ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΑΣΚΗΣΗ 2 ΤΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Ι

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΑΣΚΗΣΗ 2 ΤΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Ι Ιουλία Μαλαμίτση Πυρηνικός Ιατρός Αναπλ. Καθ. Ιατρικής Φυσικής Ιατρική Σχολή Πανεπιστημίου Αθηνών ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ : 1. Χ.Χ. ΠΡΟΥΚΑΚΗ: Ιατρική Ακτινοφυσική Τόμος 1 ος 2. Ε.Κ. ΓΕΩΡΓΙΟΥ, V.J. LOWE, Χ.Χ. ΠΡΟΥΚΑΚΗ: Κλινική Ποζιτρονική Τομοραφία (PET). Μοριακή Απεικόνιση με PET και PET/CT 3. Ι. ΜΑΛΑΜΙΤΣΗ: Η Κλινική αξία της ΡΕΤ στο «Εξελίξεις στην Παθολοία Νεώτερες Απόψεις στη Διάνωση και Θεραπεία» σελ. 621-642, επιμέλεια Κ. Λυμπεράτος, Π. Φιλαλήθης, Η. Πολιτάκης, Β. Σεϊτανίδης. Εκδόσεις του Διανωστικού και Θεραπευτικού Κέντρου Υεία, Αθήνα 2001. 1

1. H Πυρηνική Ιατρική είναι ειδικότητα Α) διανωστική Β) θεραπευτική Γ) και τα δύο Σωστή Απάντηση: Γ) H Πυρηνική Ιατρική είναι ειδικότητα της Ιατρικής, η οποία χρησιμοποιεί ανοικτές πηές ακτινοβολίας ια διανωστικούς και θεραπευτικούς σκοπούς. Κατά κανόνα ανοικτές πηές ακτινοβολίας είναι πηές ακτινοβολίας β (ηλεκτρονίων ή ποζιτρονίων) ή τις οποίες είναι δυνατόν να χειριστούν ο πυρηνικός ιατρός, ο ακτινοφυσικός, ο παρασκευαστής ή ο τεχνολόος που εκτελούν εξετάσεις Πυρηνικής Ιατρικής, σε αντίθεση με τις κλειστές πηές ακτινοβολίας που χρησιμοποιεί η Ακτινοθεραπεία, όπου δεν είναι δυνατή η επέμβαση στην πηή. Η Πυρηνική Ιατρική είναι κυρίως διανωστική ειδικότητα, οι θεραπευτικές όμως εφαρμοές της αυξάνουν διαρκώς. Επιπλέον, η διανωστική Πυρηνική Ιατρική χωρίζεται σε: α) συμβατική που χρησιμοποιεί ακτινοβολία και τα μηχανήματά της είναι η -camera και οι probes και β) εξελιμένη που χρησιμοποιεί ποζιτρόνια (ακτινοβολία β + ) και το μηχάνημα της είναι ο Τομοράφος Ποζιτρονίων. 2. Η διανωστική Πυρηνική Ιατρική είναι Α) ΙΝ VIVO B) IN VITRO Γ) και τα δύο Σωστή Απάντηση: Γ) Η Πυρηνική Ιατρική διενερεί διανωστικές εξετάσεις τόσον IN VIVO, δηλ. στον ζώντα ορανισμό (εξεταζόμενο ή πειραματόζωο), όσο και ΙΝ VITRO δηλ. στον δοκιμαστικό σωλήνα, ελέχοντας επίπεδα διαφόρων ουσιών (ορμονών, ενζύμων, φαρμάκων, καρκινικών δεικτών κλπ.) σε βιολοικά υρά των εξεταζομένου (όπως αίμα, ορός, ούρα, ασκιτικό, πλευριτικό υρό). 3. Η Πυρηνική Ιατρική χρησιμοποιεί ραδιονουκλίδια που εκπέμπουν Α) -ακτινοβολία Β) β- και -ακτινοβολία Γ) ποζιτρόνια Δ) όλα τα παραπάνω Σωστή Απάντηση: Δ) Η συμβατική Πυρηνική Ιατρική χρησιμοποιεί ραδιονουκλίδια που κατά την διάσπασή τους εκπέμπουν -ακτινοβολία του τύπου του απλού φωτονίου. Η εξελιμένη Πυρηνική Ιατρική χρησιμοποιεί -ακτινοβολία εξαϋλώσεως, δηλ. ζεύη φωτονίων 511keV, προερχόμενη από την εξαϋλωση ποζιτρονίου ηλεκτρονίου. Τα ποζιτρόνια 2

προέρχονται από την ραδιενερό διάσπαση ασταθών πυρήνων με περίσσεια πρωτονίων που μεταπίπτουν σε νετρόνια με την απομάκρυνση ενός θετικού φορτίου υπό μορφή ποζιτρονίου, δηλαδή πρόκειται ια θετικά φορτισμένα ηλεκτρόνια. Η β ακτινοβολία (δηλαδή εκπομπή ηλεκτρονίων ή ποζιτρονίων) προκύπτει από ισοβαρή μετατροπή κατά την οποία μεταβάλλεται ο ατομικός, αλλά όχι ο μαζικός αριθμός των στοιχείων. Τα ραδιονουκλίδια που εκπέμπουν ηλεκτρόνια χρησιμοποιούνται στην θεραπευτική Πυρηνική Ιατρική. 4. Ποιό είναι το συχνότερα χρησιμοποιούμενο ραδιονουκλίδιο στην συμβατική Πυρηνική Ιατρική; Α) Tc-99m B) Ga-67 Γ) Tl-201 Δ) F-18 Σωστή Απάντηση: Α) Το Tc-99m έχει ιδανικά χαρακτηριστικά ια χρησιμοποίηση του σε -camera. Συκεκριμένα το μετασταθερό ραδιονουκλίδιο Tc-99m διασπάται με εκπομπή ενός απλού φωτονίου, ενέρειας 140keV που είναι ιδανικό ια τον ευρέως χρησιμοποιούμενο τύπο -camera με κρύσταλλο ΝαJ (Tl), έχει χρόνο φυσικού υποδιπλασιασμού 6 ωρών που καλύπτει τον απαιτούμενο χρόνο ια την πλειονότητα των εξετάσεων της συμβατικής Πυρηνικής Ιατρικής και από άποψη ακτινοπροστασίας είναι ευνοϊκό ια το προσωπικό του Τμήματος Πυρηνικής Ιατρικής (πυρηνικούς ιατρούς, ακτινοφυσικούς και τεχνολόους). Το Ga-67 citrate ραδιοφάρμακο κατάλληλο ια ανίχνευση όκων και φλεμονών τείνει να αντικατασταθεί από το ραδιοφάρμακο της εξελιμένης Πυρηνικής Ιατρικής 18 F-FDG, ενώ το Tl-201 chloride που χρησιμοποιείται ια καρδιολοικές μελέτες στην συμβατική Πυρηνική Ιατρική τείνει να αντικατασταθεί στην κλινική πράξη από τα τεχνητιοπαράωα 99m Tc- SESTAMIBI και 99m Tc-TETROFOSMIN. 5. Τα ραδιονουκλίδια που χρησιμοποιεί η ΡΕΤ είναι Α) παράωα Πυρηνικού αντιδραστήρα Β) παράωα κυκλοτρονίου Σωστή Απάντηση: B) H PET συνιστά την εξελιμένη Πυρηνική Ιατρική και τα ραδιοφάρμακα που χρησιμοποιεί εκπέμπουν όλα ποζιτρόνια. Τα ραδιονουκλίδια της ΡΕΤ είναι παράωα κυκλοτρονίου. Πρωτόνια επιταχύνονται μεταξύ ηλεκτροδίων σε σχήμα D εντός του πεδίου ενός ηλεκτρομανήτη και κατόπιν βομβαρδίζουν σταθερούς πυρήνες, οι οποίοι αποκτούν έτσι περίσσεια πρωτονίων, καθίστανται ασταθείς και κατόπιν διασπώνται με εκπομπή ποζιτρονίων. 3

6. Ποιά μηχανήματα χρησιμοποιεί η Π.Ι. Α) -camera Β) μετρητή - και β-ακτινοβολίας Γ) Τομοράφο Ποζιτρονίων (ΡΕΤ) scanner Δ) Όλα τα παραπάνω Σωστή Απάντηση: Δ) -camera: ανιχνευτής σπινθηρισμών μιας, δύο ή τριών κεφαλών με μεάλο κρύσταλλο ιωδιούχου νατρίου με προσμείξεις Θαλλίου (NaJ(Tl)) και ανιχνεύει απλά φωτόνια. Η τομοραφική μελέτη με -camera λέεται SPECT (τομοραφία εκπομπής απλού φωτονίου). Μετρητής -ακτινοβολίας: βασίζεται στην ίδια αρχή της - camera με τη διαφορά ότι ο κρύσταλλος του μετρητή -ακτινοβολίας έχει σχήμα φρεατίου (δηλ. με διαμόρφωση μικρού πηαδιού), όπου τοποθετείται ο δοκιμαστικός σωλήνας προκειμένου να μετρηθούν τα επίπεδα κάποιας ουσίας με τη βοήθεια ειδικής επεξερασίας με τη διαμεσολάβηση ραδιοφαρμάκου. Ο μετρητής β-ακτινοβολίας χρησιμοποιείται πλέον σπάνια και ανιχνεύει ηλεκτρόνια που εκπέμπονται από ραδιενερό δείμα, δηλαδή βιολοικό υλικό εξεταζομένου που έχει τύχει επεξερασίας με ραδιοφάρμακο ουσία πομπό ακτινοβολίας β (ηλεκτρονίων). Ο Τομοράφος Ποζιτρονίων ανιχνεύει ακτινοβολία - εξαϋλώσεως. Αποτελείται από διάταξη σε κύκλο πολλαπλών μικρών ανιχνευτών με κρυστάλλους διαφορετικούς από εκείνους της -camera, και με ηλεκτρονικά συστήματα συμπτώσεως. Επιπλέον υπάρχουν μικροί κυλινδρικοί ανιχνευτές (probes) που στηρίζονται στις αρχές των ανιχνευτών σπινθηρισμών και καταράφουν την ραδιενέρεια περιοχών του σώματος χωρίς όμως απεικόνιση. Ορισμένος τύπος probe χρησιμοποιείται διεχειρητικά, εντός δηλαδή του χειρουρικού πεδίου ια να ανιχνεύσουν περιοχές με ραδιενερό πρόσληψη. 4

7. Τομοραφία ΔΙΑΦΟΡΕΣ μεταξύ: Τομοραφικής -camera SPECT Τομοραφία Εκπομπής Απλού Φωτονίου Τομοράφου Ποζιτρονίων PET Τομοραφία Εκπομπής Ποζιτρονίων Τύπος κρυστάλλου NaJ(Τl) BGO, LSO, GSO, LYSO Ακτινοβολία (απλά φωτόνια) εξαϋλώσεως (από ποζιτρόνια) Αριθμός κρυστάλλων 1, 2, 3 (μονοκέφαλη, δικέφαλη, τρικέφαλη - camera) Πολλαπλοί μικροί σε διάταξη δακτυλίου Ηλεκτρονικά συστήματα -camera Επιπλέον συστήματα συμπτώσεως 8. Η Π.Ι. δίνει απεικόνιση Α) λειτουρική Β) ανατομική Γ) και τα δύο Σωστή Απάντηση: Α) Η Πυρηνική Ιατρική χρησιμοποιώντας ραδιοφάρμακα ιχνηθετεί μεταβολικά μονοπάτια των υπό εξέταση οράνων ή ιστών του ορανισμού και προκειμένου να δώσει απεικόνιση προϋποθέτει την λειτουρία (φυσιολοική ή παθολοική) του οράνου ή του ιστού. Επί απουσίας λειτουρίας δεν θα υπάρξει απεικόνιση. 9. Οι εξετάσεις που παίρνουμε με την -camera είναι Α) στατικές Β) δυναμικές Γ) τομοραφικές Δ) όλες οι παραπάνω Σωστή Απάντηση: Δ) Όλες οι παραπάνω. Οι εξετάσεις που παίρνουμε με τον Τομοράφο Ποζιτρονίων είναι πάντα τομοραφικές. Στατική μελέτη: Όταν η κατανομή της ραδιενέρειας του απεικονιζόμενου οράνου παραμένει σταθερή καθ όλη την διάρκεια της μελέτης. Δυναμική μελέτη: Όταν η κατανομή της ραδιενέρειας των υπό εξέταση οράνων μεταβάλλεται στη διάρκεια του χρόνου της εξέτασης και η -camera απεικονίζει 5

κατά τρόπο κινηματοραφικό τις παραπάνω αλλαές υπό μορφή πολλαπλών διαδοχικών εικόνων ακόμα και ανά δευτερόλεπτο. Τομοραφική μελέτη: Με την πλήρη ή ημίσεια περιστροφή της -camera ύρω από τον εξεταζόμενο λαμβάνονται πολλές προβολές του υπό εξέταση οράνου, οι οποίες με ανασύνθεση δίνουν τομές του οράνου, δηλαδή λαμβάνεται σειρά από διαδοχικές δiσδιάστατες εικόνες που απεικονίζουν όλο το βάθος του οράνου ώστε να αναδεικνύονται δομές που υπάρχουν σε κάποιο βάθος. 10. Ποιό είναι το συχνότερα χρησιμοποιούμενο ραδιοφάρμακο της ΡΕΤ Α) F-18 FDG (φθοριοδεοξυλυκόζη) B) C-11 methionine Γ) F-18 DOPA Σωστή Απάντηση: Α) Η F-18 FDG λόω του ότι είναι ανάλοο της λυκόζης αφορά τον μεταβολισμό του φυσιολοικού εκεφάλου και της καρδιάς, καθώς επίσης παθολοικών ιστών που πάσχουν από καρκίνο ή φλεμονή. Το εονός ότι επισημαίνεται με φθόριο-18 (F-18) με χρόνο φυσικού υποδιπλασιασμού 1.7h την καθιστά χρησιμοποιήσιμη και από τμήματα ΡΕΤ απομακρυσμένα από το κύκλοτρο παραωής. 6

11.Ποιές είναι οι συχνότερες εφαρμοές της ΡΕΤ Α) οκολοικές Β) νευρολοικές Γ) καρδιολοικές Σωστή Απάντηση: Α) Οι συχνότερες εφαρμοές είναι οι οκολοικές και παρέχουν 85-90% των συνολικών εφαρμοών της ΡΕΤ διεθνώς. Ο λόος είναι ότι το κυριότερο ραδιοφάρμακο της ΡΕΤ η F-18 FDG ως ανάλοο της λυκόζης προσλαμβάνεται σε μεάλο βαθμό από τους όκους, οι οποίοι στην πλειονότητά τους παρουσιάζουν αυξημένο μεταβολισμό λυκόζης. 12. Ποιά είναι η τρέχουσα τεχνολοική εξέλιξη της ΡΕΤ Α) Σύντηξη ΡΕΤ με Αξονική Τομοραφία Β) Σύντηξη ΡΕΤ με Μανητικό Συντονισμό Γ) Σύντηξη SPECT με Αξονική Τομοραφία Δ) Όλα τα παραπάνω Σωστή Απάντηση: Δ) Η σύντηξη ΡΕΤ με Αξονική Τομοραφία ίνεται πλέον σε υβριδικά μηχανήματα τους τομοράφους PET/CT. Τα εν λόω μηχανήματα διαθέτουν ένα Τομοράφο Ποζιτρονίων και ένα Αξονικό Τομοράφο ενσωματωμένους σε ένα μηχάνημα. Με τη βοήθεια των ηλεκτρονικών υπολοιστών του μηχανήματος αυτού επιτυχάνεται η σύντηξη εικόνας (hardware fusion) δηλαδή η απόλυτη επιπροβολή της εικόνας ΡΕΤ με την εικόνα CT. Είναι δυνατόν σύντηξη εικόνας να ίνει με τη βοήθεια της ψηφιακής επικοινωνίας ενός Τομοράφου Ποζιτρονίων και ενός Αξονικού ή Μανητικού Τομοράφου και ειδικού λοισμικού επιπροβολής της μιας εικόνας επί της άλλης (software fusion). Ήδη παράονται υβριδικά συστήματα PET/MRI (δηλ Τομοράφοι Ποζοντρονίων με Μανητικούς Τομοράφους) και SPECT/CT (δηλ. - Camera με Αξονικούς Τομοράφους) που επίσης χρησιμοποιούν τη μέθοδο σύντηξης ια λήψη εικόνων και των δύο τεχνολοιών. 7

ΚΥΡΙΟΤΕΡΑ ΡΑΔΙΟΝΟΥΚΛΙΔΙΑ ΕΞΕΛΙΓΜΕΝΗΣ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ (ΡΕΤ) Ραδιονουκλίδιο Χρόνος Φυσικού Υποδιπλασιασμού Οξυόνο-15 (Ο-15) 2.1 min Άζωτο-13 (Ν-13) 10 min Άνθρακας-11 (C-11) 20 min Φθόριο-18 (F-18) 1.7 hr ΚΥΡΙΟΤΕΡΑ ΡΑΔΙΟΝΟΥΚΛΙΔΙΑ ΣΥΜΒΑΤΙΚΗΣ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ Ραδιονουκλίδιο Τεχνήτιο-99m (Tc-99m) Θάλλιο-201 (Tl-201) Γάλλιο-67 (Ga-67) Ιώδιο-131 (I-131) Ιώδιο-125 (I-125) Χρόνος Φυσικού Υποδιπλασιασμού 6 ώρες (IN VIVO εφαρμοές) 73 ώρες (IN VIVO εφαρμοές) 78 ώρες (IN VIVO εφαρμοές) 8 ημέρες (IN VIVO εφαρμοές) 60 ημέρες (IN VITRO εφαρμοές) 8

ΕΚΠΟΜΠΗ ΠΟΖΙΤΡΟΝΙΟΥ ΚΑΙ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΕΞΑΫΛΩΣΗΣ 511 kev ακτίνα Πυρήνας Τομοράφος ΡΕΤ 511 kev ακτίνα 9