12.7: Studi di imaging II: Tomografia ad emissione di positroni e scintigrafia

La tomografia ad emissione di positroni (PET) è una tecnica di imaging medico che fornisce informazioni cruciali sulle funzioni fisiologiche del corpo a livello molecolare. È una risorsa indispensabile per la diagnosi, la stadiazione e il monitoraggio di varie malattie, in particolare il cancro, i disturbi neurologici e le condizioni cardiovascolari.

Principi fondamentali della PET

1. Tracciante radioattivo: la PET prevede l'uso di molecole biologicamente attive marcate con isotopi radioattivi, noti come traccianti o radiotraccianti. Il tracciante primario è il fluorodesossiglucosio (FDG), un analogo del glucosio marcato con l'isotopo radioattivo Fluoro-18.
2. Emissione di positroni: dopo la somministrazione nel corpo, questi traccianti subiscono un decadimento radioattivo, emettendo positroni. I positroni emessi percorrono una breve distanza all'interno del corpo e interagiscono con gli elettroni, con un conseguente annientamento. Quest’annientamento produce due fotoni gamma che viaggiano in direzioni opposte.
3. Rilevamento dei raggi gamma: l'evento di annichilazione genera una coppia di fotoni gamma. Lo scanner PET, una macchina a forma di anello che circonda il paziente, rileva questi fotoni gamma.
4. Ricostruzione dell'immagine: i rilevatori dello scanner catturano i fotoni gamma emessi e un computer elabora questi dati per costruire delle immagini tridimensionali dettagliate della distribuzione del tracciante all'interno del corpo.

La scintigrafia, nota anche come scintigrafia nucleare o scintigrafia gamma, è una tecnica di imaging usata principalmente per l'imaging gastrointestinale. Utilizza i principi della medicina nucleare per valutare la funzione gastrointestinale e identificare la patologia. La scintigrafia fornisce delle informazioni funzionali su vari organi e sistemi del corpo, rendendola particolarmente preziosa nella diagnosi e nel monitoraggio di molteplici malattie e condizioni.

Principi fondamentali della scintigrafia

1. Traccianti radioattivi: la scintigrafia comporta la somministrazione di radiofarmaci, ovvero sostanze contrassegnate con un isotopo radioattivo. Questi traccianti emettono delle radiazioni gamma, che sono rilevabili dall'esterno del corpo.
2. Etichettatura con isotopi radioattivi: specifiche cellule del sangue, come i globuli rossi o i leucociti, vengono etichettate con un isotopo radioattivo. Per esempio, il Tecnezio-99m (Tc-99m), un isotopo radioattivo, è favorito per la sua breve emivita (circa 6 ore), che riduce l'esposizione alle radiazioni. Il Tc-99 m si abbina bene ai diversi composti per esaminare le varie aree gastrointestinali. Ad esempio, il colloide di zolfo etichettato con Tc-99m viene usato per le scansioni fegato-milza e i globuli rossi etichettati con Tc-99m sono utilizzati per gli studi sulle emorragie gastrointestinali.
3. Prelievo di campioni di sangue e reiniezione: un campione di sangue del paziente viene miscelato con la sostanza radioattiva e quindi reiniettato nel flusso sanguigno.
4. Monitoraggio della distribuzione: la distribuzione delle cellule del sangue etichettate viene monitorata per periodi da 24 a 48 ore.
5. Rilevamento con telecamera gamma: le telecamere gamma catturano le radiazioni gamma. Questi dispositivi sono formati da una testa di rilevamento con un cristallo di scintillazione, che converte i raggi gamma in luce, e da tubi fotomoltiplicatori, che trasformano e amplificano i segnali luminosi in segnali elettrici.
6. Formazione dell'immagine: la gamma camera si muove attorno al paziente, catturando delle immagini da diverse angolazioni. Un computer elabora quindi questi segnali per formare immagini bidimensionali che rappresentano la distribuzione del tracciante radioattivo all'interno del corpo.

tomografia a emissione di positroni, o PET, è una tecnica di imaging che rivela le funzioni metaboliche e biochimiche dei tessuti e degli organi del corpo.

Aiuta a diagnosticare e monitorare condizioni come cancro, metastasi e malattie cardiache.

Durante una scansione PET, il paziente giace supino su un tavolo mentre un infermiere inserisce un catetere endovenoso per l'iniezione di radiotracciante, tipicamente fluorodesossiglucosio.

Dopo 30-60 minuti di attesa, il radiotracciante si disperde attraverso il flusso sanguigno negli organi e nei tessuti.

Il paziente viene quindi inserito in uno scanner PET, che rileva le coppie di fotoni gamma emessi dal radiotracciante e crea immagini per l'analisi.

Un'altra tecnica di imaging con radionuclidi, la scintigrafia, valuta la funzione gastrointestinale e la patologia.

Consiste nel mescolare il campione di sangue di un paziente con un isotopo radioattivo per marcare specifiche cellule del sangue, come i globuli bianchi, e quindi reiniettare la miscela nel flusso sanguigno.

La distribuzione viene quindi monitorata a intervalli, ad esempio 24 e 48 ore.

Le cellule marcate si accumulano in aree di maggiore attività, evidenziando potenziali problemi come masse o infiammazione.