possono essere dovuti alla presenza di una scarsa quantità di cellule di mucosa gastrica ectopica allinterno di un diverticolo di Meckel, oppure ad un rapido allontanamento del tracciante per sanguinamento

69 69 Il linfonodo sentinella

70 70 Principio - Il concetto di linfonodo sentinella, dapprima applicato allo staging del melanoma, si basa sull'assunto che lo stato istopatologico del primo linfonodo sulla via di deflusso linfatica da una neoplasia, rappresenti una indicazione della diffusione metastatica alle stazioni linfatiche di drenaggio.

71 71 Metastasi linfonodali - In caso di metastasi, un tumore si diffonde attraverso il sistema linfatico seguendo un percorso ordinato e progressivo, interessando in primo luogo i linfonodi più esterni o del "primo livello linfonodale". La positività del primo linfonodo raggiungibile è dunque il segnale di un coinvolgimento linfonodale, mentre la sua negatività può indicare l'assenza di malattia

72 72 Linfonodo sentinella - Definizione - E' il linfonodo che per primo drena dell'area tumorale e l'assenza di un suo coinvolgimento consente di escludere l'esistenza di metastasi linfonodali - La procedura è minimamente invasiva: consente un risparmio in termini di morbilità rispetto alla tradizionale dissezione dei linfonodi, con complicazioni del 3%, contro il 35% quando si esegue la dissezione ascellare

73 73 Finalità - Miglioramento dello staging del tumore: fra il 10 e il 25 % dei linfonodi giudicati negativi presenta in realtà delle micrometastasi quando l'esame viene effettuato con tecniche immunoistochimiche o con sezioni multiple. Si tratta di una ricerca lunga e dispendiosa se effettuata sull'intero pacchetto linfonodale asportato, ma che diviene più facilmente realizzabile sul linfonodo sentinella.

74 74 La corretta applicazione del metodo non può prescindere dalla collaborazione tra il chirurgo, il medico nucleare, il radiologo, e l'anatomo-patologo. Infatti ognuna di queste competenze ha un ruolo fondamentale nelle diverse fasi della procedura dalla corretta identificazione, all'isolamento e all'esame istopatologico del linfonodo sentinella. Solo attraverso l'ottimizzazione di ognuna delle diverse fasi si puo raggiungere un ottimale standard di accuratezza

75 75 Raccomandazioni generali - La localizzazione del linfonodo sentinella deve essere eseguita in donne nelle quali un esame agobioptico o citologico con agoaspirato abbia rilevato la presenza di un carcinoma mammario - I linfonodi ascellari devono essere clinicamente negativi - Da escludere: – lesioni radiologicamente e/o clinicamente multifocali o multicentriche – carcinomi mammari di voluminose dimensioni (ø >3 cm.)

76 76 Tecnica - Iniezione – Particelle colloidali di albumina umana, di dimensioni comprese tra 20e 80 micron marcate con 99mTc – Iniezione sotto il derma mediante ago da 25 G in corrispondenza della lesione mammaria – Se il tumore è in sede profonda, inoculo peritumorale – Massaggiare delicatamente per alcuni minuti la zona dell'inoculo per facilitare ed accelerare il drenaggio linfatico

77 77 Tecnica - Imaging – La linfoscintigrafia può essere eseguita il giorno precedente l'intervento chirurgico o il giorno stesso una-due ore prima dell'intervento – La proiezione obliqua anteriore a 45° permette di distinguere meglio ilpunto di inoculo dal linfonodo sentinella ascellare – con l'aiuto di una sorgente puntiforme di 57Co si evidenzia la proiezione cutanea dello stesso linfonodo che viene segnalato con un marker indelebile cutaneo

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79 79 Tecnica - Impiego della sonda – Durante l'intervento chirurgico si utilizza una sonda per rilevare la radiazione gamma. La sonda viene passata molto lentamente e perpendicolare ai linfonodi del cavo ascellare per valutare il punto di maggiore emissione del segnale

80 80 Tecnica Tecnica chirurgica – Piccola incisione sulla linea di incisione per la dissezione ascellare e scollare il sottocutaneo – Muovere la sonda delicatamente all'interno della breccia chirurgica fino ad identificare il linfonodo che emette il maggiore segnale – Isolare e rimuovere il "linfonodo sentinella"

81 81 Tecnica - Analisi intraoperatoria del linfonodo sentinella – Esamina completamente il linfonodo evidenziando anche microaggregati di cellule tumorali – Richiede minuti, per i casi risultati negativi – sezioni seriate consecutive del linfonodo ogni 50μ per un totale di 15 livelli – colorazione con ematossilinaeosina ecolorazioni in immunoistochimica con anticorpi anti-citocheratine

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85 85 Azione degli ormoni tiroidei - Regolazione dellespressione genica con sintesi di molecole proteiche ad azione enzimatica, strutturale ed ormonale - Effetto favorente la termogenesi ed il consumo di ossigeno - Effetti rilevanti anche sul metabolismo glucidico e lipidico stimolando tutti i processi atti ad incrementare la produzione di glucosio, acidi grassi, trigliceridi e colesterolo

86 86 Patologie tiroidee - Ipotiroidismo - Primario - Centrale - Ipertiroidismo - Tiroiditi - Gozzo - Endemico - Familiare - Sporadico - Carcinomi - Papillare - Follicolare - Forme indifferenziate - Forme midollari

87 87 Metodi diagnostici - Esami di laboratorio - Ecografia - Scintigrafia – Test di captazione tiroidea - Agoaspirato

88 88 Esami di laboratorio - T4, T3 – Correlate alla quantità di TBG, anziché allo stato funzionale della tiroide – gravidanza, terapia con estrogeni, patologie epatiche – sindrome nefrosica, cirrosi epatica, terapia glucocorticoide - fT4, fT3 – Correlato allo stato funzionale della tiroide – Misurate con tecnica RIA o metodi enzimatici

89 89 Esami di laboratorio - TSH – Il TSH sierico, dosato con metodiche ultrasensibili di ultima generazione, rappresenta singolarmente il parametro più sensibile per accertare la condizione di iper o ipotiroidismo – come test singolo, risulta più adatto anche rispetto alle frazioni libere (FT4, FT3)

90 90 Esami di laboratorio - Autoanticorpi – Anti-microsomi (AMA) – Anti-tireoglobulina (ATA ) - Anticorpi tireostimolanti – LATS ( Long S o g Acting Thyroid Stimulator) – TRAb (Thyroid Receptor Antibody) - TG – in molte patologie tiroidee – Marker tumorale - Calcitonina

91 91 Ecografia - Definizione morfologica accurata - Riproducibile - Basso costo - Indicazioni – Conferma della presenza di noduli – Caratterizzazione dei noduli (solido, cistico, calcifico) – Controllo evoluzione di noduli – Guida per agobiopsia

92 92 Scintigrafia - Informazioni funzionali ed anatomiche - Riproducibile - Basso costo - Bassa dose di radiazioni

93 93 Agoaspirato - Elevata accuratezza diagnostica in caso di positività per lesione maligna - Consente di ottimizzare gli interventi chirurgici - Permetto lo svuotamento di lesioni a contenuto liquido

94 94 Scintigrafia tiroidea (tecnica) - Lindagine si basa sulla capacità tiroidea di estrarre lo ioduro (I-) dal sangue e convertirlo a I2 per la sintesi degli ormoni tiroidei - Lo ioduro viene captato attivamente dalle cellule tiroidee - La concentrazione di iodio é dipendente dal TSH ipofisario

95 95 Radioisotopi per lo studio della tiroide EmivitaKeVMBqCaratteristiche Tc-99m 6h140100Facilmente disponibile Poco costoso Bassa dose al paziente I-131 8g3641.4Relativamente alta dose I h – 18.5Proprietà fisiche favorevoli Costo elevato Difficilmente disponibile

96 96 Scintigrafia tiroidea Quadro di normalità

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101 101 Noduli - Noduli caldi – formazione ipercaptante anatomicamente ben definita unica o multipla; – spesso rappresenta il quadro scintigrafico di adenoma tossico, in cui la funzione e la crescita del nodulo sono indipendenti dal controllo ipofisario - Noduli freddi – sono aree circoscritte che appaiono ipocoptanti o non fissanti il radiofarmaco. – Nella maggior parte dei casi sono costituiti da cisti – Con minore frequenza sono carcinomi tiroidei

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106 106 Tiroiditi - Insieme di malattie con carattere infiammatorio – Batteriche » AIDS – Virali » De Quervain – Autoimmuni » Tiroidite silente » Tiroidite di Hashimoto

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109 109 Studio della tiroide ectopica - Tiroide linguale – A livello del terzo posteriore della lingua, sulla linea mediana, funzionante; loggia tiroidea vuota - Cisti del dotto tireoglosso – Sulla linea mediana, non funzionante; tiroide normale presente - Tiroide ectopica – Nodulo funzionante sulla linea mediana

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112 112 PARATIROIDI

113 113 Iperparatiroidismo - Quadro clinico e metabolico derivante da uneccessiva secrezione di PTH – Primitivo » 80-90% adenoma di una ghiandola » 15% iperplasia (MEN1 e MEN2a) » 1-3% carcinoma – Secondario » Compenso allipocalcemia cronica » Prevalenza >50% nei dializzati cronici

114 114 Scintigrafia delle paratiroidi - Evidenza biochimica e/o ormonale di iperparatiroidismo: valutazione della presenza e della sede di paratiroidi iperplastiche o neoplastiche

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116 116 Scintigrafia delle paratiroidi (tecnica) - Traccianti – Tallio-201/Tecnezio-99m (sottrazione di immagine) – Tecnezio-99m-MIBI

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118 118 Processi infiammatori

119 119 Processi infiammatori - I processi infettivi ed infiammatori possono essere insidiosi, occulti e sfuggire facilmente allindividuazione del clinico, così come possono avere una manifestazione dirompente con segni clinici allarmanti. - Spesso può risultare difficile localizzare o confermare la presenza di un processo infettivo, anche dopo attenta valutazione di dati anamnestici, esame obiettivo, colture ematiche e comuni indagini radiografiche. In questi casi la medicina nucleare può offrire numerosi strumenti.

120 120 Traccianti per lo studio dei processi infiammatori - Leucociti marcati con 111In o con 99mTc- HMPAO - 67Ga-citrato - Scintigrafia ossea trifasica - 99mTc-Leucoscan (anticorpi monoclonali)

121 121 Scintigrafia con leucociti marcati - Indicazioni - Diagnosi di infezioni e ascessi nei tessuti molli in diverse sedi, ma in particolare nelladdome e nella pelvi. - Valutazione dellestensione e della gravità di processi infiammatori intestinali - Diagnosi di ascessi postoperatori in pazienti con febbre e TC negativa o dubbia, pur in presenza di dati clinici altamente sospetti - Diagnosi di infezione in pazienti con tumore noto e febbre - Diagnosi di infezione di protesi vascolari - Diagnosi di osteomielite in pazienti diabetici con ulcerazioni croniche o in pazienti con scintigrafia ossea trifasica o RM non diagnostiche

122 122 Scintigrafia con leucociti marcati con 111In o con 99mTc-HMPAO - I leucociti marcati con 111Indio o con 99mTc- esametazina (99mTc-HMPAO) si localizzano nei siti di infezione dei tessuti molli, nelle infiammazioni, negli ascessi e nelle osteomieliti - La scintigrafia con leucociti marcati è spesso utilizzata quando si sospetta uninfezione in assenza di segni di localizzazione, dopo TC negativa o dubbia o per una sospetta osteomielite

123 123 Scintigrafia con leucociti marcati Radiofarmaci - La scintigrafia con leucociti marcati con 111In e quella con 99mTc- HMPAO sono le indagini di medicina nucleare più sensibili e specifiche per lidentificazione di infezione - La scintigrafia permette di evidenziare il fenomeno della migrazione dei granulociti neutrofili fino al sito di infiammazione o di infezione con una sensibilità dell85-90% nelle infezioni dei tessuti molli - Il 99mTc-HMPAO subisce una maggiore captazione aspecifica intestinale che aumenta col tempo dopo la somministrazione ed anche un diffusa captazione polmonare di natura fisiologica dovuto alla lenta eliminazione - Il processo di marcatura dei leucociti prevede la separazione delle cellule dal sangue venoso del paziente per sedimentazione e centrifugazione e lincubazione con 111In-ossina o con 99mTc- HMPAO - La manipolazione del sangue deve avvenire in condizioni di sterilità

124 124 Scintigrafia con leucociti marcati Modalità di esecuzione - Dopo la marcatura, che richiede circa 1-1,5 ore, le cellule autologhe sono iniettate nel paziente attraverso una vena periferica; è somministrata unattività di circa 0,5 mCi (18,5 MBq, dose per ladulto) di 111In o 5-15 mCi ( MBq, dose per ladulto) di 99mTc - Le acquisizione delle immagini vengono eseguite ore dopo la somministrazione di 111In (e fino a 48 ore, se necessario), oppure 1- 4 ore dopo la somministrazione del 99mTc-HMPAO (e fino a 8 o 24 ore per infezioni ossee e polmonari) - Si può eseguire anche unindagine SPET per migliorare la qualità delle immagini rispetto alla scintigrafia convenzionale.

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130 130 scintigrafia polmonare perfusionale - E un esame che si propone di studiare come avviene la distribuzione del sangue nei due polmoni. - Si utilizza un radiofarmaco denominato Tc99m-MAA (macroaggregato di albumina), che si va a fissare nel tessuto polmonare normalmente irrorato di sangue. - Il Medico Nucleare valuta preventivamente, a tutela del paziente, la congruità e lappropriatezza della richiesta in relazione ai dati clinici ed al quesito diagnostico proposto (art.111 D.L.vo 230/ 95).

131 131 - Il radiofarmaco viene somministrato per via endovenosa a paziente di solito supino e di norma non dà disturbi. Lesame è effettuabile dal momento delliniezione in poi e si esegue a paziente sdraiato su un apposito lettino,dopo averlo fatto svestire degli indumenti più ingombranti ed aver fatto togliere catenine, spille, od oggetti simili, al fine di ottenere immagini di buona qualità.. Lo strumento esplorante (Gamma Camera) sarà spostato intorno a Lei per ottenere le varie immagini in diverse proiezioni, e uno studio SPECT. Lesame durerà circa 30 minuti ed è di semplice esecuzione, non doloroso, privo di rischi, richiede solo di stare fermi il più possibile durante lacquisizione.

132 132 Macroaggregati di albumina radiomarcati (Tc-99m MAA) con diametro maggiore di quello dei capillari polmonari vengono iniettati per via venosa e si arrestano a livello del piccolo circolo distribuendosi in misura proporzionale al flusso ematico regionale.

133 133 Preparazione del paziente - AL PAZIENTE NON È RICHIESTA ALCUNA PREPARAZIONE. Indicazioni tecniche - Il tempo necessario per l'indagine è di circa 30 minuti (il paziente deve essere collaborante) - Non sono note controindicazioni nè effetti collaterali

134 134 Indicazioni cliniche ed informazioni diagnostiche - Embolia polmonare: identificazione, valutazione dell'estensione e dell'evoluzione della malattia (follow - up intra e post - terapeutico). L'indagine gode di elevata sensibilità. - Malattie polmonari da sottoporre a terapia chirurgica: valutazione della funzione respiratoria residua. Stima della tolleranza emodinamica del parenchima residuo alla resezione chirurgica. - Broncopneumopatie croniche: valutazione del rapporto ventilazione/perfusione in associazione con la scintigrafia di ventilazione.

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136 136 STORIA NATURALE ED ISTOLOGIA Il carcinoma della tiroide è la neoplasia più frequente del sistema neuroendocrino con unincidenza di 3-4 casi per abitanti. Il sesso femminile, rispetto a quello maschile sviluppa più frequentemente patologie nodulari della tiroide. Dal punto di vista istologico esistono 4 principali varianti: Follicolare Papillare Midollare Indifferenziato

137 137 IL FOLLOW-UP DEL CA TIROIDEO Al riscontro di un Ca Tiroideo lintervento, fatte salve le condizioni considerate a basso rischio, prevede lasportazione completa della ghiandola seguita dallablazione di eventuale residuo tiroideo o eventuali metastasi con I radioattivo. La completa assenza di tessuto tiroideo facilita la gestione successiva del paziente.

138 138 Esame Clinico Dosaggio della Tireoglobulina (Tg) Scintigrafia Total-Body con Radio-Iodio (STB) Ecografia del collo FDG-PET TC o RMN IL FOLLOW-UP DEL CA TIROIDEO

139 139 Proteina prodotta esclusivamente dal tessuto tiroideo sano o neoplastico. Dopo asportazione completa della ghiandola e trattamento radiometabolico i suoi valori si azzerano dopo 3-4 settimane La presenza di Ab-antiTg può falsare il dosaggio della proteina. La loro presenza in circolo deve pertanto essere sempre testata in modo da attuare adeguati sistemi di correzione. La Tg può essere dosata anche direttamente su agoaspirato. TIREOGLOBULINA

140 140 Deve essere considerato un marker altamente specifico e sensibile di patologia tiroidea. Dovrebbe essere indosabile nei pazienti in remissione completa. La presenza di valori superiori a 1ng/ml deve far sospettare una potenziale ripresa di malattia ed indurre ad un iter successivo per lindividuazione della sede di secrezione. TIREOGLOBULINA

141 141 La captazione selettiva dello 131 I da parte del tessuto tiroideo permette di individuare la sede di recidiva in pazienti che abbiano subito lablazione completa del tessuto tiroideo. È una tecnica morfologica che permette nel 60-80% dei casi di localizzare le metastasi. Associata al dosaggio della Tg ha una sensibilità del 100% nellindividuare le recidive. SCINTIGRAFIA TOTAL BODY CON 131 I

142 142 Entrambe le tecniche, essenziali nel follow-up del Ca tiroideo, necessitano di un periodo di sospensione della terapia sostitutiva con Tiroxina per poter essere effettuate. Linduzione dellipotiroidismo determina lincrezione del TSH ipofisario che attiva il metabolismo di eventuali cellule metastatiche con captazione di Iodio e produzione di Tireoglobulina. TG + STB- 131 I - LIMITI

143 143 Lipotiroidismo è mal-tollerato dal paziente e può far precipitare concomitanti patologie cardiovascolari o Renali. È stato prodotto in laboratorio TSH umano ricombinante che somministrato al paziente permette di non dover indurre lipotiroidismo stimolando direttamente le eventuali metastasi tiroidee. La sensibilità del dosaggio della Tg e dellesecuzione della STB non cambia se effettuata con somministrazione di TSH-r. TSH UMANO RICOMBINANTE

144 144 I Ca tiroidei scarsamente differenziati potrebbero non produrre Tg o non captare I Il dosaggio della Tg è inutile in pazienti a basso rischio in cui non ci sia stata lablazione completa del tessuto tiroideo. Si inseriscono in tali condizioni: –Ecografia –FDG-PET –RMN o TC TG + STB- 131 I - LIMITI

145 145 Studia la regione del collo sede più frequente di recidive. Nei pazienti che hanno subito lablazione completa del tessuto tiroideo lecografia è in grado di identificare linfonodi laterocervicali sede di metastasi prima ancora che Tg e STB si positivizzino. Lagobipsia con dosaggio della Tg completerà la diagnosi. Nei pazienti con tiroidectomia parziale lecografia serve a monitorare la loggia tiroidea per individuare recidive nel parenchima ghiandolare residuo o nei linfonodi. ECOGRAFIA

146 146 La captazione del FluoroDesossiGlucosio è presente in particolare nei tumori ad alto grado di malignità e scarsa differenziazione. in questi tumori la produzione di Tg è in genere elevata ma la captazione di 131 I bassissima. La FDG-PET è quindi utile nellindividuazione della sede di neoplasia. Bisogna sempre considerare gli eventuali falsi positivi della PET. FDG-PET

147 147 Sono esami complementari nel follo-up del Ca Tiroideo. La TC ad alta risoluzione, senza mezzo di contrasto, è utile nella definizione delle metastasi polmonari. La RMN è indicata nella valutazione dei piani muscolo-cutanei del collo per valutare il coinvolgimento di linfonodi, strutture vascolari e nervose e vie aree e digestive. TC E RMN

148 148 Dipende dal grado di rischio di recidiva del paziente. In tutti i soggetti è indicata la valutazione di: fT3, fT4, TSH, Tg, AbTg ed ecografia del collo ogni 6 – 12 mesi. I pazienti con Ab-antiTg dovranno essere seguite con ecografia e STB- 131 I. IL FOLLOW-UP

149 149 Pazienti a basso rischio non sottoposti ad intervento ablativo della tiroide Lecografia della regione cervicale anteriore e laterale eseguita semestralmente è la tecnica più efficace Il dosaggio della Tg basale seguita dalla valutazione periodica per evidenziare innalzamenti dal basale può essere utile ma non determinante IL FOLLOW-UP

150 150 Pazienti a medio/alto rischio sottoposti a trattamento ablativo A 12 mesi dalla dimostrazione della completa ablazione del tessuto tiroideo si esegue unecografia cervicale ed il dosaggio della Tg (dopo stimolazione ipofisaria). Questi esami saranno ripetuti ogni 6-12 mesi In questi pazienti il rischio di recidiva è inferiore al 2% ed il semplice dosaggio della Tg e lesecuzione dellecocervicale sono sufficienti al follow-up. Non è richiesta la STB- 131 I IL FOLLOW-UP

151 151 Pazienti a medio/alto rischio in cui vi sia persistenza di Tg elevata e tessuto I- captante al primo follow-up Radicalizzazione chirurgica e trattamento radiometabolico Nel follow-up oltre al dosaggio della Tg e allesecuzione dellecografia cervicale sarà necessario effettuare 2 STB- 131 I nei primi 5 anni per evidenziare eventuali metastasi a distanza IL FOLLOW-UP

152 152 Pazienti con Tg dosabile in condizioni basali e dopo stimolo Lesecuzione di STB-131I è indispensabile per individuare il tessuto neoplastico e valutarne le caratteristiche funzionali per poter programmare lintervento chirurgico o radiometabolico RMN, TC ed ecografia saranno utili nella valutazione morfologica e funzionale delle metastasi IL FOLLOW-UP

153 153 Il follow-up del Ca tiroideo è facilitato dalla presenza di pochi esami altamente specifici e sensibili Lecografia cervicale è un esame altamente sensibile che permette lindividuazione di lesioni piccolissime nella sede di maggiore incidenza di recidive Il dosaggio della Tg è un marker altamente specifico e sensibile della presenza di neo-tessuto tiroideo. La STB- 131 I è utile nelle fasi successive per lindividuazione della sede di recidiva CONCLUSIONI

154 154 LA PET-TC È una nuova indagine diagnostica complessa non invasiva che, con un'unica apparecchiatura,permette di ottenere le immagini morfologiche del corpo umano, fornite dalla CT (Computed Tomography) e le immagini dei processi metabolici tissutali, fornite dalla PET (Positron Emission Tomography), mediante un sistema di "coregistrazione". La principale fonte di energia del corpo umano è il glucosio e la PET sfrutta la proprietà che possiede tale sostanza di accumularsi nei tessuti proporzionalmente al loro fabbisogno energetico; il consumo di glucosio può risultare aumentato in alcune patologie, specie di natura oncologica. Uno studio PET, per la caratterizzazione di una neoformazione scoperta con altre metodiche (Rx, CT, RM, Ecografia), evidenzia la distribuzione nell'organismo umano di una sostanza simile al glucosio e l'eventuale aumentato accumulo a livello della neoformazione; come analogo del glucosio viene impiegato il Fluoro-Desossi-Glucosio (FDG) a cui è legata una piccola quantità di materiale radioattivo (non è un mezzo di contrasto contenente iodio), il Fluoro-18 (18F) che emette positroni.

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156 156 - Il 18F- FDG, iniettato per via endovenosa, si accumula e rimane intrappolato nelle cellule dell'organismo in maniera proporzionale al loro fabbisogno metabolico e la mappa "tridimensionale" della sua distribuzione viene registrata dal tomografo PET. - Il risultato finale viene stampato su comune lastra o carta a colori come i più comuni esami radiologici. - La "coregistrazione"e l'analisi delle immagini PET e CT, acquisite con la stessa apparecchiatura (PET/CT), permettono di accertare e studiare la presenza, la localizzazione anatomica, l'estensione e l'evoluzione nel tempo di vari processi patologici. In alcuni casi, per valutare la localizzazione della patologia, può essere eseguita anche la CT con mezzo di contrasto al termine dell'acquisizione PET.

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158 158 - Prima dell'esecuzione di una indagine PET, è importante segnalare eventuali altre patologie, interventi chirurgici o trattamenti farmacologici in corso oppure eseguiti in passato; in particolare dovrebbero trascorrere almeno mesi da manovre chirurgiche o radioterapia per evitare immagini falsamente positive dovute a fenomeni infiammatori o riparativi. - Il valore della glicemia a digiuno è il parametro più importante per ottenere un risultato valido, per cui il tasso di glucosio ematico non dovrà superare certi limiti stabiliti, caso per caso, dal Medico Nucleare. - Il paziente dovrà essere digiuno da almeno ore prima dell'ora fissata per l'esecuzione dell'esame e ben idratato (è consentito, anzi raccomandato, assumere in abbondanza liquidi non zuccherati e privi di caffeina ma preferibilmente solo acqua naturale) ed il giorno precedente non dovrà sottoporsi ad intensa attività fisica in quanto tali condizioni rischiano di falsare il risultato dell'indagine. - Il paziente non dovrà sospendere la terapia farmacologia che abitualmente assume, a meno che non siano state date specifiche disposizioni; inoltre deve avvisare il Personale Sanitario qualora fosse in gravidanza, se ne avesse il sospetto o se stesse allattando e se soffrisse di claustrofobia.

159 159 - Non sono stati riscontrati effetti collaterali significativi o reazioni allergiche e la dose di radiazioni assorbita dal corpo del paziente è paragonabile a quella di una comune CT. Nel caso in cui sia necessaria l'esecuzione di una CT con contrasto al termine della scansione PET, dovranno essere rispettate le precauzioni previste. - Dopo l'esecuzione dell'esame, il paziente può allontanarsi autonomamente dal Servizio e riprendere la sua attività quotidiana senza alcuna restrizione (guidare, mangiare, bere, lavorare, assumere farmaci, ecc.); l'unica avvertenza è di soggiornare il meno possibile e ad una certa distanza (3-4 metri) da bambini e donne in stato interessante il tempo necessario (6-8 ore) affinché la radioattività venga smaltita completamente. - La dinamica dell'esame occupa di regola questi tempi: un'ora di attesa dopo la somministrazione del radiofarmaco prima di eseguire la scansione, che ha una durata media di circa 30 minuti.

160 160 Ruolo in oncologia - Caratterizzare lesioni dubbie rilevate da altri esami radiologici tradizionali così da poter evitare eventuali interventi chirurgici e/o metodiche invasive (biopsia escissionale). - Studiare l'estensione della patologia al momento della diagnosi in modo da consentire una migliore strategia terapeutica (chirurgia, chemioterapia e radioterapia) per ciascun paziente. - Diagnosticare l'eventuale ripresa di malattia. - Controllare gli effetti dei trattamenti a cui il paziente è stato sottoposto (anche a breve termine). - Mappare i piani di trattamento radioterapico. La PET identifica il tessuto neoplastico metabolicamente attivo da irradiare, da quello reattivo, infiammatorio o necrotico da non irradiare. - Ciò permette di somministrare una dose di radiazioni più elevata al vero "volume bersaglio" (con metabolismo aumentato) ed una dose ridotta ai tessuti "sani" circostanti.

161 161 Ruolo in oncologia

162 162 Ruolo in cardiologia - In ambito cardiologico l'impiego principale della PET con 18F-FDG riguarda la ricerca di "miocardio vitale" che rappresenta la porzione di muscolo cardiaco che in caso di infarto miocardico e/o cardiopatia ischemica cronica mantiene una certa funzionalità (metabolismo attivo). - Il miocardio richiede un continuo apporto di energia per svolgere la sua attività contrattile ed i principali substrati utilizzati, in condizioni di flusso coronarico adeguato, sono gli acidi grassi ed i corpi chetonici. - In condizioni di scarso affusso ematico acuto (ischemia) o cronico (cardiopatia ischemica) l'ipossia stimola la glicolisi (utilizzo di zuccheri) per cui il glucosio risulta il metabolita energetico primario. - Dopo esecuzione di indagine scintigrafica con tracciante di perfusione (miocardioscintigrafia di perfusione o SPET), la PET è in grado di rilevare la presenza di vitalità miocardica nelle zone che sono risultate ipoperfuse e che possono recuperare una valida funzionalità contrattile se adeguatamente rivascolarizzate.

163 163 Ruolo in cardiologia

164 164 Ruolo in neurologia - Fisiologicamente uno degli organi interni che maggiormente consuma glucosio è l'encefalo. Una scansione PET con 18F-FDG di un paziente che non abbia problemi neurologici evidenzia una regolare, simmetrica e fisiologica distribuzione del tracciante a livello encefalico che rispecchia in pratica la normale attività metabolica neuronale della corteccia. - La principale applicazione clinica della PET è la diagnosi differenziale tra le modificazioni strutturali e funzionali fisiologiche associate con l'invecchiamento e quelle riscontrabili in numerose condizioni patologiche associate alla demenza. La diagnosi di demenza è principalmente basata sull'esame clinico e neuropsicologico, mentre le indagini di neuroimaging, tra cui la PET, sono considerate di "supporto". - Attualmente pochi e limitati studi hanno dimostrato l'importanza di una diagnosi precoce, mediante tecniche di neuroimmagine, di alterazioni strutturali e/o funzionali in individui a rischio o in presenza di lievi alterazioni dell'area cognitivo/comportamentale.

165 165 Ruolo in neurologia

166 166 Ruolo nelle infezioni e nella febbre di origine sconosciuta - La PET con 18F - FDG viene impiegata anche con risultati incoraggianti nella diagnosi dei processi settici. - Numerose pubblicazioni hanno dimostrato che per la semplicità di esecuzione, l'ottima qualità delle immagini e la precisione anatomica, tale metodica rappresenta una valida alternativa alla scintigrafia con Ga67 per lo studio delle spondilo-disciti ed alla scintigrafia con leucociti autologhi marcati nelle febbre di origine sconosciuta. - Inoltre la PET sta assumendo anche un ruolo di rilievo per lo studio delle infezioni di impianti protesici, sia ortopedici che vascolari; deve comunque essere preceduta dalla valutazione mediante scintigrafia ossea polifasica e/o dalla scintigrafia con leucociti autologhi marcati.

167 167 Ruolo nelle infezioni e nella febbre di origine sconosciuta

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