SSS TÜMÖRLERİNDE MOLEKÜLER GÖRÜNTÜLEME. Dr. Cem ÇALLI

Transkript

1 SSS TÜMÖRLERİNDE MOLEKÜLER GÖRÜNTÜLEME Dr. Cem ÇALLI

2 MOLEKÜLER GÖRÜNTÜLEME NEDİR? rsna.healthimaginghub.com

3 MOLEKÜLER GÖRÜNTÜLEME NEDİR? Biyolojik süreçlerin hücresel ve moleküler düzeyde in vivo ölçümü ve karakterizasyonu Moleküler biyoloji ve in vivo görüntülemenin kesiştiği bir disiplin

4 MOLEKÜLER GÖRÜNTÜLEME NEDİR? Molecular imaging techniques directly or indirectly monitor and record the spatiotemporal distribution of molecular or cellular processes for biochemical, biologic, diagnostic, or therapeutic applications. (Thakur ML, Lentle BC; J Nucl Med. 2005) Molecular imaging is the visualization, characterization, and measurement of biological processes at the molecular and cellular levels in humans and other living systems. Molecular imaging typically consists of 2- or 3-dimensional imaging as well as quantification over time. The techniques used include radiotracer imaging/nuclear medicine, MR imaging, MR spectroscopy, optical imaging, ultrasound, and others (Mankoff DA; JNM 48(6)18N, 2007)

5 NE MOLEKÜLER GÖRÜNTÜLEME DEĞİLDİR? Örnekler: Te-99m myokardial kan akımı ölçümü CT/ MR Perfüzyon MR DTI vs. Çünkü metabolik ve hücresel işlemler hakkında bilgi yok

6 MOLEKÜLER GÖRÜNTÜLEME İÇİN: Biomarker olarak bilinen prob lara ihtiyaç var Biomarkerlar spesifik hedef veya süreçlerin görüntülenmesine yarıyor Biomarkerlar çevre doku ile kimyasal olarak etkileşerek doku ve hücrelerdeki moleküler değişikliklerin görüntülenmesine aracılık ediyor Radyafarmakoloji

7 MOLEKÜLER GÖRÜNTÜLEME MODALİTELERİ: MRI Hyperpolarization Targeted MRI contrast agents MR Spectroscopy Optical Imaging fluorescence, bioluminescence, absorption, reflectance SPECT Radiotracers emitting Gamma rays ( 99m Tc, 111 In, 123 I, 201 Tl) PET Radiotracers emitting positron Microscopy & Nanoscopy techniques

8 MOLEKÜLER GÖRÜNTÜLEME MODALİTELERİ: Optik Görüntüleme: fluorescence, bioluminescence, absorption, reflectance

9 MOLEKÜLER GÖRÜNTÜLEME MODALİTELERİ: MRI Hyperpolarization Targeted MRI contrast agents MR Spectroscopy Optical Imaging fluorescence, bioluminescence, absorption, reflectance SPECT Radiotracers emitting Gamma rays ( 99m Tc, 111 In, 123 I, 201 Tl) PET Radiotracers emitting positron Microscopy & Nanoscopy techniques

10 MOLEKÜLER GÖRÜNTÜLEME kontrast ajanları: MICAD (Molecular Imaging and Contrast Agent Database) by National Center for Biotechnology Information (US) January 2013: 1361 agents (242 approved by FDA)

11 Anatomik Görüntüleme Fizyolojik Görüntüleme Moleküler Görüntüleme Morphology Hemodynamics Permeability CNS activity Metabolites Receptor imaging Target specific CAs Pharmacokinetics

12 MOLEKÜLER GÖRÜNTÜLEME (Beyin Tümörleri): MRG Hyperpolarization Targeted MRI contrast agents MR Spectroscopy Optical Imaging fluorescence, bioluminescence, absorption, reflectance SPECT Radiotracers emitting Gamma rays ( 99m Tc, 111 In, 123 I, 201 Tl) Microscopy & Nanoscopy techniques PET Radiotracers emitting positron

13 Beyin tümörleri görüntülemesinde MG ye neden ihtiyaç var? Bilmemiz gereken: Tümör tipi Tümör grade i Tam lokalizasyonu, yayılımı, metabolik aktivitesi Patognomonik genetik değişiklikleri (Hedef tedavi) Tümörün tedaviye cevabı Kalıntı / Nüks tm varlığı Tedaviye bağı değişikliklerin izlemi (Nekroz / Canlı tm) RT planlamasında hedef alan

14 PET: Radionuclids (İzotoplar): carbon-11 fluorine-18 gallium-68 copper-64 iodine-124 zirconium-89

15 PET Radyonüklidleri (Beyin tümör görüntülemesinde): 18F-fluorodeoxyglucose (18F-FDG) 18F-fluoro-3'-deoxy-3'-L: -fluorothymidine (18F-FLT) 18F-fluoro-dihydroxy-l-phenylalanine (F-DOPA) 18F-choline (CHO) 11C-choline (CHO) 11C-methionine (MET) vs.

16 18F-FDG PET: En çok bulunabilen tracer Glukoz analoğu Dokunun glukoz kullanımı ve metabolizmasında etkili Normal beyinde yüksek kullanım Beyin tmlerinde dezavantaj Düşük grade tmlerde hipometabolizma Malign tmlerde yüksek uptake Enflamatuar lezyonlar (false pozitif yüksek uptake)

17 GK, 70 y erkek, Lenfoma 18F FDG PET-CT

18 18F FDG PET-CT SA, 62 y kadın Meme ca Matastazı

19 ST 44 y kadın Diab. Insip. Ac ca Metastaz

20 ST 18F FDG PET-CT

21 Mİ, 55 y erkek Lenfoma

22 18F FDG PET-CT İZ, 51 y erkek AC ca Pit. Makroadenom

23 Beyin Tümörleri: Ted sonrası takip: 18F FDG PET

24 İK 49 y erkek Pre-op Glioblastoma, RT + Temozolomide Postop, Post RT 6 months follow-up

25 Perfusion MRI 18F FDG PET-CT

26 EY 44 y erkek Glioblastoma, RT + Temozolomide

27 EY Perfusion MRI MRS

28 EY 18F FDG PET-CT

29 AÇ, 43 y kadın, Lenfoma Pretreatment 18F FDG PET-CT Posttreatment Posttreatment

30 HZ, 60 y kadın, Anaplastik Astrositom

31 Perfusion MRI NÇ, 74 y kadın, Glioblastoma PostSurg, PostRT

32 NÇ Perfusion MRI 18F FDG PET-CT

33 18F-FLT PET: Bir nükleozid Timidin DNA sentezine katılıyor Timidin in kandan DNA ya katılımını gösteriyor Tümör proliferayonu için güvenilir biyomarker Nüks tm tanısında güvenilir FDG tersine normal beyinde birikmez KBB ini geçemez

34 Chen et al. J Nucl Med 2005; 46: F-FLT PET (Glioblastoma) +C T1W 18F-FDG 18F-FLT No uptake in normal brain High uptake in tm

35 Chen et al. J Nucl Med 2005; 46: F-FLT PET (Grade II Oligo): +C T1W T2W 18F-FDG 18F-FLT No uptake in tm BBB intact, Less proliferation

36 18F-FDOPA PET: Amino asid analoğu KBB ni geçer Tm dokusuna artmış aminoasid alımı Düşük ve yüksek grade tm ler benzer uptake

37 Chen et al. J Nucl Med 2007; 48: F-FDOPA PET (Glioblastoma): +C T1W 18F-FDG 18F-FDOPA Better visualization compared to FDG, high uptake

38 Chen et al. J Nucl Med 2007; 48: F-FDOPA PET (Grade II Oligo): +C T1W 18F-FDG 18F-FDOPA High uptake compared to FLT, crosses the BBB

39 Brain tümörleri: Ted sonrası 18F-FDOPA PET takibi

40 Chen et al. J Nucl Med 2007; 48: F-FDOPA PET ( Posttreatment follow-up): +C T1W 18F-FDG 18F-FDOPA GBM T2W 18F-FDG 18F-FDOPA G2 OLIGO

41 18F-FDOPA vs 18F-FLT A. MRI B. FDG C. F DOPA D. FLT Grade II astrositoma Grade II glioma Ependimoma Clin Radiol 2010;65:

42 11C-Methionine PET: 11C 18F ile kıyasla daha kısa yarı ömre sahip 20.4 dak vs dak On-site siklotrona ihtiyaç? Amino asid tracer KBB ni geçiyor TM sınırlarının belirlenmesinde faydalı Tm grade lesinde yararı yok

43 11C-Methionine PET (Gr III Oligo): Cung et al. Eur J Nucl Med (2002) 29:

44 11C-Methionine PET (Nüks GBM): Terakawa et al. J Nucl Med 2008; 49:

45 Moleküler Görüntülemenin parlak geleceği: Doku (hücre) spesifik görüntüleme Gen spesifik görüntüleme Reseptör spesifik görüntüleme (EGFR, VEGF; etc) Hedefe yönelik tedavi stratejileri Tümöral büyüme ve ted. yanıtın biyolojik monitorizasyonu Cerrahi sırasında tm sınırı belirlenmesinde optik görüntüleme Theragnostics