TOMOGRAFIA POR EMISSÃO DE PÓSITRONS (PET/CT)

Transcrição

1 TOMOGRAFIA POR EMISSÃO DE PÓSITRONS (PET/CT) Aplicações Clínicas Carlos A. Buchpiguel

2 Racional para Imagem Oncológica Detecção de lesão Caracterização da natureza da lesão Avaliação da extensão local do comprometimento Avaliação do estadiamento sistêmico Monitoramento da resposta terapêutica Planejamento terapêutico (radioterapia e quimioterapia)

3 PET PRINCÍPIOS MEDIDA DE PROCESSOS BIOQUÍMICOS Compostos que mimetizam substratos endógenos Quantificação de distribuição de marcadores Rápida e simultânea aquisição volumétrica Captação reflete atividade metabólica ou atividade proliferativa celular Aquisição de corpo inteiro (15 minutos) Resolução espacial (5 mm)

4 PET RADIOFÁRMACOS MAIS COMUNS 2-deoxy-2(F18)-fluoro-D-glucose (FDG) : glicose 5-(F18)Fluoro-DOPA : metabolismo de aminoácido (F18)Fluoromethylthyrosine: metabolismo de aminoácido (F18)Fluorothymidine:atividade proliferativa celular (F18)fluoroacyclovir: fosforilação da timidina quinase (C11)Acetate: metabolismo oxidativo do ácido graxo (N13)Ammonia: perfusão tecidual (O15)Water: perfusão tecidual

5 FDG

6 Mecanismo de Captação Celular sangue célula via glicolítica k1 k3 k2 FDG FDG FDG-6P k4 Glut 1-5 Hexokinase

7 PET-FDG Aspectos relativos à sensibilidade: Detecção limitada à avidez do tumor ao substrato endógeno empregado Expressão de GLUT Atividade enzimática (G-6-Fosfatase) Limite de resolução espacial (5 mm) Pacientes diabéticos Taxa de divisão celular e grau de diferenciação tumoral

8 PET-FDG Aspectos relativos à especificidade Células inflamatórias ativadas captam glicose Tumores benignos podem eventualmente consumir glicose Processos específicos granulomatosos podem captar glicose

9 Indicações Esôfago Pâncreas Cólon e reto Fígado Mama Melanoma Pulmão Linfoma

10 Esôfago Aspectos positivos: Tumores extremamente ávidos por glicose Quase totalidade expressa HK-II e Glut-1 Impacto direto na sensibilidade Aspectos negativos: Elevada avidez na lesão primária limita estadiamento nodal regional Poucos dados na literatura com relação ao impacto clínico mensurável Hepatogastroenterology 2005; 52(62):

11 Esôfago Diagnóstico Estadiamento Pré-tratamento Pós-tratamento neoadjuvante Detecção de recidiva Monitorização terapêutica Planejamento radioterápico

12 Esôfago Predição de ressecção com intenção de cura: Ressecção suspensa em 78 dos 203 pacientes (38%) PET/CT única modalidade independente (p<0.001) J Gastrointest Surg 2005; 9(1): 54-61

13 Esôfago

14 Esôfago

15 Esôfago Predição de resposta à terapia neoadjuvante CT USE PET Acurácia 54% 86% 85% USE não exeqüível em 6% USE não avalia comprometimento sistêmico J Gastrointest Surg 2005; 9(1): 54-61

16 Esôfago J Clin Oncol 2001; 19:

17 Pâncreas PET/CT mais sensível e específico que CT Permite detectar focos metastáticos à distância Possibilita monitorar esquemas quimioterápicos Limitado em tumores muito pequenos (< 6-7 mm) Limitado em pacientes diabéticos Escassos trabalhos com relação custo/eficácia

18 Pâncreas J Nucl Med 1999; 40:

19 Pâncreas Impacto na avaliação de possibilidade de ressecção 59 pacientes com carcinoma pancreático PET/CT alterou conduta em 16% dos pacientes Ann Surg 2005; 242(2):

20 Pâncreas

21 Pâncreas

22 Carcinoma de Cólon e Reto Estadiamento pré-cirúrgico Monitorização de tratamento neoadjuvante Detecção de recidivas locais e/ou sistêmicas Avaliação da resposta ao tratamento Planejamento radioterápico * American Cancer Society

23 Carcinoma de Cólon e Reto 38 pacientes com estadiamento pré-operatório FDG-PET foi comparado com CT e US FDG-PET modificou o tratamento em 8% FDG-PET modificou a extensão da cirurgia em 13% J Nucl Med Nov;44(11):1784-8

24 Detecção da Lesão Primária

25 Impacto da Imagem Híbrida

26 Carcinoma de Cólon e Reto 70% dos pacientes possuem tumores ressecáveis com perspectivas curativas, entretanto, 1/3 dos casos poderão recorrer nos primeiros 2 anos após cirurgia. 25% dos pacientes apresentarão pelo menos um sítio de recorrência pacientes/ano irão apresentar metástase hepática. 20% destes pacientes irão a óbito exclusivamente pela presença do envolvimento exclusivo do fígado. Curr Probl Surg 1981; 18:

27 Recidiva de Câncer de Cólon e Reto FDG-PET Sensibilidade de 90% Especificidade de 70% Strauss, Radiology 1989; 170: Limitado em adenocarcinoma mucinoso (baixa celularidade?) Sensibilidade cai de 92% para 58% Whiteford, Dis Colon Rectum 2000; 43:

28 Recidiva de Câncer de Cólon e Reto Adulto, sexo masculino (41a) com carcinoma de cólon operado há 15 meses. Níveis de CEA subiram para 6.5 e se mantiveram por três meses. Exames de CT seqüenciais sem anormalidades Solicitado PET-CT

29 Recidiva de Câncer de Cólon e Reto

32 Recidiva Local

33 Recidiva de Câncer de Cólon e Reto Meta-análise de 11 trabalhos clínicos 577 pacientes FDG-PET: Sensibilidade = 97% Especificidade = 76% Huebner, J Nucl Med 2000; 41:

34 Controle Terapêutico Aspectos Controversos

35 PRÉ-QUIMIOTERAPIA E RADIOTERAPIA PÓS-QUIMIOTERAPIA E RADIOTERAPIA (precoce)

36 Metástases Hepáticas PET mostrou sensibilidade de 95% e especificidade de 100%. Em comparação com ultra-som intra-operatório, PET foi capaz de detectar 38/48 das lesões intrahepáticas (80%) Clin Nucl Med Aug;27(8):550-5

37 Metástases Hepáticas AJR Am J Roentgenol Feb;178(2):353-8 CT/MR PET IUS VPP 83% 93% 87%

38 Metástases Hepáticas

41 Impacto Clínico

42 Impacto Clínico do PET-CT Meta-análise da literatura 349 pacientes PET mudou estadiamento em 29% (102 pacientes) Huebner, J Nucl Med 2000; 41: Revisão da literatura 915 pacientes PET modificou conduta em 32% dos pacientes Gambhir, J Nucl Med 2001 [Suppl]; 42: 9s-12s

43 Carcinoma de Mama

44 Racional Tumor não cutâneo mais freqüente em mulheres Segunda causa de morte relacionada à câncer em mulheres* /ano morrem de câncer de mama nos EUA* Maioria dos óbitos decorrente de doença metastática Câncer de mama requer tratamento local e pode requerer tratamento sistêmico, mesmo em alguns estágios precoces** *Greeslee, CA Cancer J Clin 2000; 50: 7-33 **Hortobagyi, Cancer 2000; 88:

45 Racional Grande percentual dos tumores de mama respondem a tratamento quimioterápico Quando drogas de primeira linha falham em produzir reposta, existem outras alternativas de segunda linha. Tratamentos citostáticos, como hormonioterapia, podem ser de difícil monitoração com métodos de baseiam-se em critérios morfológicos. Wakeling, Cancer Clin Res 2001; 7: Husband, Eur Radiol 1996; 6:

46 Avanços Técnicos

47 Breast PET/CT R.D. Badawi Department of Radiology Biomedical Engineering

48 Breast PET/CT Department of Radiology Biomedical Engineering

49 Validation Breast PET/CT DCE-MRI Specimen Histology C A D F E B C A D F E B C A D F E B (A) Periareola (excised from histology sample) (B) Implant capsule (C) DCIS + intra-lymphatic (D) DCIS (E) DCIS (F) Normal benign Department of Radiology Biomedical Engineering

50 Breast PET/CT Ramsey Badawi, Ph.D. (P.I.) John Boone, Ph.D. Simon Cherry, Ph.D. Rosalie Hagge, M.D. David Shelton, M.D. Bill Moses, Ph.D. (LBNL) Jinyi Qi, Ph.D. Helen Chew, M.D. Yongfen g Yang, Ph.D. Sandy Borowsky, M.D. Steve Martine z, M.D. Spencer Bowen George Burkett Abhijit Chaudhi, Ph.D. Yiba owu, Ph.D. Lin Fu Nathan Packard Karen Lindfors, M.D.

51 Estadiamento Nodal Axilar

52 Estadiamento Nodal Axilar Autor n Sensibilidade Especificidade Adler, % 66% Utech, % 75% Avril, 1996 Tumor T % 100% > T % 100% Grecco, % 86% Whall, % 80% Lovrics, % 97%

53 Estadiamento Nodal Axilar Eubank, Semin Nucl Med 2005; 35: 84-99

54 Estadiamento Nodal Axilar Limitado pelo tipo histológico Não prediz envolvimento nodal microscópico Limitado na quantificação do envolvimento nodal Resultados inferiores à técnica de biópsia de linfonodo sentinela

55 Estadiamento Nodal Axilar Pacientes com T avançado Pacientes axila palpável equívoca Triagem para LNS Estadiamento sistêmico e mamária interna? Impacto prognóstico T avançado Axila equívoca FDG-PET positivo negativo Esvaziamento axilar LNS

56 Estadiamento Nodal Axilar CT PET PET-CT

57 Estadiamento Nodal Axilar

58 Detecção de Recorrência Loco-regional e à Distância FDG-PET complementar à métodos de imagem convencionais Indicado quando há incongruência entre sinais clínicos/bioquímicos de doença em atividade e achados de imagem convencional Recorrência loco-regional Sistêmica

59 Recorrência Linfonodal Envolvimento linfonodal CT menos específico (menos sensível?) FDG-PET mais sensível e específico Sensibilidade Especificidade CT 50% 83% FDG-PET 85% 90% Eubank, J Clin Oncol 2001; 19:

60 Recorrência Local CT PET PET + CT

61 Recorrência Linfonodal

62 Recidiva Sistêmica FDG-PET mais sensível comparado com Imagem Convencional Indicações: Incongruência de achados entre parâmetros clínicos/bioquímicos e imagem convencional Achados de imagem convencional inconclusivos Sensibilidade Especificidade PET 80-97% 75-94% Kim, World J Surg 2001; 25: Siggelkow, Anticancer Res 2003; 23: Kamel, J Cancer Res Clin Oncol 2003; 129: Liu, Jpn J Clin Oncol 2002; 32: Gallowitsch, Invest Radiol 2003; 38:

63 Recidiva Sistêmica Meta-análise sistemática Artigos publicados entre estudos, 808 pacientes, 1013 lesões Sensibilidade Especificidade FDG-PET 92.7% 81.6% pooled sensibilidade= 90% (95% IC: 86.8% 93.2%) pooled falso positivo= 11% (95% IC: ) Isasi, Breast Cancer Res Treat 2005; 90:

64 Recidiva Sistêmica CT PET PET + CT

65 Impacto Clínico 50 pacientes com suspeita de recidiva* Estudo prospectivo Mudança de estádio: 36% Mudança de conduta: 58% Estudo retrospectivo (n =125 pacientes)** Mudança de estádio: 67% Mudança de plano terapêutico: 32% *Yap, J Nucl Med 2001; 42: **Eubank, Am J Roentgenol 2004; 83:

66 Monitoramento Terapêutico PRE-QT PÓS 1 0 CICLO

67 Monitoramento Terapêutico Quantificação de alvo terapêutico Receptor de estrógeno (tamoxife; letrozole) HER2 (trastuzumab [Herceptin]) Angiogênese EGFR (gefitinib [Iresa]) Fatores de angiogênese (bevacizumab [Avastin]) Identificação de fatores de resistência HER2 (hormonioterapia) P-gp (doxorrubicina, taxane, etc...) (C11-verapamil) Hipóxia (F18-flúoroimidazole) Avaliação precoce de tratamento

68 Monitoramento Terapêutico FDG-PET pré-tx FMISO pré-tx FDG-PET pós-tx

69 Monitoramento Terapêutico

70 Melanoma

71 Racional Tratamento cirúrgico eficaz para doença localizada Tratamento sistêmico pouco efetivo para doença avançada loco-regionalmente ou sistêmicamente Cirurgia profilática radical Quimioterapia intra-arterial com membro isolado Quimioterapia sistêmica Essner, Surg Clin North Am 2003; 83:

72 Racional Estadiamento deve ser acurado: Selecionar pacientes que irão se beneficiar de tratamentos mais agressivos Evitar cirurgias mutiladoras em pacientes que apresentam doença sistêmica Indicar seletivamente pacientes para tratamentos experimentais

73 PET Avaliação Primária Nodal Regional FDG-PET não detecta lesões < 7-8 mm Possibilidade de resultados falso-positivos Friedman, Semin Nucl Med 2004; 34:

74 PET Recorrência Local, Satélite e In-Transit Não há dados prospectivos ou mesmo retrospectivos em recorrência local ou metástase em trânsito Muito poucos trabalhos mostram valor da PET na detecção de recorrência satélite Possibilidade de resultados falso-positivos limita a aplicação do método Stas, Melanoma Res 2002; 12: Ackland, J Am Acad Dermatol 2000; 42:

75 FDG-PET CT PET PET + CT

76 FDG-PET vs RM

77 FDG-PET

78

79 Metástases à Distância Friedman, Semin Nucl Med 2004; 34:

80 Recorrência Sistêmica

81 Recorrência Sistêmica

82 Medula óssea (trabécula óssea à dir.) com infiltração de melanoma formando ninhos

83 LINFOMA

84 Estadiamento Sensibilidade 85-95% ; Especificidade 90-95% Mudança de estagio em até 44% e mudança de conduta em até 62% dos pacientes. Eur J Cancer 2000, 36: Ann Oncol 2000, 11: Nucl Med Commun 1998, J Nucl Med 2001, 42: 1S-93S J Nucl Med 2002, 43: Blood 2003, 102: Eur J Nucl Med Mol Imaging 2003, 30 Suppl 1: S82-8

85 Estadiamento Inicial

86 Estadiamento Inicial

87 Impacto Estadiamento Tipo Histológico Elstrom R, Blood 2003, 101: pacientes com linfoma (WHO) Diffuse largeb-cell 100% Hodgkin 98% Mantle cell 100% Folicular 98% Células T 40%

88 Estadiamento Imagem Convencional vs FDG-PET 45 pacientes com LH e LNH PET modificou corretamente o estadiamento em 16% dos pacientes. PET modificou conduta em 6/45 (13%). PET subestimou o estadiamento em 7%. Acurácia global: Métodos convencionais: 84% PET: 91% Delbeke D, Mol Imaging Biol 2002, 4:

89 Controle Terapêutico Um exame de PET positivo indica com alta probabilidade doença em atividade pós Qt. Uma exame de PET positivo nos primeiros 3 meses após radioterapia pode não necessariamente indica atividade tumoral. Um exame de PET negativo após Qt não necessariamente afasta doença microscópica (20% de recidiva*) Um exame de PET negativo 3 meses após Qt+Rt praticamente afirma ausência de doença em atividade Lavely WC, Int J Radiat Oncol Biol Phys 2003, 57:

90

91 Impacto Prognóstico Sobrevida livre de doença Pre-Qt 6 meses 12 meses 24 meses PET + PET - Becherer A, Q J Nucl Med 2003, 47: 14-21

92 Pulmão

93 EFICÁCIA Diagnostic efficacy of PET-FDG imaging in solitary pulmonary nodules. Chest 1993; 104: Sensibilidade: 95% Especificidade: 80% VPP: 90% VPN: 89%

94 EFICÁCIA Avaliação de NPS pelo FDG-PET estudos prospectivos com mais de 35 casos Autor Casos Preval Sens Esp Bury* 50 66% 100% 88% Duhaylongsod** 47 65% 100% 81% Gupta*** 61 73% 93% 87% Lowe**** 89 67% 91% 89% Pitman***** 36 58% 90% 93% *Eur Respir J 1996 **Ann Thorac Surg 1995 ***J Nucl Med 1996 ****J Clin Oncol 1998 *****Br J Radiol 2002

95 TUMOR PULMONAR

96 Impacto Terapêutico no Estadiamento Inicial Herder GJ, Thorax 2003, 58(1): pacientes com carcinoma não pequenas células PET promoveu modificação positiva do planejamento terapêutico em 50%. Cirurgia foi suspensa em 35% dos pacientes (M1)

97

98 Impacto Terapêutico Inicial e Tardio pós Quimioterapia e Radioterapia Kamel EM, J Nucl Med 2003; 44(12): pacientes (24 inicial e 20 após Rt/Qt) 12/42 (29%) FDG-PET mudou condução clínica do paciente. 08/42 (19%) modificou planejamento radioterápico pois foram detectados outros focos tumorais desconhecidos. 03/42 (7,1%) radioterapia adjuvante foi cancelada. 01/42 (2,4%) cirurgia foi indicada. 05/42 (12%) FDG-PET excluiu tumor em lesões indeterminadas detectadas pela tomografia ( downstage ).

99 Impacto Prognóstico Estadiamento pós-pet mostrou forte associação com sobrevida (p=0,004) Estadiamento pré-pet não mostrou associação com sobrevida (p=0,19) Pobre concordância entre PET e CT na avaliação da resposta terapêutica (Kappa = 0,35) Cancer 2001; 92(4):

100

101 Detecção de Tumor Residual 56 pacientes estadio IIIa-N2 tratados com Quimioterapia (40 pacientes) Quimio + Radioterapia (11 pacientes) Radioterapia (5 pacientes) VPP para doença residual na lesão primária: 98% Doença linfonodal Sensibilidade= 77% Especificidade= 57% VPP= 63% VPN= 27% Ann Thorac Surg 2002; 73:

102 Perspectivas Futuras Novos agentes moleculares: 18F-fluorothymidine (marcador de proliferação celular) Annexin V (marcador de apoptose) 18F-fluoromisonidazole (marcador de hipóxia regional) Probes nucleares (transcriptase reversa) Hematol Oncol Clin North Am 2004; 18(1):

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