PET

Estudios de Positrones

Estudio de Coincidencia de Positrones, PET-C
Antecedentes.

Aplicaciones:

Tomografía de Emisión de Positrones, PET
Antecedentes.
Costo – beneficio del PET.

Aplicaciones Clínicas:

PET en Pediatría

ESTUDIOS CON POSITRONES

PET por Coincidencia y PET dedicado

Fluor-18 FDG. Distribución normal
Flúor Deoxi Glucosa(FDG), es un análogo de la glucosa y por ende es usado como trazador para evaluar el metabolismo de ésta. Es decir se acumulará especialmente en sitios en los cuales exista un alto consumo de glucosa, por tanto no se fijará sólo en tumores, aunque por ser estos, tejidos de alta actividad metabólica, su unión será mayor que en el tejido normal.

FDG se une a F-18 y luego es inyectado en una vena periférica. Entra a la célula por medio de los mismos mecanismos de transporte de la Glucosa, siendo fosforilada por una hexokinasa a F-18,FDG-6P y luego degradada por la enzima Glucosa 6 fosfatasa. Órganos con baja actividad de la G-6 Fosfatasa por tanto acumulan FDG-6P, proporcional a la tasa glicolítica a nivel celular. Entre los órganos que normalmente acumulan FDG-6P en grado variable, se encuentran el hígado, riñones, intestino, músculo proporcional al ejercicio físico, (éste debe evitarse al menos en las 12 horas previas al examen) y en algunos tumores malignos.

El Cerebro, por alta tasa metabólica y uso de Glucosa como sustrato, Timo especialmente en niños, medula ósea, tiroides y miocardio en estado post-prandial, también acumularán normalmente en grado variable, F-18 FDG.

Como la Glucosa se elimina en la orina es posible visualizar riñones, pelvis renal, ureteres y vejiga lo que pudiera crear falsos positivos en la evaluación abdominal, si no se tiene en cuenta estos elementos o no se toman medidas como tener al paciente bien hidratado o usar algún tipo de diurético y orinar previo al examen. Equipos de PET-CT tienen la gran ventaja, de que en caso de duda diagnostica, es posible la correlación anatómica directa, por ejemplo, para visualizar actividad en ureteres.

Captación esofágica puede ser frecuente especialmente en su región distal si existe esofagitis o reflujo gastro-esofágico que erosione la mucosa distal. Actividad recto-sigmoidea tampoco es infrecuente.

Algunas alteraciones benignas al igual pueden captar F-18 FDG, especialmente a nivel Pulmonar. Procesos de tipo granulomatoso como, tuberculosis, sarcoidosis, histoplasmosis y aspergilosis, entre loa mas frecuentes también evidencian captación. En general cualquier respuesta tisular inflamatoria o cuadros infecciosos pueden captar F-18 FDG, por lo que hay que tener en consideración estos antecedentes y realizar una acuciosa correlación clínica o complementaria a CT u otros exámenes anatómicos.

Existen otros emisores de Positrones que incluyen el Carbono-11 (vida media de aprox. 20 min.), Nitrógeno-13 (10 min.) y Oxigeno-15 (2 min.). Estos isótopos son potenciales sustratos naturales de agua, proteínas y oxígeno, por lo cual es posible el estudio de ellos a nivel molecular, en distintas condiciones metabólicas.

A.- COINCIDENCIA DE POSITRONES, PET-C

Antecedentes
A pesar de la leve menor resolución actual de los equipos de PET por Coincidencia (PET-C) de 4ª generación, en relación al PET dedicado, que alcanza resolución en la practica de 6 a 7 mm, la utilidad del PET-C, es muy buena en lesiones mayores de 1.0 cms en cuello y tórax, como mayores de 1,5 cms en Abdomen.

En lo sucesivo, como una forma de diferenciar y ya que ambos estudios emplean Positrones, usaremos la nomenclatura de PET-C para los equipos de PET por Coincidencia y de PET-D para los PET Dedicados.

Estudios de PET-C, con equipos de 4ª generación, como el que posee actualmente y es único en Chile, Clínica Avansalud de Providencia con: Circuitos de Coincidencia, Corrección de Atenuación y electrónica con cristal mejorado para Coincidencia, ya están validados por Medicare, en Estados Unidos, desde el año 2000, no estando validados para equipos que emplean colimadores, sin circuitos de Coincidencia o que posean cristales de menor capacidad, como los de 3/8”.

La real utilidad de los equipos de Coincidencia en general se tiende a subvaluar por desconocimiento, y por la menor resolución inicial que mostraban estos equipos de 1ª, 2ª ó 3ª generación, siendo la gran ventaja del PET-C, el costo del examen, que es comparativamente casi sólo 1 /4 del PET dedicado, y que además en Latinoamérica no está codificado para reembolso a diferencia de EUA, debiendo el paciente pagar el estudio por completo. Ya se ha mencionado que el costo de un estudio de PET por coincidencia no sobrepasa los U$ 250, versus aprox. US$ 800 para el PET.

La condición del PET dedicado (PET-D), de ser un estudio copagado por Medicare en Estados Unidos y algunos lugares de Europa, asociado al igual al mayor ingreso percápita que hace mas asequible el pago a la población, ha llevado a que esta técnica sea mas frecuente que los estudios de Coincidencia en estos países.

Ambos parámetros de copago y alto ingreso percápita, no se da en Latinoamérica como muchos otros países, por lo cual está disponible por ahora sólo para una pequeña parte de la población que no supera el 10% en el mejor de los casos. Es por tanto importante definir el costo/beneficio de realizar estudios de PET por coincidencia a un costo mucho mas bajo en lesiones sobre 1 cm, comparados al mayor costo del PET dedicado con resolución mayor de 6 mm. Sólo las condiciones clínicas (lesiones mayores o menores de 1 cm) y acceso económico del paciente, podrán definir que estudio es mejor realizar costo/beneficio positivo.

Otra ventaja de los estudios de PET-C es que la dosis empleada de Flúor es la mitad que la empleada para los estudios de PET-D, 5 a 6 mCi versus 10 a 12 mCi., lo que se traduce en menor radiación y costo para el paciente.

En la siguiente sección se hará referencia sólo a algunos estudios seleccionados del año 2001 en adelante por considerar que los estudios previos a este año, en muy pocos casos cumplen con el requisito de utilizar PET-C con tecnología de punta, de 4ª generación y por ende ser de menor resolución y poco representativos de su real utilidad.

Se describirán las indicaciones, que a pesar de no haber sido incluidas inicialmente o aprobadas por la HCFA, han demostrado con el tiempo que tienen aplicación con resultados muy cercanos a los equipos PET dedicados, como los tumores de Cabeza y Cuello, al igual que uso algunas patologías a nivel de SNC o en el caso de las Infecciones, especialmente fiebre de origen desconocido u otras.

La opinión de especialistas en Latinoamérica, que han tenido la oportunidad de utilizar tanto equipos PET-C como PET dedicado, es que ambas técnicas son prácticamente igual de válidas, para diferentes estudios, a pesar de su diferencia de resolución que es actualmente menor a 5 mm. ( Meneghetti, InCor, Brazil), con la ventaja del PET-C de su significativo menor costo, que se ajusta con mayor propiedad para países, sin los ingresos de la población de Estados Unidos.

Indicaciones de los estudios de PET por Coincidencia.

1.- Diagnóstico Diferencial de Nódulo Pulmonar Solitario.

2.- Etapificación de Ca. Pulmonar.

3.- Evaluación de Linfoma ( Como alternativa a Galio-67 ).

4.- Evaluación de recurrencia en Ca. de Colon.

5.- Evaluación de recurrencia en Melanoma Maligno.

6.- Fiebre de Origen desconocido, Infección Oculta.

7.- Necrosis versus Recidiva tumoral del SNC.

8.- Enfermedad de Alzheimer.

9.- Definición de focos de epilepsia focal.

Evaluación de Nódulo Pulmonar Solitario (NPS) y etapificación de Ca. Pulmonar.

Imagen focalizada Pulmonar, patrón normal en Coincidencia, C-PET, A.C., Cristal 5/8”, con equipo Philips Forte, de Clínica Avansalud, donde se definen claramente los campos pulmonares.

Tumores de Cabeza y Cuello.

 

Múltiples estudios avalan la utilidad de los estudios de Coincidencia en Tumores de Cabeza y Cuello, con rendimiento similar a los equipos de PET-D, para lesiones de 1 cm.o incluso menores, habiéndose descrito detección de lesiones tan pequeñas como de 6 mm.(Stokkel).

 

Esta similitud de información aportada, se da, ya que no es un lugar del cuerpo que posea estructuras que den alta atenuación a los pares de fotones en coincidencia, a diferencia por ejemplo, de las estructuras a nivel abdominal.

 

Stokkel en un estudio del EJNM,1999,vol26;5, comparó la evaluación preoperatoria de linfonodos Cervicales en tumores de cabeza y cuello, en 20 pacientes, con 18-FDG por Coincidencia con TAC y Ultrasonografía. Con respecto al tumor primario, PET-C reveló una sensibilidad de 100% y TAC de un 59% ( p< 0.001 ). Metástasis a Linfonodos según lados patológicos fue detectada con una sensibilidad de 100% para PET-C, 89% para TAC y 87% para US, con una especificidad de 90%, 93% y 50% respectivamente. Con conocimiento de biopsia previa que evidencia actividad de F-18 FDG, la especificidad de PET-C hubiese alcanzado un 97%. La sensibilidad para detectar lados patológicos de cuello fue de 100%, 89% y 887%, para PET-C, TAC y Ecografía con una especificidad de 90%, 93% y 50% respectivamente.

Linfomas.

Es al igual, una de las indicaciones aprobadas para estudio clínico, que reemplaza a los estudios con Galio-67, inclusive a un menor costo, lo cual era una de las límitantes para estudio.

Mas que emplearse en etapa de etapificación, los estudios de PET-C, son útiles en el seguimiento de pacientes con masas mediastínicas en Linfoma para:

- Evaluar respuesta a terapia, en lesiones mayores de 1.5 cms.

- Evaluar recidiva o radionecrosis.

Imagen de coincidencia de Positrones Tórax AP, en paciente con Linfoma, que evidencia masa mediastínica post radioterapia y Quimioterapia compatible con Recidiva. Al igual se detectó actividad supraclavicular izquierda, no detectada previamente por TAC, que resultó ser una metástasis.

Destaca la nitidez de las imágenes con actual tecnología con equipos de cristal dedicado y corrección de atenuación.

Al mismo paciente anterior del caso de Linfoma se le realizó estudio de TAC y se logró la sobreproyección (columna de la derecha) de ambas imágenes, para una exacta localización anatómica-funcional, con actividad localizada en el mediastino anterior.

En un estudio publicado por Bar-Shalom, en la revista Radiology el año 2003;227, en 84 pacientes, se realizó una comparación entre F-18 FDG por Coincidencia, con Ga-67 para evaluación de Linfoma. Galio-67 ayudo con exactitud a definir el estado de la enfermedad sólo en 63% de los pacientes, en 33% de los sitios comprometidos, versus un 83% y 87% respectivamente para PET-C con F-18 FDG. Para detectar compromiso nodal y extranodal o para excluir compromiso, C-PET al igual mostraba mayor sensibilidad, especialmente en el compromiso. Ello confirma la mayor utilidad de C-PET, por sobre los estudios con Galio-67 y sólo leves diferencias con PET, a un costo menor y en un solo día de evaluación del paciente, lo que puede prolongarse hasta por 5 días con Galio-67.

 

Melanoma.

La utilidad de los estudios de C-PET al igual que en los cuadros descritos anteriormente, es adecuada frente a la sospecha de recurrencia o recidiva, en lesiones mayores de 1,5 cms. detectadas por TAC.

Se ha podido observar, que la utilidad de los estudios de coincidencia es muy limitada en lesiones de menos de 1,3 cms, especialmente considerando la menor resolución de esta técnica comparada con PET. Aún incluso para lesiones de menos de 6 a 7 mm, PET tiene sólo una sensibilidad que no supera el 40 a 50%, ya que en general no detecta lesiones menores a 5 mm.

 

Ca. de Colon.

Otro de las indicaciones aprobadas del uso de los equipos de Coincidencia en Estados Unidos, es la evaluación de metástasis o recurrencia del Ca. Colorectal.

Frente a la no disponibilidad de PET o por su alto costo, hay que tener en consideración que C-PET supera en sensibilidad, especificidad y exactitud a los estudios con TAC para evaluar recurrencia o recidiva post quirúrgica, a un costo muy inferior que PET.

 

Even-Sapir, en un estudio publicado en el Journal de Medicina Nuclear el año 2002; vol 43,5, en 62 pacientes, describe una sensibilidad del 88%, especificidad del 80% y exactitud del 87%, con valor predictivo positivo del 98% para PET-C con F-18 FDG, en evaluación de recurrencia o metástasis de Ca. Colorectal. Para TAC los valores descritos en este mismo estudio son de 63%, 10%, 57% y 85% respectivamente, concluyendo que C-PET es una técnica adecuada para evaluación de Cáncer Colorectal recurrente y que tiene una exactitud diagnóstica bastante superior a la TAC, con significativa mayor especificidad.

Imagen para evaluación de posible recidiva de Ca. de Colon, normal, equipo Philips Forte, 5/8”, AC.

Ca de Esófago.

Existen pocas referencias en la literatura sobre la utilización de estudios de Coincidencia en Ca. de Esófago. Destaca entre ellos un estudio de Paul y cols, del NMC, 2003, vol 24, realizado en 22 pacientes para evaluación pre-terapia con PET-C, comparado con PET-D, TAC e histopatología en los pacientes operados, encontrando que PET-C detecta todas las lesiones primarias del esófago pero es inferior en la detección de linfonodos. La asociación de PET-C con TAC, mejora la detección de metástasis de un 64% detectadas sólo por TAC a un 82% para ambas en su conjunto, y que ambas pueden ser complementarias para una mejor etapificación, influenciando cambios en el manejo de los pacientes.

 

Mesotelioma Pleural Maligno.

Uno de los primeros casos reportados de evaluación con PET-C, en Mesotelioma maligno fue publicado en el JNM, 2002, vol43, por Gerbaudo y cols, del Brigham and Womens Hospital and Harvard Medical School, realizado en 15 pacientes. La sensibilidad, especificidad y exactitud para PET-C fue de 97%, 80% y 94% respectivamente, comparado con 83%, 80% y 82%, respectivamente para TAC, como al igual PET-C tubo mejor rendimiento que TAC para detección de lesiones en el mediastino.

 

Infecciones.

La actividad metabólica celular de leucocitos activados, granulocitos y macrófagos en los focos de infecciones es alta, con alto consumo de glucosa. Esto permite que la FDG se acumule en sitios de infecciones.

Diversos estudios muestran que en la evaluación de Infecciones ocultas, los estudios de Coincidencia son muy útiles con sensibilidad y especificidad que supera a los estudios con Galio-67 y de Leucocitos marcados a un costo similar o menor del examen y considerablemente menor que PET-D. A pesar de no detectar alteraciones menores a 1 cm, los focos de abscesos o infecciones en su gran mayoría superan este tamaño.

 

Para el caso de Osteomielitis Crónica(OMC), Meller en un estudio publicado el año 2002 en el Journal Europeo de Med. Nuclear e Imágenes Moleculares, vol29,1, realizado en 30 pacientes, compara el uso de Leucocitos marcados y PET-C con F-18 FDG, concluyendo que este método es superior a los Leucocitos para detectar o excluir OMC, en el esqueleto central y periférico.

Gratz, publica el año 2002, vol. 29,4 en el mismo Journal Europeo, el uso de F-18 FDG con PET-C en 16 pacientes con Espondilitis, concluyendo que esta técnica fue superior a la Resonancia Magnética, en pacientes que tenían antecedente de cirugía y con Espondilitis de alto y bajo grado, a los estudios con Galio-67 citrato en infección de tejidos adyacentes y Cintigrama Óseo, para diferenciación con patología degenerativa.

 

Neurología.

Dada la buena calidad de las imágenes cerebrales con estudios de Coincidencia. PET-C, para los equipos modernos de 4ª generación, es posible el estudio metabólico con esta técnica en muchas de las ya empleadas para PET-D, a un costo de un cuarto o menos de su costo y rendimiento sólo levemente menor, especialmente por su menor sensibilidad para lesiones menores de 1 cm. La resolución de los estudios de coincidencia supera al Tc-99m ECD, con SPECT y es especialmente útil para evaluación post quirúrgica, por la menor especificidad tanto de la TAC como las RM.

Entre estas aplicaciones destacan las siguientes. Mas detalle se aborda en los estudios de PET-D para estas patologías.

- Epilepsia Focal.
- Recidiva tumoral versus Radionecrosis.
- Determinación de grado tumoral en gliomas.
- Demencias. Dd. Alzheimer, D.Frontal, Vascular.
- Adicción ( Neuropsiquiatría ).

En un estudio de Fukuchi publicado en la revista de la Sociedad Americana de Neuroradiología del año 2000, comparó la actividad del F-18 FDG entre equipos PET dedicados con equipos de Coincidencia, encontrando una alta concordancia entre ambas modalidades en calidad de la imagen como en la distribución del F-18FDG, concluyendo que esta última técnica delinea la distribución metabólica de la Glucosa en el cerebro tan bien como PET-D, con leves diferencias a nivel de la corteza frontal superior y tálamo, por lo cual plantea que puede ser una técnica costo efectiva, positiva, para detectar anormalidades metabólicas del cerebro.

 

Actualmente con equipos modernos es posible la fusión de imágenes de PET-C y TAC o RM 3-D, para una mejor evaluación anatómica y funcional para evaluación de los cuadros señalados. Este tipo de estudios es posible de realizar con softwares de fusión como el que se muestra a continuación del equipo Philips Forte de Clínica Avansalud.

Evaluación de Viabilidad Miocárdica.

Es tal vez la indicación de los estudios de PET-C, que primero se validaron, ha sido la detección de áreas de Viabilidad miocárdica post Infarto, en paciente con función de bomba muy deprimidas en los cuales se plantea la revascularización.

 

Dado que las áreas en las cuales se detecta viabilidad para que sean de trascendencia clínica, requieren la recuperación de masa miocárdica significativa, el no detectar áreas menores de 1 cm no tiene trascendencia real, por lo cual es posible a ciencia cierta la aplicación del PET-C.

 

Es necesario realizar estudios duales de MIBI y Fluor-18 en conjunto para detectar áreas de hipoperfusión al MIBI que muestran captación de F-18 FDG, esto traduce áreas en las cuales se mantiene actividad metabólica, factibles de recuperación funcional.

Se ha observado que los estudios de PET tienen aplicaciones limitadas en este campo dado su alto costo y detección limitada de nuevos casos que escapan a los estudios tradicionales con Talio-201 con reinyección y redistribución tardía, asociado a estudios con Eco Dobutamina, a pesar de su leve mayor sensibilidad. Se cuestiona su real costo beneficio aún cuando no se descarta para algunos casos negativos a los estudios ya señalados. El aporte de PET-D por sobre los estudios de Talio-201 junto con Eco Dobutamina es muy limitado lo que no justifica su uso habitual.

 

Para el caso de la técnica con PET-C, su bajo costo comparativo con el PET y similar al Talio.201, son su gran ventaja. No hay estudios que comparen el uso del Talio-201 versus PET-C F-18 FDG, como primera línea de evaluación junto con Eco Dobutamina. No se puede descartar que esta alternativa podría reemplazar al Talio-201.