08 Pru dia 6841 utilidad 10/5/06 12:09 Página 1 Pruebas diagnósticas Utilidad de la tomografía por emisión de positrones (PET) F.J. Lomeña-Caballeroa y J.R. García-Garzónb aServicio bCETIR. de Medicina Nuclear. Centro de Diagnóstico por la Imagen (CDIC). Hospital Clínic. Barcelona. Unidad PET. Esplugues de Llobregat. Barcelona. España. ¿En qué consiste esta técnica? La tomografía por emisión de positrones (PET) es una técnica de medicina nuclear que, mediante un trazador radiactivo análogo de la glucosa, permite obtener información metabólica tisular. Ello facilita el diagnóstico y seguimiento de un paciente con cáncer. Tecnología PET La tomografía por emisión de positrones (PET) es una modalidad de imagen molecular que detecta y caracteriza la base biológica de las enfermedades. Permite visualizar y medir in vivo numerosos parámetros fisiológicos y biomoleculares de tejidos y órganos (tabla I). Para ello, emplea trazadores radiactivos emisores de positrones, análogos a moléculas endógenas. Los trazadores PET, que están marcados con isótopos radioactivos como 11C, 13N, 15O y 18F, que se producen en un ciclotrón. La vida media radiactiva de estos radioisótopos es corta, lo que obliga a sintetizarlos en el propio servicio de medicina nuclear donde está ubicado el tomógrafo PET. La aparición de tomógrafos de buena resolución espacial (46 mm) y que permitían hacer imágenes de cuerpo entero y la posibilidad de emplear el trazador 18F-fluorodesoxiglucosa (FDG) marcaron el inicio de la aplicación clínica de la PET. dos neoplásicos malignos. Las células cancerosas presentan un aumento de transportadores y hexocinasas, y una ausencia de fosfatasas, lo que provoca una intensa retención metabólica intracelular de FDG-6-fosfato, muy superior a la del tejido sano que rodea al tumor (fig. 2). La retención de FDG tiene una relación directa con la celularidad tumoral y la malignidad histológica. Por sus características (tabla III), la PET con FDG puede tener aplicación en varias situaciones clínicas oncológicas, como: – Apoyar un diagnóstico de benignidad o malignidad de un tumor primitivo ya detectado por otras técnicas y de filiación histológica complicada o no posible. – Establecer el diagnóstico de extensión previo al planteamiento terapéutico de un tumor ya conocido. – Diferenciar la naturaleza maligna o cicatrizal de masas residuales tras cirugía, quimioterapia y/o radioterapia. – Localizar una recidiva tumoral sospechada por clínica, por un estudio ecográfico, radiológico o de resonancia magnética no concluyentes y/o por elevación de marcadores tumorales. Figura 1. Cinética celular de la (FDG). 18F-fluorodesoxiglucosa Glut Hexocinasas Glucosa Glucosa-6 P Fosfatasas Glucosa PET con FDG Glut La FDG es el único trazador de uso clínico, ya que puede producirse en un ciclotrón externo y distribuirse a varias instalaciones. Esto abarata su coste y aumenta su disponibilidad. Las aplicaciones clínicas más extendidas de la PET con FDG quedan recogidas en la tabla II. La FDG es un análogo de la glucosa endógena, y su administración intravenosa permite medir in vivo el metabolismo glucídico de los tejidos, empleando los tomógrafos PET. La FDG penetra en las células utilizando los transportadores sodio-glucosa y los transportadores específicos de membrana. Una vez en su interior, las hexocinasas la fosforilan y la convierten en FDG-6-fosfato y queda retenida en la célula en esa forma química, ya que no sigue las vías metabólicas de glucólisis o síntesis de glucógeno (fig. 1). La PET detecta el aumento de la glucólisis que se da en los teji- FDG Hexocinasas FDG FDG-P Fosfatasas Célula neoplásica maligna: retiene FDG Transportadores Glut Hexocinasas + Fosfatas La FDG entra en la célula empleando los mismos transportadores que la glucosa. Es transformada por las hexocinasas a FDG-6-fosfato, y no continúa, al contrario que la glucosa, el metabolismo glucídico. La baja o nula concentración de fosfatasas en la célula neoplásica maligna favorece la retención de FDG en el tejido canceroso. JANO 12-18 MAYO 2006. N.º 1.608 . www.doyma.es/jano 53 08 Pru dia 6841 utilidad 10/5/06 12:09 Página 2 Utilidad de la tomografía por emisión de positrones (PET) F.J. Lomeña-Caballero y J.R. García-Garzón Pruebas diagnósticas Tabla III. Puntos fuertes de la PET con FDG en oncología Tabla I. Algunos parámetros biomoleculares que pueden visualizarse y medirse con PET Alta sensibilidad de detección Parámetros Trazador Metabolismo 18F-fluorodesoxiglucosa Detecta tejido tumoral maligno residual o recurrente, distinguiéndolo del tejido sano pertumoral (FDG) 11C-acetato/palmitato 13N-glutamato Información funcional metabólica 11C-colina Síntesis de ADN/proliferación celular 18F-metil/etil-tirosina En un contexto clínico determinado, diferencia tejido benigno de maligno 18F-fluorofenilalanina Más exacto que TDC, especialmente en pacientes ya tratados 11C/18F-timidina Monitorización precoz del efecto de terapia 18F-fluorodesoxiuridina En algunos tumores, es un factor pronóstico de evolución y supervivencia 15O-agua Flujo sanguíneo Impacto clínico 13N-amonio/82Rb Síntesis de dopamina 18F-fluorodopa Hipoxia celular 18F-fluoromisonidazol Apoptosis 18F-anexina Receptores hormonales 18F-17β-estradiol Neurorreceptores 11C-flumacenil 11C-nicotina (benzodiacepínicos) (nicotínicos) Influencia directa en la elección de la terapia más adecuada PET: tomografía por emisión de positrones; FDG: 18F-fluorodesoxiglucosa; TDC: técnicas diagnósticas convencionales (ecografía, fibroscopias, gammagrafía ósea, radiografía simple, etc.). (dopaminérgicos) 11C-dexetimida (muscarínicos) 11C-ketanserina (serotoninérgicos) 18F-uracilo 11C-doxorrubicina 124I-arabinofuranosiluracilo Transferencia/expresión genética Cambios en estadios Exploración coste-eficiente 11C-raclopide Farmacocinética/farmacodinámica Estadificación del tumor primario Reestadificación tras recurrencia 11C-L-metionina Consumo y transporte de aminoácidos Estudio de cuerpo entero 18F-fluorogangliclovir 18F-guanina Componentes antigénicos 62Cu-minibodies/fragmentos/AcMo Metabolismo óseo 18F-fluoruro PET: tomografía por emisión de positrones. Tabla II. Usos clínicos propuestos para la PET con FDG Enfermedades neoplásicas malignas (tabla IV) Enfermedades del sistema nervioso central (aceptadas por AETS y reembolsadas por sistemas públicos de salud) Epilepsias refractarias al tratamiento médico (evaluación prequirúrgica: búsqueda de región epileptógena) Demencia: diagnóstico diferencial entre enfermedad de Alzheimer y demencia frontotemporal Enfermedades cardiovasculares (aceptada por AETS y reembolsada por sistemas públicos de salud) Viabilidad miocárdica (evaluación previa a cirugía coronaria) Enfermedades inflamatorias/infecciosas (no existe aún evidencia completa. En revisión) Sepsis de origen desconocido (búsqueda de foco séptico) – Llevar a cabo un nuevo estudio de extensión o de reestadificación tras el diagnóstico de una recurrencia. – Guiar una punción biopsia o una punción-aspiración con aguja fina (PAAF) hacia el lugar de mayor captación de FDG (donde habrá más celularidad). – En radioterapia, complementar a la tomografía computarizada (TC) en el planteamiento de los volúmenes biológicos de irradiación. – Valorar precozmente la respuesta a la terapia. Una disminución en la captación de FDG es señal de buena respuesta a la quimioterapia. En algunos tumores, como los linfomas, es un factor predictivo independiente de mejor evolución. – Buscar el tumor primitivo en un paciente con metástasis de origen desconocido o con un síndrome paraneoplásico de origen desconocido. Algunas de estas situaciones en determinados tumores han sido aceptadas por las Agencias de Evaluación de Tecnología Sanitaria (AETS) como indicaciones clínicas establecidas, según los criterios de la medicina basada en la evidencia (tabla IV). La PET con FDG tiene unas limitaciones, relativas a su sensibilidad y especificidad para detectar cáncer. La sensibilidad está relacionada, sobre todo, con el volumen tumoral que se debe detectar. La especificidad puede verse influida por ser la FDG un trazador universal, como la glucosa, consumido por microorganismos, células sanas y células enfermas. Otro factor de complicación es la eliminación de la FDG por la orina, que dificulta la interpretación de las enfermedades abdominales (tabla V). Síndrome febril de origen desconocido (búsqueda de foco séptico, inflamación o tumor) Arteritis inflamatorias y otras afecciones autoinmunes (grado de actividad inflamatoria) PET: tomografía por emisión de positrones; FDG: 18F-fluorodesoxiglucosa; AETS: Agencias de Evaluación de Tecnología Sanitaria. 54 JANO 12-18 MAYO 2006. N.º 1.608 . www.doyma.es/jano Tomógrafos PET-TC La información anatómica (extensión y límites del depósito de FDG detectado) que aporta la PET es escasa. Los tomógrafos PET-TC tienen en el mismo cabezal detector, y colocados en 08 Pru dia 6841 utilidad 10/5/06 12:09 Página 3 Adquisición de PET con FDG Figura 4a. Cortes coronales secuenciales de tomografía por emisión de positrones (PET) con 18Ffluorodesoxiglucosa (FDG) (izquierda): puede apreciarse las captaciones fisiológicas del miocardio y el hígado y la eliminación urinaria por los riñones a la vejiga. Se detecta una intensa captación de FDG, de aspecto focal (flecha), situada en la región del colón descendente. Figura 2. Cortes coronales secuenciales de tomografía por emisión de positrones (PET) con 18Ffluorodesoxiglucosa (FDG). Pueden apreciarse las captaciones fisiológicas de miocardio, hígado y fibra muscular intestinal, así como la eliminación urinaria por los riñones a la vejiga. Se detecta una intensa captación de FDG en un tumor maligno de la mama izquierda y en una adenopatía axilar izquierda infiltrada. Adquisición de PET-TC Figura 3. Ejemplo de cortes coronales de tomografía computarizada (TC), tomografía por emisión de positrones (PET) y fusión PET-TC, obtenidos con un tomógrafo mixto PET-TC. Figura 4b. Las imágenes de fusión PET-TC (derecha) permiten individualizar una formación nodular (flecha) con aspecto de infiltración adenopática. JANO 12-18 MAYO 2006. N.º 1.608 . www.doyma.es/jano 55 08 Pru dia 6841 utilidad 10/5/06 12:09 Página 4 Pruebas diagnósticas Utilidad de la tomografía por emisión de positrones (PET) F.J. Lomeña-Caballero y J.R. García-Garzón Tabla IV. Uso clínico de la PET con FDG en oncología Tumor Situación clínica Criterios de Indicación clínica Nódulo pulmonar solitario Radiológicamente indeterminado Cáncer colorrectal Sospecha de recurrencia Estudio de reestadificación Evaluación masa residual TC-TDC negativas o no concluyentes M1 con posibilidad de tratamiento radical TC-TDC negativas o no concluyentes Melanomas malignos Estudio de extensión en MM primario Sospecha de clínica recurrencia Estudio de reestadificación Breslow > 4 mm; alta probabilidad de M1 TC-TDC negativas o no concluyentes Posibilidad de tratamiento radical Linfomas Estadificación inicial Respuesta a la terapia Sospecha de recurrencia Como exploración complementaria a la TC Masa residual radiológica Como exploración complementaria a TC CPNM Estadificación inicial Sospecha de recurrencia Tumor operable Posibilidad de tratamiento radical Cáncer de cabeza y cuello Sospecha de recurrencia Estudio de reestadificación TC-TDC negativas o no concluyentes Posibilidad de tratamiento radical Cáncer diferenciado tiroides Sospecha de recurrencia Estudio de reestadificación tiroglobulina, rastreo con 131I negativo M1 con posibilidad de tratamiento radical Cáncer medular de tiroides Sospecha de recurrencia Estudio de reestadificación calcitonina y TC-eco negativas M1 con posibilidad de tratamiento radical Cáncer de esófago Estadificación inicial Sospecha de recurrencia Estudio de reestadificación Posibilidad de tratamiento radical TC-TDC negativas o no concluyentes Posibilidad de tratamiento radical Cáncer de endometrio Sospecha de recurrencia Estudio de reestadificación TC-TDC negativas o no concluyentes Posibilidad de tratamiento radical Cáncer de ovario Sospecha de recurrencia TC-TDC negativas o no concluyentes Cáncer de mama Sospecha de recurrencia Respuesta al tratamiento TC-TDC negativas o no concluyentes Tumor primitivo localmente invasivo Tumores del SNC Sospecha de recurrencia Diagnóstico diferencial con radionecrosis Tumores germinales Sospecha analítica de recurrencia TC-TDC negativas o no concluyentes SPN Búsqueda tumor primitivo Anticuerpos antineuronales; TC-TDC negativas COD Búsqueda tumor primitivo Metástasis cifirmadas por histología GIST Respuesta a la terapia inmunológica Enfermedad abdominal diseminada o M1 PET: tomografía por emisión de positrones; FDG: 18F-fluorodesoxiglucosa; TC: tomografía computarizada; TDC: técnicas diagnósticas convencionales (ecografía, fibroscopias, gammagrafía ósea, radiología simple, etc.); CPNM: cáncer de pulmón no microcítico; eco: ecografía; RM: resonancia magnética; SPN: síndrome paraneoplásico maligno; COD: cáncer de origen desconocido. Tabla V. Factores que afectan la sensibilidad y especificidad de la PET con FDG para detectar cáncer Tabla VI. Ventajas de la PET-TC Menor tiempo de exploración La sensibilidad de la PET depende del volumen tumoral que se vaya a detectar Puede ser < 50% para lesiones < 5 mm e inferior al 25% para micrometástasis La sensibilidad de la PET depende del grado histológico de malignidad La captación de FDG es baja en tejidos neoplásicos de bajo grado de diferenciación (p. ej., tumores papilares tiroideos, mucinosos, carcinoides) La FDG es un análogo de la glucosa endógena Competición entre ambas por transportadores de membrana y hexocinasa Baja captación tumoral de FDG en pacientes con hiperglicemia Eliminación urinaria de FGD por falta de reabsorción en túbulo contorneado proximal Ectasias, uropatías obstructivas pueden provocar falsos positivos La FDG es un trazador universal Captación elevada de FDG en inflamación/infección, por consumo glicolítico de macrófagos/bacterias Granulomas, infecciones, inflamaciones pueden provocar falsos positivos Adenomegalias reactivas, inflamatorias, víricas pueden provocar falsos positivos Captación fisiológica FDG exagerada en tejidos sanos Tejido linfoide, tejido adiposo, músculo estriado, músculo liso de tracto gastrointestinal Información anatómica limitada Localización, extensión, límites anatómicos de la lesión PET: tomografía por emisión de positrones; FDG: 18F-fluorodesoxiglucosa. 56 JANO 12-18 MAYO 2006. N.º 1.608 . www.doyma.es/jano La adquisición de la TC es mucho más corta que de la transmisión gamma en las PET convencionales La duración de la exploración PET-TC de cuerpo entero es de aproximadamente 30 min La duración de la exploración PET convencional de cuerpo entero es de aproximadamente 60 min Mapeo anatómico Permite localizar el depósito patológico de FDG y establecer sus límites anatómicos Menos falsos positivos Permite diferenciar entre depósito patológico de FDG y captaciones fisiológicas exageradas o anómalas Mejor sensibilidad manteniendo especificidad Permite valorar captaciones en adenopatías aumentadas de tamaño y en alteraciones anatómicas detectadas en la TC de alta resolución Guía de biopsia o punción-aspiración Delimita la zona con mayor celularidad de una masa radiológicamente heterogénea Determinar volúmenes biológicos en el planteamiento de la radioterapia La fusión PET-TC permite delimitar el tejido neoplásico maligno con mayor exactitud que la TC PET: tomografía por emisión de positrones; TC: tomografía computarizada; FDG: 18F-fluorodesoxiglucosa. 08 Pru dia 6841 utilidad 10/5/06 12:09 Página 5 línea, un tubo de rayos X y detectores para obtener imágenes de TC y paquetes detectores para el estudio de PET. Los equipos PET-TC combinan, en una única exploración, la información anatómica de la TC y la metabólica del consumo de FGD (fig. 3). Esto facilita enormemente la interpretación de las imágenes PET, ya que puede distinguirse las captaciones fisiológicas de los tejidos normales de las captaciones patológicas de FDG en lesiones detectadas por la TC (figs. 4a y b). La PET-TC supone un mejor rendimiento diagnóstico que la PET o el de la TC por separado (tabla VI). Aunque no se han definido que pacientes pueden ir directamente a ser explorados mediante PET-TC, la experiencia existente hasta el momento permite suponer que la PET-TC llegará a convertirse en la herramienta diagnóstica de mejores características para el diagnóstico y el seguimiento de los pacientes con cáncer. Bibliografía recomendada Cabrera A, Gámez C, Martín JC. La tomografía por emisión de positrones (PET) en oncología (Parte II). Rev Esp Med Nucl. 2002; 21:131-47. Cabrera A, Gámez C, García-Belloso MJ. 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J JANO ON-LINE: NUESTRA EDICIÓN DIARIA EN INTERNET Tome el pulso a la actualidad diaria con Jano On-line, nuestra edición diaria en Internet. Un servicio de información que le ofrece las noticias biomédicas más relevantes del día y actualizadas a tiempo real. Todas nuestras informaciones le ofrecen enlaces con webs relacionadas con su tema de interés. Asimismo, tendrá acceso a todos nuestros archivos de noticias, información ampliada en artículos del fondo editorial de Doyma y acceso a documentos completos citados en la revista. Acceda a través de www.doyma.es/janoonline o, si lo desea, suscríbase gratuitamente a nuestro mail-alert, que le permitirá conocer a través de su correo electrónico, de forma personalizada y con la frecuencia que prefiera, la actualidad biomédica más candente. Más de 60.000 médicos ya lo han hecho. JANO 12-18 MAYO 2006. N.º 1.608 . www.doyma.es/jano 57