I.5 NGUYÊN TẮC CHẨN ĐOÁN BẰNG DCPX Chất phóng xạ được gắn vào một phân tử có khả năng hấp thụ mạnh trong mô cần điều trị (bia) và được đưa vào bằng đường máu hay uống. Sau một thời gian, chất này sẽ được hấp thụ trong mô bia, sau đó được bài tiết dần ra ngoài. Cũng có thể đưa trực tiếp chất phóng xạ vào các hốc cần điều trị. Trong thời gian lưu ở vùng cần điều trị, bức xạ phát ra sẽ tiêu diệt tế bào trong đó. - Liều dùng trong chẩn đoán oán khoảng mGy. - Dùng nguồn phát gamma,
SẢN XUẤT ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ(ĐVPX)
Lò phản ứng Máy gia tốc
ĐVPX
Các đồng vị phóng xạ lò phản ứng
Các đồng vị phóng xạ máy gia tốc
Bắn phá hạt nhân bằng
Phản Phản ứn ứngg hạt nhân
Kiểu phân rã
Tính chất
neutron
(n,γ); (n,p); …
β–,γ
Thừa neutron;chẩn đoán đo án;; điều điều trị; trị; có chất mang.
Proton Deuteron 3He,4He
(p,xn);(p,x); (d,x)
β+,EC
Thiếu neutron; Chẩnđoán; không có chất mang.
Các ĐVPX dùng cho PET được sản xuất từ các máy gia tốc( cyclotron)
PET ĐVPX SỬ DỤNG CHO MÁY PET Là các hạt nhân phát positron (β+). Chúng tạo ra 2 photon trùng phùng cùng năng lượng 511keV sau quá trình hủy cặp Đồng vị phóng
Phản Phản ứng ứng hạt nhân
Thời gian Thời gian bán rã củađồng vị phóng vị phóng xạ
18O(n,p)18F
109,7 min
15O
14N (tự nhiên) 14N(d,n)15O
2,04 min
3
13 N
13C (làm giàu)
13C(p,n)13N
4
11C
14N (tự nhiên)
13N(p,α)11C
Bia chiế chiếu u xạ
ST T
xạ cầ cần điều chế
1
18F
18O (làm giàu)
2
9,97min 20,48 min
ỨNG DỤNG CỦA CÁC ĐVPX DÙNG CHO PET 18
Dùng trong nghiên cứu cứu não, não,ti tim, m,ch chuẩ uẩnn đo đoán án và tiên lượng ung thư. Đây là đồng vị chuẩn đoán quan trọn trọngg nhất hất cho các khảo sát dùng máy hiện hình cắt lớp điện toán PET. 15 O : Dùng cho các khảo sát trên máy PET như trao đổi chất oxy và lưu thông trên máu. 13 N : Nghiên cứu tim và tưới máu dùng để đánh dấu các dược chất PET. chất phóng xạ dùng cho PET. 11 C : Ghi hình não ,u gan trên máy PET. F :
MÁY CYCLOTRON TẠO ĐVPX 18F2-target
11C-target
15O-target
13N-target
18F--target
Các bia tạo ra đồng vị phóng xạ trong Cyclotron
MÁY CYCLOTRON TẠO ĐVPX CÊu CÊ u tróc bª n tron trong g cña Cyclo Cyclotron tron Extractíon foils
Targets
Vacuum tank
Ion Source
RF Electrodes
Magnet
CÁC DCPX DÙNG TRONG GHI ẢNH PET Các nhân phóng xạ trên được đánh dấu lên một số hợp chất chất có có đặc tính sinh học tạo ra các dư dượợc chất hất phóng xạ tương ứng. FDG), một chất có cấu trúc tương tự như glucose đang được dùng phổ biến nhất trong lâm sàng. 18Fluoro-2-deoxy-D-glucose (18F-
Ở nước ta 18F-FDG và 11C-acetate là hai dược chất phóng xạ phổ biến dùng cho chụp PET toàn thân và chụp u não, tuyến tiền liệt
18F-FDG
•
•
VÀ 11C-ACETATE
ứngg dụng trên lâm FDG có ảnh hưởng lớn đối với PET khi ứn đọaan của sàng, đặc biệt trong việc phát hiện và phân giai đọ một số ung thư. FDG là một phân tử đường tổng hợp Các tế bào ung thư có tốc độ chuyển hóa đường cao hơn so với những tế bào không ác tính, do vậy các tế bào ung thư sẽ có biểu hiện “nóng” trên hình ảnh PET. Với T1/2 =110 phút cho phép phân phối FDG rộng rãi FDG bài tiết qua nư nước ớc tiểu tiểu, gây nhiễu cho việc ghi hình khối u tại khu vực hố chậu. Trái lại, sự bài tiết của choline nước ớc tiểu tiểu không đáng kể so với độ tập trung phóng qua nư 11 xạ C-choline tại vị trí ung thư tiền liệt tuyến và di căn . Kết quả là hình ảnh khối ung thư tiền liệt tuyến và di căn của nó được xác định rõ và chính xác
II. MÁY CT
( COMPUTED TOMOGRAPHY ) 1972 ( 1 lát ), hiện nay hiện nay 256 lát. suy giảm chùm giảm chùm tia khác nhau khi đi Nguyên lý: sự suy qua mô khác nhau được ghi được ghi bởi dete bởi detector ctor.. tạo: Cấu tạo
Giàn quay ( Gantry ) Bàn bệnh nhân ( Patient couch ) Hệ thống máy tính (Computer system ) Bàn điều điều kh khiể iểnn ( Console ) Hệ thống điện cao thế Máy in phim .
MÁY CT
T: Ống phát tia X X: Chùm tia X D: Hệ detector
MÁY CT
Thuật toán tái tạo hình ảnh ( Reconstruction ) Phương pháp chiế chiếuu ng ngượ ượcc Phương pháp lặp Phương pháp chiế chiếuu ng ngưược sau lọc Phương pháp biến đổi Fourier
MÁY CT
Phương pháp lặp
MÁY CT 0
1
3
1
0
1
2
4
2
1
3
4
6
4
3
1
2
4
2
1
0
1
3
1
0
Phương pháp ch chiế iếu u ng ngượ ượcc
MÁY CT
Các thế hệ máy CT ( theo kiểu thu thập dữ liệu ) Thế hệ 1: Tịnh ịnh tiế tiến - quay ( 1 đầu dò ) quay quay ( dãy đầu dò ) Thế hệ 2: Tịnh tiến – quay ( detector và ống phát cùng quay ) Thế hệ 3: Quay – quay Thế hệ 4: Quay- đứng ( detector cố định- ống phát quay )
a)
b)
c)
a) Tịnh tiến – quay quay b) Quay – quay quay c) Quay- đứng
Lát cắt ( 2D )
III. Ứ NG NG DỤNG PET/CT VÀO Y HỌC
K ẾT HỢP PET VÀ CT PET/CT cung cấp thông tin bổ sung: PET cung cấp thông tin chức năng nhưng ít chi tiết giải giải ph phẫu ẫu. CT cung cấp thông tin giải phẫu và hình thái (kích thước, hình dạng, mật độ các tổn thương) nhưng cung cấp rất ít cái nhìn sâu sắc vào các mô sinh lý.
K ẾT HỢP PET VÀ CT
PET/CT TRONG CHẨN ĐOÁN
CHẨN ĐOÁN UNG THƯ Tỷ lệ phát phát hiện hiện tổn thươ thương ng u và mức mức độ xâm lấn lấn của của u so với với tổ chức xung quanh của PET/CT cao hơn hơn hẳn so với với CT đơn thuần thuần
CHẨN ĐOÁN UNG THƯ
CT
PET/CT
MẠCH, HU HUY YẾT QU QUẢ ẢN CHẨN ĐOÁN ĐỐI VỚI BỆNH TIM MẠCH,
Trao đổi chất Glucose trong hình ảnh PET-CT là tiêu chuẩn vàng để xác định khả năng tồn tại cơ tim, tim, nhồi máu vùng cơ tim tim
Có thể xác định rõ ràng các hoạt động và cơ tim
không khả thi Có thể cung cấp hướng dẫn chẩn đoán và điều trị đối với các bệnh về huyết quản.
CHẨN ĐOÁN CÁC BỆNH HỆ THẦN KINH
Ví dụ, chẩn đoán phân biệt với bệnh Alzhimer's, Alzhimer's, chẩn đoán bệnh thần kinh và bệnh bế tắc tâm lý, thụ thể hình ảnh não bệnh Parkinson.
PET/CT TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ Theo hướng dẫn của Hội Y học hạt nhân Hoa Kỳ năm 2006, FDG PET được chỉ định trong ung thư nhằm: 1. Phân biệt tổn thương lành tính với ác tính 2. Tìm tổn thương ung thư nguyên pháp ở bệnh nhân di căn xa hoặc có hội chứng cận ung thư 3. Đánh giá giai đoạn bệnh 4. Theo dõi hiệu quả của ung thư đã được chẩn đoán, 5. Phát hiện các bất thường sau điều trị: tổn thương ung thư còn lại hay tổ chức hoại tử, xơ hóa 6. Phát hiện ung thư tái phát, đặc biệt ở bệnh nhân tăng dấu ấn ung thư 7. Lựa chọn vị trí thích hợp để sinh thiết chẩn đoán 8. Hướng dẫn xạ trị ung thư
PET/CT TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ Giúp đánh giá chính xác tình trạng ung thư trước khi tiến hành điều trị Giúp theo dõi sát hơn đáp ứng điều trị như trong các ca hoá trị và xạ trị Giúp theo dõi tình trạng tái phát sau khi đã kết thúc điều trị
PET/CT TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ
Sử dụng PET/CT mô phỏng, sẽ giúp xác định được thể tích đích sinh học (BTV), là hình ảnh khối u ở mức độ chuyển hóa, mức độ tế bào nghĩa là toàn bộ thể tích các tế bào ung thư tăng chuyển yển hóa gồm cả những vùng chưa thấy biến đổi về cấu trúc cũn ũngg đư được ợc phát hiện.
PET/CT TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ
định sai thể tích thể tích khối u: khối u: Xác định sai 1. Chỉ định liều sai xạ sai 2. Đặt mục tiêu vùng xạ sai => Kết quả sau xạ xạ không không đáp ứng như mong mong đợi! đợi!
PET/CT TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ
Ý NGHĨA KẾT HỢP PET/CT Hiệu chỉnh sự suy giảm trong ghi ảnh PET dựa vào ảnh ảnh truy truyền ền qua CT. Kết hợp máy PET với máy CT trong cùng một hệ thống , khi chụp hình bệnh nhân đồng thời vừa được chụp CT vừa được chụp PET. Ta thu được hình ảnh CT (hình ảnh cấu trúc rõ và sắc nét) và hình ảnh của PET (hình ảnh chức năng và chuyển hóa ở giai giai đoạn rất sớm) sẽ cho những thông tin rất có giá trị với độ nhạy, độ đặc hiệu và độ chính xác cao. Kỹ thuật PET/CT còn giúp phát hiện sự tái phát và di căn do ung thư, đánh giá được hiệu quả sau điều trị ung thư, mô phỏng để lập kế hoạch xạ trị... Sử dụng hình ảnh PET/CT để làm mô phỏng trong xạ trị sẽ giúp xác định được thể tích khối u sinh học và thể tích đích sinh học cần xạ trị. Từ đó, việc lập kế hoạch xạ trị chính xác hơn và mang lại hiệu quả cao hơn. Với hệ thống phần mềm kết hợp giữa PET/CT và xạ trị điều biến liều thì thể tích khối u được tiêu diệt triệt để nhất, đồng thời hạn chế thấp nhất ảnh hưởng tới các tế bào lành xung quanh.
Tài liệu tham khảo: Patterson HE, Hutton BF (eds.). D i s t a n c e A s s i s t e d T r ai ai n i n g P r o g r a m m e f o r N u c l e ar ar M e d i c i n e Te Te c h n o l o g i s t s . IAEA, Vienna, 2003, . http://www.iaea.org t y C o n t r o l A t l a s f o r S c i n t i l l at at i o n C a m e r a Busem Busemann ann-So -Sokol kole e E. I A E A Q u a l i ty S y s t e m s . IAEA, Vienna, 2003, ISBN 92-0-101303-5, . http :// ://w w w w.i w.iae aea. a.org org /w orld atom / bo ok s, http :// ://ww ww w. w.iae iaea. a.org org /Pub lication s Stev Steves es AM. AM. R e v i ew . Society of Nuclear ew o f n u c l e ar ar m e d i c i n e t ec ec h n o l o g y Medicine Inc., Reston, 1996, ISBN 0-032004-45-8, h t t p : / / w w w . s n m . o r g . e p a r a t io i o n f o r e x a m i n a t i o n s i n n u c l e ar ar m e d i c i n e Stev Steves es AM. AM. P r ep t e c h n o l o g y . Society of Nuclear Medicine Inc., Reston, 1997, ISBN 0-932004-49-0, h t t p : / / w w w . s n m . o r g . Graham LS (ed.). N u c l e a r m e d i c i n e s e l f s t u d y p r o g r a m I I : I n s t r u m e n t a t i o n . Society of Nuclear Medicine Inc., Reston, 1996, ISBN 0-932004-44-X, h t t p : / / w w w . s n m . o r g . Saha Saha GB. GB. P h y s i c s a n d r a d io i o b i o l o g y o f n u c l e ar ar m e d ic i c i n e . SpringerVerlag, New York, 1993, ISBN 3-540-94036-7.
CÁM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý THEO DÕI
