Terápia az izotópok, mint nyomjelzık alkalmazásáért a kémiai folyamatok tanulmányozására

Hasonló dokumentumok
3. Terápia nyílt radioaktív készítményekkel A NUKLEÁRIS MEDICINA ALAPJAI NUKLEÁRIS MEDICINA. B. Pozitron-sugárzóval ( kétfotonos )

3. Terápia nyílt radioaktív készítményekkel A NUKLEÁRIS MEDICINA ALAPJAI NUKLEÁRIS MEDICINA. B. Pozitron-sugárzóval ( kétfotonos )

DINAMIKUS VIZSGÁLATOK. VESESZCINTIGRÁFIA KLINIKAI KÉRDÉSEI. Információ dinamikus vizsgálatokból. Példák: Dinamikus vizsgálatok. Kérdések és módszerek

Kollimátoros. 2. Kristály: NaI (Tl) 3. Fotoelektronsokszorozók

Izotópok. Izotópok. diagnosztikai alkalmazásai. diagnosztikai alkalmazásai. Képalkotó eljárásokkal nyerhető információ

A Nukleáris Medicina alapjai

Radioaktív nyomjelzés analitikai kémiai alkalmazásai

Izotópos méréstechnika, alkalmazási lehetőségek

Radioaktív nyomjelzés analitikai kémiai alkalmazásai

NUKLEÁRIS MEDICINA DEFINÍCIÓ. Szilvási István SE ÁOK Nukleáris Medicina Tanszék és Honvédkórház 2013 RADIOIZOTÓPOK A MEDICINÁBAN HEVESY GYÖRGY

1.Kollimátor 2.Kristály: NaI (Tl) 3.Fotoelektronsokszorozók

Pajzsmirigy physiologia

Izotópok. diagnosztikai alkalmazásai. Képalkotó eljárásokkal nyerhető információ. Izotópdiagnosztikai eljárás lépései

Izotópok. diagnosztikai alkalmazásai 2. Az izotóp kiválasztásának szempontjai. hf > 50 kev. α β γ. Maximáljuk a nyerhető információt.

Biofizika és orvostechnika alapjai

Az izotópdiagnosztika fizikai alapjai


Gamma-kamera SPECT PET

A nukleáris medicina alapjai: Biofizika és alapelvek. Zámbó Katalin Nukleáris Medicina Intézet

Radioaktív sugárzások az orvosi gyakorlatban. Az ionizáló sugárzások biológiai hatása. A sugárhatás osztályozása. A sugárhatás osztályozása

Transzmissziós és emissziós leképezés. SPECT vizsgálatok sajátosságai Sugárgyengítés-korrekció. Varga József

Gamma-kamera SPECT PET

Gamma sugárzás. Gamma-kamera SPECT PET. Tömeg-energia ekvivalencia. Nukleáris medicína. γ-sugárzás előállítása. γ-sugárzás kölcsönhatása az anyaggal

Felfedezések, melyek a Nukleáris Medicina kialakulásához vezettek NUKLEÁRIS MEDICINA: célok, területek, eszközök

Radioaktív sugárzások az orvosi gyakorlatban. Az ionizáló sugárzások biológiai hatása. A sugárhatás osztályozása. A sugárhatás osztályozása

PET Pozitronemissziós tomográfia

Sarkadi Margit1, Mezősi Emese2, Bajnok László2, Schmidt Erzsébet1, Szabó Zsuzsanna1, Szekeres Sarolta1, Dérczy Katalin3, Molnár Krisztián3,

Izotópok. diagnosztikai alkalmazásai. Képalkotó eljárásokkal nyerhető információ. Izotópdiagnosztikai eljárás lépései

emissziós leképezés fajtái nukleáris medicina - 1 leképezés Gamma-kamera PET PET-CT

Országos Onkológiai Intézet, Sugárterápiás Centrum 2. Országos Onkológiai Intézet, Nukleáris Medicina Osztály 4

SPECT vizsgálatok sajátosságai Sugárgyengítés-korrekció Agyi perfúzió SPECT. Varga József. Mennyiben különleges a SPECT. Testkontúr-követő pálya

3531C Radioventriculographia equilibriumban + EKG kapuzás

Orvosi aktivitásmérők kalibrációinak tapasztalatai

4. A nukleá ris mediciná fizikái álápjái

csontszcintigráfia - technika nukleáris medicina - 2 normál fiatal indikációk - egésztest vizsgálatok - kollimátorok Dr.

Drug design Képalkotó eljárások a gyógyszerkutatásban Dr. Kengyel András GK, SPECT, PET, fmri, UH, CT, MRI Doppler UH

Képrekonstrukció 5. előadás

RADIOAKTIVITÁS, SUGÁRZÁSMÉRÉS

Gamma kamera, SPECT, PET. Készítette: Szatmári Dávid PTE ÁOK, Biofizikai Intézet, március 1.

NUKLEÁRIS MEDICINA (klinikai molekuláris képalkotás és molekuláris alapú sugárterápia)

Nukleáris medicina a fejnyak régió betegségeinek diagnosztikájában. PTE KK Nukleáris Medicina Intézet Dr. Bán Zsuzsanna

Nukleáris medicinai módszerek a mellkasi betegségek differenciál diagnosztikájában. Zámbó Katalin PTE Nukleáris Medicina Intézet

Az orvoslás mindig pontos diagnosztikai

KARDIOLÓGIA Nukleáris Medicina vizsgálati protokolok

Emberi Erőforrások Minisztériuma

minipet labor Klinikai PET-CT

Nukleáris pulmonológia. Zámbó Katalin Nukleáris Medicina Intézet

A GYULLADÁSOS BÉLBETEGEK EURÓPAI NAPJA május 23. szombat Petıfi Sándor Mővelıdési Ház (1103 Budapest, Kada u )

NUKLEÁRIS MEDICINA KÉPALKOTÁS

1. Az izotópdiagnosztika fizikai alapjai

Hibrid módszerek m SPECT/CT, PET/CT. Pécsi Tudományegyetem Nukleáris Medicina Intézet

Radiofarmakológiai vizsgálatok követelménymodul szóbeli vizsgafeladatai

A csontrendszer izotópdiagnosztikája. dr. Schmidt Erzsébet PTE KK Nukleáris Medicina Intézet

A CERN és a gyógyítás. Ujvári Balázs Gamma Sugársebészeti Központ Debrecen ( )

SZÁMÍTÁSTECHNIKA A NUKLEÁRIS MEDICINÁBAN

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ. Nukleáris medicina szakasszisztens szakképesítés Klinikai nukleáris medicina (diagnosztika és terápia) modul

Képalkotó diagnosztikai eljárások. Krasznai Zoltán. DEOEC Biofizikai és Sejtbiológiai Intézete

ORVOSI LEKÉPEZÉSTECHNIKA

PET/CT vizsgálatok szervezési sajátosságai

Rekonstrukciós eljárások. Orvosi képdiagnosztika 2017 ősz

Tumor-keresés. Tu. kimutatás hatásmechanizmus példái. Tumordiagnosztika őrszem nyirokcsomó kimutatás, többes leképezési technikák

Az ionizáló sugárzások előállítása és alkalmazása

Klinikai SPECT/CT III. Nukleáris pulmonológia. Zámbó Katalin Pécsi Tudományegyetem Nukleáris Medicina Intézet

Az ionizáló sugárzások előállítása és alkalmazása

Néhány PET Radiofarmakon. F-18 FDG Aminosav transzport C-11 MET C-11 Cholin F-18 FET Celluláris proliferáció: F-18 FLT

Az ionizáló sugárzások el állítása és alkalmazása

Röntgendiagnosztikai alapok

Dr. Duffek LászlL. szló. munkahelyeken. rvédelme április 16.

A SPECT VIZSGÁLATOK ÁLTALÁNOS MÓDSZERTANA

-A radioaktivitás a nem stabil (úgynevezett radioaktív) atommagok bomlásának folyamata. -Nagyenergiájú ionizáló sugárzást kelt Az elnevezés: - radio

Belső és rendszer tesztek

A nukleáris pulmonológia fejlődése

Klinikai Központ Elnök. A Semmelweis Egyetem K l i n i k a i K ö z p o n t E l n ö k é n e k 1/2017. (I.30.) számú U T A S Í T Á S A

Radioaktív anyagok új alkalmazásai a gyógyításban

Nukleáris medicina. Dr. Fröhlich Georgina. Ionizáló sugárzások a gyógyításban ELTE TTK, Budapest

Dr. Duffek LászlL. szló. A nukleáris Medicinai munkahelyek részei. A nukleáris medicina munkakört. In vivo diagnosztika In vitro diagnosztika

Engedélyszám: /2011-EAHUF Verziószám: Klinikai nukleáris medicina (diagnosztika és terápia) követelménymodul szóbeli vizsgafeladatai

VÁLASZ DR. JULOW JENİ TANÁR ÚR, AZ MTA DOKTORA OPPONENSI VÉLEMÉNYÉRE. Tisztelt Julow Jenı Tanár Úr!

Miskolci Egyetem Egészségügyi Kar Klinikai Radiológiai Tanszék által a 2010/2011-es tanévre meghirdetésre leadott szakdolgozati és TDK témák

MULTIDROG REZISZTENCIA IN VIVO KIMUTATÁSA PETEFÉSZEK TUMOROKBAN MOLEKULÁRIS LEKÉPEZÉSSEL

STABIL IZOTÓPOK FELHASZNÁLÁSA

Orvosi Fizika 2. Az izotópos nyomjelzés alapjai, orvosi alkalmazások szempontjai, sugárzási formák és orvosi alkalmazási területek. Részecskegyorsítók

A képalkotó diagnosztika alapjai

Párhuzamok: legerjedés Párhuzamok: energia átadása

Orvosi tomográkus képalkotás/ct technika alapja

Molekuláris képalkotás és terápia hazánkban

AZ IMMUNSZCINTIGRÁFIA ÉS A RADIOIMMUNOTERÁPIA MOLEKULÁRIS IMAGING. Molekuláris imaging módszerek A MOLEKULÁRIS MEDICINA FŐ TARGETJEI

Atomfizikai összefoglaló: radioaktív bomlás. Varga József. Debreceni Egyetem OEC Nukleáris Medicina Intézet Kötési energia (MeV) Tömegszám

A ciklotron működési elve. Ciklotron. A ciklotron működési elve

A multimodalitású képalkotás jelentősége az endokrin diagnosztikában. Zámbó Katalin PTE Nukleáris Medicina Intézet

IVÓVIZEK RADIOANALITIKAI VIZSGÁLATA

Orvosi képalkotó eljárások

Az ionizáló sugárzások fajtái, forrásai

KÉPSZŐRİK A NUKLEÁRIS

Bari Ferenc egyetemi tanár

A pozitron emissziós tomográfia (PET) egészségügyi technológiai elemzése

Képfeldolgozás és képfúzió a hibrid technikában

PET gyakorlati problémák. PET rekonstrukció

SPECT-radiofarmakonok Újdonságok és új lehetőségek

SZALAY PROFESSZOR HATÁSA A DEBRECENI NUKLEÁRISMEDICINÁRA

Átírás:

ucleáris Medicina: Segédanyagok BEVEZETÉS: UKLEÁRIS MEDICIA Kötelezı: ukleáris Medicina (Szerk. Szilvási I.; Medicina, 2010) Más források: Elektronikus tankönyv: http://www.nmc.dote.hu/nmtk/ Varga József Angol tankönyv: A Clinician's Guide to uclear Medicine Biológiai izotóptechnika (Szerk.: ; Debreceni Egyetem EC http://www.nmc.dote.hu/oktatas.htm - tankönyv - ÁK elıadások diái ukleáris Medicina Intézet 2 Felfedezések, melyek a ukleáris Medicina kialakulásához vezettek Értékelés Gyakorlatok DE EFK, 2006) Elektronikus segédanyagok: 3 fokozatú minısítés gyakorlatonként (kiadott kérdések, órai munka alapján) Radiológia és ukleáris Medicina szigorlati jegy ¼-e: írásbeli vizsga javasolt idıpont: február eleje Henry Marie Hevesy Becquerel Curie György Túlmőködı pajzsmirigy adenoma 3 UKLEÁRIS MEDICIA Gyógyászati alkalmazások (nukleáris medicina) alkalmazásának elve: Diagnosztika Ha egy molekulában valamelyik atomot annak radioaktív izotópjára cseréljük, ez nem változtatja meg lényegesen a kémiai és biológiai tulajdonságait. Molekuláris leképezés Terápia az izotópok, mint nyomjelzık alkalmazásáért a kémiai folyamatok tanulmányozására 5 A ukleáris Medicina részterületei: 1. In vitro koncentráció-mérés 1977: rvosi obel-díj peptide hormonok radioimmunoassay-einek kifejlesztéséért 6 Alapelv: sok fotoelektron-sokszorozó látja egyidejőleg ugyanazt az egyetlen nagy egykristályt; elektronikus áramkör dekódolja minden egyes becsapódás koordinátáit RSALY YALW (1921-) 1957: Anger-kamera sugárzásmérésen) alapuló telítési analízises eljárást dolgozott ki az inzulin plazma-koncentrációjának mérésére Laboratóriumi analitikai módszerek kombinálása radioaktív nyomjelzéssel A ukleáris Medicina részterületei: 2. In vivo leképezés A. Gamma-sugárzó radionukliddal ( egyfotonos ) 1960: Yalow és Berson radioaktív nyomjelzésen (és radioimmunoassay (versengés fehérje-kötésért; a mérendı molekula van jelezve) IRMA: immunoradiometric assay ( szendvics módszer) Diagnosztikai módszerek kutatási alkalmazása In vitro 1943: Kémiai obel-dij RIA: Kutatási alkalmazások (nukleáris medicina) In vivo Következmény: a molekula mozgása, eloszlása, HEVESY György felhalmozódása sugárzásméréssel kimutatható. (1885-1966) 4 Radioizotópok orvosi-biológiai alkalmazásai 1924: A radioaktív nyomjelzés Hal Anger (Berkeley) az általa kifejlesztett pozitronkamerával A szcintillációs gammakamera kifejlesztıje 7 8

2. In vivo leképezés B. Pozitron-sugárzóval ( kétfotonos ) 1970-es évek eleje: PET Alapelv: A megsemmisülési sugárzás két, kb. 511 kev-es fotonja ellentétes irányba száll. Egyidejő detektálásukkal a bomlási helyet tartalmazó egyenes is meghatározható. Michel M. Ter-Pogossian, Mallinckrodt Institute Michael E. Phelps, UCLA 9 Radionuklid kiválasztása leképezéshez Elektromágneses sugárzást detektálunk! Gamma-sugárzás alacsony-közepes energiájú Felezési idı: ~ óra (v. nap) Megfelelı vegyület jelezhetı legyen vele Karakterisztikus röntgen (K-befogás után) e - rtg. γ Pozitron-bomlás megsemmisülési sugárzás: 2 511 kev C-11-13 -15 F-18 10 Mesterséges radioaktív anyag elıállítása Radionuklidok a ukleáris Medicinában, UK 2003/04 atomreaktorban (magas neutron-fluxus) Csillebérc Kr-81m; 6.1% Cr-51; 3.8% gyorsítók felhasználásával (kör-körös: ciklotron) drága! Debrecen: 2 Budapest: 1 Tc-99m; 79.5% Tl-201; 2.4% I-131; 2.3% F-18; 1.5% C-14; 1.2% Xe-133; 0.8% I-123; 0.7% Ernest Lawrence (Berkeley) a ciklotron feltalálója In-111; 0.4% Egyéb; 1.3% 11 12 99 Mo- 99m Tc generátor Anger-rendszerő rendszerő gamma-kamera felépítése Vákuumos edény ldószeres edény Szőrı Légszőrı Ólom árnyékolás Aluminium-oxid oszlop 13 1. Kollimátor 2. Kristály: ai (Tl) 3. Fotoelektronsokszorozók 4. Impulzusok 5. Anger-áramkör 6. X, Y Koordináták 7. Jó események 8. Tárolócsöves oszcilloszkóp 9. Analóg-digitál átalakítók 10. Számítógép 14 Kollimátoros képalkotás PET kamera Detektor tor IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII Kristály fotoelektron-sokszorozók + elıerısítık Mátrixáramkör Differenciáldiszkriminátor Ólomkollimátor A képalkotáshoz ismerni kell az érzékelt fotonok mozgási irányát A kollimátor azokat a γ-kvantumokat engedi tovább, amelyek kb. merılegesek a detektor síkjára. Forrás: Freek Beekman et al., Utrecht 15 16

Terápia nyílt radioizotópokkal rvosi leképezı eljárások yílt radioaktív preparátum beadása betegeknek terápiás céllal. A radioaktívan jelzett anyag az elpusztítandó sejt közvetlen közelébe kerül, és ott (lokálisan) fejti ki hatását. A terápiát általában béta-sugárzó radionuklidokkal végezzük (max. úthossz testszövetben: ~ mm) agyon specifikus radiofarmakonok kellenek! 17 Forrás: What is uclear Medicine? (SM) 18 Targets and tools of medical imaging United ations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiations Average of health-care level I, 1991-96 (USCEAR) Brachytherapy Teletherapy Radionuclide therapy uclear imaging Therapy Diagnosis Interventional Angiography CT X-ray, medical X-ray, dental 1 10 100 1 000 10 000 100 000 1 000 000 umber of procedures / million population 19 20 Funkcionális és strukturális leképezés: Alacsony malignitású glioma újrafejlıdése (FDG) PET Centrum, Debrecen 21 22 Leképezı technikák érzékenysége a jelzı- ill. kontrasztanyagok kimutatására Leképezı jelzı/kontrasztanyag módszer koncentrációja (mol/kg testtömeg) UH 10-3 CT 10-3 gamma-kamera 10-9- 10-12 PET 10-9- 10-12 MRI 10-5 MRS 10-5 Forrás: G. von Schulthess, University Hospital, Zürich Prof. Wolfgang Mohnike 23 Emissziós leképezés: Vizsgálattípusok Statikus: egyensúlyi eloszlás leképezése Dinamikus: képek sorozata a radiofarmakon beépülésérıl / kiválasztásáról Egésztest: összekapcsolt statikus képek Tomográfiás: gamma: single photon emission tomography (SPECT) pozitron: positron emission tomography (PET) 24

Különálló képek Pajzsmirigy-kép (helyreállító szőrıvel) Kóros: aktivitás-kiesés Egésztest yers kép Metz-szőrt 25 26 Pozitív szcintigram: Toxikus göbös golyva Kóros: aktivitás-fokozódás Más vegyület más eloszlást mutat Rosszindulatú pajzsmirigy-daganat csökkent aktivitás pertechnetáttal 99mTc-Pertechnetát 99mTc-MIBI fokozott MIBI-halmozás 27 28 Példák: Dinamikus vizsgálatok Információ dinamikus vizsgálatokból Vese yelıcsı Kapuzott szív vértartalom Részterületek idı-aktivitás görbéi Parametrikus képek Körülrajzoljuk a kívánt terület(ek)et Idı-aktivitás görbéket képezünk belılük Képsorozat Színkódolt kijelzés Színkódolva kijelezzük 29 30 SPECT: single photon emission computed tomography Gamma-kamerák általában 360 -os ív szív: 180 -os képek 3-6 -onként (30-120 vetület) keresztmetszeti eloszlások kiszámolása 31 32

Visszavetítés Felhasznált nézetek: 3 dimenziós ábrázolás 1 3 16 4 32 64 33 34 PET-ligandumok különbözı receptor-rendszerek leképezésére Koincidencia-detektálás 180 -on: - magasabb érzékenység (nincs kollimátor) - jobb jel/zaj viszony Könnyebb elnyelés-korrekció (a két út összege = testvastagság) Fiziológiásabb radiofarmakonok (C-11, -13, -15, F-18) Agyi receptorok leképezése PET - elınyök [F-18] fluoro-2deoxy-glucose * [C-11]-flumazenil (benzodiazepinereceptor) [C-11]-b-CPPIT (dopamine transporter) [C-11]-raclopride (dopamine D2 receptor) [F-18]-memantin (MDA-receptor) [C-11]-Mc 5652 (serotonin transporter) H2 H H H3C H Ph CH2CH3 H H FH2 C Cl CH3 F CH2 CH3 H F SCH3 Cl H Dinamikus tomográfiás leképezés lehetséges (egyidejő adatgyőjtés minden irányból) CH3 Cl H CH3 Forrás: G. von Schulthess, University Hospital, Zürich 35 36 Funkcionális és szerkezeti leképezés: egymást kiegészítı szerep 37 Hibrid készülékek PET & SPECT CT, MR funkcionális információ strukturális / morfológiai információ jelentıs résztérfogat-hatás jobb felbontás nagyobb zaj CT: magas betegdózis az elnyelés és szórás lerontja a képet MR: inhomogén kép, geometriai torzítások (a mágneses mezı inhomogenitása miatt) 38 40 Hibrid leképezés 1: CT PET és CT vagy SPECT és CT egy állványon Leképezés egymás után, de a beteg változatlan testhelyzetben fekszik SPECT/CT 39

Hibrid leképezés 2: Emissziós Történet: tomográfia 41 1895: Röntgen 1958: Gamma-kamera (Hal Anger) 1962: Emission reconstruction tomography (David Kuhl) 1971: CT (Godfrey Hounsfield) CT képrekonstrukció (Allan M. Cormack) 197~: PET (Michel Ter-Pogossian) 1976: SPECT kamera (John Keyes) Agyi SPECT kamera (Ronald Jaszczak) 1992: SPECT/CT, sugárgyengítés-korrekció CT-vel (T. F. Lang, Bruce H. Hasegawa) 2000: PET-CT (Ron utt, David Townsend) 2008: Humán PET/MRI 42 Együttes értékelés szerepe SPECT elnyelés-korrekciója 1. Elnyelés-korrekció Gyorsabban (rövidebb ideig kell fennfeküdni a betegnek) CT!!! Pontosabban (zajmentesebben) 2. Anatómiai és funkcionális információ integrálása Lokalizálás PET, SPECT: fajlagosság javítása (kevesebb álpozitív) CT: érzékenység javítása (kevesebb álnegatív) Korrigálatlan (szűrt visszavetítés) Elnyelési térkép Korrigált (SEM) PET, SPECT résztérfogat-hatás korrekciója 43 Forrás: M. King et al. 44 Tumor lokalizálása terápia-tervezéshez Effektív dózisok (msv) 45 46 M, UK 2003/04 0.0% 5.0% 10.0% 15.0% 20.0% 25.0% 30.0% 35.0% Szívizom perfúzió ; 15.0% Csontszcintigráfia - Technika Agyi perfúzió HMPA; 0.7% Vese din. ; 5.3% Vese stat. DMSA; 4.3% Gyulladás HMPA; 1.2% Pajzsmirigy Pertechnetát; 1.6% Szív falmozgás Tc-vvt; 1.5% Pajzsmirigy-terápia I-131; 1.5% Tumor anyagcsere FDG; 1.3% Egyéb PET ; 0.4% Tüdıperfúzió MAA; 14.0% Tüdı ventilláció ; 11.3% Csont Foszfátok; 29.0% Farmakon: Felhasznált jelenség: A leképezés ideje: Szokásos képek: Számolt kvantitatív adatok: Kimutatható rendellenesség: em mutatható ki: [Tc-99m] difoszfonátok (MDP, HEDP) Vérellátás és osteoblast aktivitás. Az injekció beadása után 2-3 órával. Elöl- és hátulnézetbıl - a törzs csontjairól és a koponyáról - szükség esetén a végtagokról is. a teljes testrıl Sacroiliacalis index Aktivitás-fokozódás daganatban, áttétben, osteomyelitisben; a törés helyén, stb. steoporosis, tisztán lyticus folyamat GFR Cr-51 EDTA; 3.4% Helicobacter Pylori C-14 urea; 1.0% 47 48

Csontszcintigráfia - Indikációk Áttétek több helyen 1. Emlı, prosztata és tüdırák áttétei 2. Jóindulatú betegségek: - osteomyelitis - törések 3. Asepticus csont-necrosis 4. steodystrophia (vese-eredető) 49 50 Kvantitatív paraméterek SACRILIACALIS IDEX Bal: 1.27 Jobb: 1.34 51