NOVOS EQUIPAMENTOS EM MEDICINA NUCLEAR Profa. Dra. Maria Inês Calil Cury Guimarães. Centro de Medicina Nuclear / InRad-FMUSP

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1 NOVOS EQUIPAMENTOS EM MEDICINA NUCLEAR Profa. Dra. Maria Inês Calil Cury Guimarães Centro de Medicina Nuclear / InRad-FMUSP

2 Equipamentos de Imagem em MN: Câmaras de Cintilação: PET: PLANAR SPECT; SPECT/CT PET/CT; PET/RM; PEM; Micro PET

3 Hal Anger 1957: câmara de cintilação Estudos dinâmicos e de corpo inteiro Pai da Imagem Dinâmica

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12 EVOLUÇÃO DAS IMAGENS EM MN

13 Câmara de Cintilação O sistema detector da câmara a cintilação é um cristal de NaI (Tl) e a eletrônica convencional dessas câmaras são apropriadas para imagens de fótons com baixa energia.

14 CÂMARAS DE CINTILAÇÃO

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16 Cintilografia Pulmonar

17 Tomografia Computadorizada por Emissão de Fóton Único,...mais conhecida pelo acrônimo em inglês SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) é uma técnica tomográfica de imagem que utiliza a radiação ionizante dos raios gama. É muito semelhante à imagem "planar" da medicina nuclear convencional pelo fato de usar uma gama câmara. Contudo, ela é capaz de fornecer verdadeiro dado biotopológico em 3D.

18 Tomografia Computadorizada por Emissão de Fóton Único, Esta informação é tipicamente apresentada como cortes transversais do paciente, mas a potente elaboração da imagem computadorizada pode facilmente ser reformatada em cortes sagitais ou manipulada quando necessário. A câmara gama gira ao redor do paciente e gera imagens a partir de vários ângulos diferentes.

19 SPECT Baseada na e.cam, Symbia E é um sistema multi-propósito SPECT ideal para hospitais e clínicas. Ela combina versatilidade e efetividade de custos em um sistema compacto de alta performance.

20 SPECT E SPECT/CT Symbia T Series SPECT CT SPECT é uma solução de diagnóstico avançado e altamente integrado CT. Oferecido com CT de diagnóstico 2, 6 ou 16-slice, Symbia T Series SPECT CT expande o papel da medicina nuclear no planejamento, rotina cirúrgica, ortopedia, cardiologia avançada e muito mais. Com tecnologias inovadoras, tais como IQ SPECT e maior sensitivity1 NEMA da indústria, Symbia T Series SPECT CT oferece dose mínima e velocidade máxima, proporcionando a mais alta qualidade de imagem possível.

21 SPECT BRIGHT VIEW XCT PHILLIPS Tecnologias de aproximação permitem maior resolução através de um software inteligente, novos componentes eletrônicos, e a distância mínima entre o detector e o paciente. BodyGuard automatizado de contorno move mais perto de pacientes, mesmo quando lactentes ou para pequenas regiões do corpo. Amplo pórtico aberto pode suportar uma ampla gama de tamanhos de pacientes, garantindo que um tamanho serve para praticamente qualquer paciente. Detectores digitais baseados em PET com nova tecnologia PinPoint promove a melhoria do fluxo de trabalho com correção de uniformidade simples para geração de imagens de várias energias. Tecnologia Astonish de reconstrução oferece resolução igual ao PET de menos de 5 mm por meio de um algoritmo de recuperação. Rápido e fácil de usar, capacidade de aquisição automatizadas customizáveis do sistema tornam perfeita a agilização de estudos de pacientes. Projetado para ser facilmente atualizável para configurações futuras, o seu tamanho compacto permite a instalação do sistema em quartos tão pequenos quanto 15'6 "x 12" (4,72 x 3,66 m).

22 CARDIO MD PHILLIPS Excelente qualidade de imagem; Correção única de atenuação com compensação de truncagem; Fluxo de trabalho clínico otimizado através de algoritmos clínicos integrados e intuitivamente avançadas do espaço JETStream de trabalho e automação; Conjunto completo de aplicativos de imagem cardíaca: AutoSPECT, Cedar-Sinai Autoquant, 4DMSPECT e Emory Toolbox Design aberto amigável ao paciente no pórtico que é mais fácil para pacientes claustrofóbicos; Quantificação abrangente cardíaca, Autoquant. Além disso, o software fornece quantificação excepcional e facilita um fluxo de trabalho altamente eficiente para a interpretação, estudo com integração exclusiva de perfusão, função e relatórios. Autoquant 7.2 inclui, imagens pronação e supinação, estresse e Registro de descanso, e um recurso opcional para CTA com perfusão de sobreposição.

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24 Tomografia por Emissão de Pósitrons PET...é uma modalidade de diagnóstico por imagem que permite o mapeamento de diferentes substâncias químicas no organismo. Dentre elas, o 2-[F18]-fluoro-2-deoxi-glicose, chamado de FDG, é o traçador mais utilizado. O PET scan capta os sinais de radiação emitidos pelo Flúor-18 transformando-os em imagens e determinando assim os locais onde há presença da Deoxi Glicose, demonstrando o metabolismo da mesma.

25 PET O metabolismo da glicose é importante, pois a grande maioria das células tumorais apresenta utilização acentuada de glicose como fonte de energia, em comparação com as células normais. Equipamentos de última geração apresentam uma tomografia computadorizada (TC) acoplada ao PET scan, conjunto híbrido chamado PET-CT, unindo assim duas modalidades de imagens bem estabelecidas em um só exame, conseguindo definir o metabolismo celular através do PET scan e delimitar a anatomia com a TC.

26 PET Como resultado, tem-se um método ágil que melhora o diagnóstico e proporciona a escolha adequada do tratamento. A grande vantagem do PET scan é a capacidade de medir o metabolismo das lesões, demonstrando a presença de alterações funcionais antes mesmo que a anatomia seja afetada e seja detectada pela TAC e/ou pela RM, permitindo assim o diagnóstico precoce de doenças neoplásicas, o que é essencial para um tratamento mais eficaz e curativo.

27 Quando os raios gama interagem com o cristal de cintilação composto de Germanato de Bismuto (BGO) ou (LSO) são convertidos em fótons de luz no cristal.

28 Os fótons de luz são convertidos em sinais elétricos pela eletrônica do tomógrafo. O processo de conversão e registro acontece quase instantaneamente, então os eventos de cintilação podem ser comparados entre os detectores opostos (Ao longo de muitas linhas de coincidências).

29 Vemos os eventos de aniquilação positrônica e a subseqüente emissão de raios gama no anel de detectores no PET.

30 Anel de detectores PET: podem apresentar até quinze desses anéis para simultâneas tomografias de muitas faixas trans-axiais. Cada detector pode operar em coincidência múltipla com muitos detectores transversais.

31 Para qualquer ângulo dado podem ser definidas muitas linhas de coincidência paralelas, resultando em alta resolução linear, que afeta a qualidade final da imagem.

32 O software de reconstrução tomográfica considera todos os eventos de coincidência medidos para todos os os ângulos e para as posições lineares para reconstruir a imagem que retrata a localização e a concentração do radioisótopo emissor de pósitron para um plano do órgão que foi escaneado.

33 Primeiro PET no InCor

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35 PET/CT Siemens Biograph

36 EQUIPAMENTOS DE IMAGEM EM MEDICINA NUCLEAR Vereos PET/CT Phillips Detecção digital de imagem aprimorada; idose para uma alta qualidade de imagem com baixa dose de radiação; I Patient oferece fluxo de trabalho centrado no paciente; Monitoramento remoto ajuda a reduzir o tempo de reparo.

37 Sistema Ingenuity (engenho) TF PET/CT Phillips Nova tecnologia Astomish TF para melhorar a detecção de lesões; I Patiente aumenta a eficiência e alta qualidade de imagem com baixa dose; Full Fidelity imagens precisas; Time on flight 30% aumento de contraste sobre nom to fastonish. Velocidade de reconstrução de 30 seg.

38 Gemini TF Big Bore PET/CT Phillips Astonish TF Para rápida geração de imagens de alta qualidade; Gerenciamento de movimento respiratório TDF 4 D reduz ruído; Tumor LOC: Aprimora a localização de tumores; Aplicativo Multilmodalility Tumor Tracking para automatizar o monitoramento de tumores.

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44 MicroPET/CT é um (PET/CT) scanner, designado para imagens de pequenos animais de laboratório.

45 MICRO PET DO CENTRO DE MEDICINA NUCLEAR DO INRAD-HC-FMUSP micropet microspect microct Projetos em: - Radiofarmácia básica - Oncologia - Cardiologia - Neurologia

46 micropet/spect/ct outros modelos

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48 Tomografia por emissão de pósitrons com ressonância magnética (PET-MRI)...é uma tecnologia de imagem híbrida que incorpora ressonância magnética (MRI) de tecido mole com tomografia por emissão de pósitrons (imagem morfológica e funcional). Os principais campos clínicos de PET-MRI são: oncologia, cardiologia e neurologia.

49 Tomografia por emissão de pósitrons com ressonância magnética (PET-MRI) A tecnologia combina a caracterização estrutural e funcional do tecido fornecido pela ressonância magnética com a extrema sensibilidade do PET de fazer a imagem visando o metabolismo e o acompanhamento de tipos de células marcadas exclusivamente ou receptores celulares. Há uma discussão e investigação sobre a utilização do PET-RM com Íon Terapia para efeitos de tratamento do câncer.

50 MULTI TRANSMIT RM Phillips Até 40% mais rápido que o RM 3D convencional; PET Time on Flight Diagnóstico mais preciso; PET/RM Diminuição da exposição a radiaçao do paciente Fluxo de trabalho simples para melhoria dos procedimentos.

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53 Ingenuity TF- PET/MTI Phillips

54 Biograph Siemens PET/mMR

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59 Positron Emission Mammography Imagens 59

60 F 18 -FDG Absorção em Câncer de Mama F18 é ligado ao composto de entrega de desoxi-glicose. As células cancerosas mostram um aumento do metabolismo de glucose e dos ácidos aminados. O aumento da utilização de glucose das células de cancer podem ser visualizados utilizando 18F-2-desoxi-2-fluoro-D-glucose (18F-FDG). FDG é levado para dentro da célula através do transporte GLUT-1, no entanto, não é metabolizado e, por conseguinte, se acumula no interior da célula ou fica "preso metabolicamente". A absorção e níveis de FDG parecem estar relacionados com o grau de malignidade e o número de células viáveis, isto é, níveis mais elevados de absorção são vistas no crescimento mais rápido doenças malignas indiferenciadas. Uma redução na captação de FDG ocorre nas células, ou seja, tumores com centros necróticos ou aqueles que estejam respondendo à quimioterapia ou radioterapia. Low dose lesion contrast on the PEM Flex solo II. Laurece Mac Donald, and others, AAPM Annual Meeting

61 Necrose de gordura - a absorção é de glóbulos brancos envolvidos na remoção de tecidos necróticos Intraductal Papiloma - positivo devido a: a) um conjunto apertado de células, b) um crescimento mais rápido em comparação com circundante células ductais Fibroadenoma - pode mostrar de leve a absorção intensa - razões pouco claras para a variabilidade Local da biópsia - positivo devido a reparação de feridas e inflamação. Normalmente <30% acima do fundo por 3-7 dias após a biópsia cirúrgica. Normalmente absorção mínima é visto com biópsia. Raramente, pode ter alta FDG durante pelo menos 2 semanas após a cirurgia. Inflamação - qualquer causa de inflamação pode causar captação de FDG incluindo hematomas. Low dose lesion contrast on the PEM Flex solo II. Laurece Mac Donald, and others, AAPM Annual Meeting

62 Mamografia por Emissão de Pósitrons - PEM Note that drawings above don t represent number of actual detectors. 9

63 Como o PEM difere do PET? Both Provide functional imaging and use FDG (fluorodeoxyglucose) PEM Optimized for small body parts Gentle immobilization $850K Designed for patient comfortpet Whole Body Imaging $2-3 Million 1-2 mm spatial resolution 4-6mm resolution Siemens Biograph 16 High Res PET/CT 63

64 Imagem com o PEM Scanner ray -ray cam era -ray -ray camera compression paddles Construction The crystal detectors (2x2x13 mm high-grade LYSO) are constructed to provide improved spatial resolution and count rate efficiency. spatial resolution: 1.5 mm in-plane, 5 mm between planes efficiency: 1 M reconstructed counts in 10 minutes 64

65 PEM & Tomografia 2mm Resolution Courtesy Lorraine Tafra, M.D., Anne Arundel Medical Center, Annapolis MD 65

66 Absorção de FDG glandular normal. Mamografia PEM Absorção homogênea em tecido glandular, absorção menor na região mamária com gordura. 66

67 Comparação entre MAMOGRAFIA e Imagem PEM Pectoralis Muscle Secondary malignancy Lymph node Index Lesion Nipple 67

68 Anatomic versus Metabolic Imaging Mamograma Invasive Lobular Carcinoma Fibroadenoma 68

69 PEM em Pacientes com Implantes Historico: 45 y/o mulher com implantes de mama. PEM foi feito como complemento de exame por imagem.. Análise: PEM mostrou lesão retroaureolar hipermetabólica e um segundo novo foco de absorção no quandrante superior direito. Patologia: Lesão retroaureolar era IDC com DCIS. Lesão superior era um limfonodo mamario com IDC. Images Courtesy Diagnostic Specialty Imaging, Bensalem, Pennsylvania 69

70 PEM e Implantes Pode-se ver através do implante até o lado posterior Câncer Mamilo Normal contralateral seio Implante Images Courtesy Dr. Kathy Schilling, MD Boca Raton Community Hospital 70

71 MRI versus PEM MRI PEM Advantages Advantages No radiation Shows glucose uptake in cancer cells Good anatomical detail FDG no significant allergic reactions Not affected by hormonal modulated Disadvantages Shows blood flow-not cancer cells dense breast Gadolinium-can have allergic reactions Lacks specificity in hormonally modulated dense breast Less expensive device No claustrophobia Expensive device Good diagnostic capability for DCIS Cannot use in patients with metal or claustrophobia Disadvantages Uses radiation poor diagnostic capability for DCIS 71

72 MRI Imaging Benign Fibroadenoma Invasive Cancer 72

73 Concluindo.. 73

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75 Agradecimentos Dra. Carla Rachel Ono pelas imagens de PET/CT do CMN e ICESP Dr Felipe Colmenter pelo envio da aula da Naviscan; Dra. Daniele Faria pelas imagens do Micro PET/CT do Laboratorio LIM-43 do CMN-InRadHCFMUSP. Referências: Site da Phillips, Ge e Siemens. Reflexion Medical.