Mamma mia! I marcatori tumorali si muovono, devo fare la PET-TAC!

i miei marcatori

Si tenga presente che non sono un medico, ma un paziente oncologico in pensione (over 70enne), cittadino attivo, laureato in fisica e che in questa vita ha fatto l'insegnante e il preside, ora il volontario a tempo pieno. In questo post parlerò della pet-tac che ho fatto, la prima della mia vita, presso l'Ospedale “Santa Maria della Misericordia”  di Rovigo. Perchè mi è stata prescritta? Perchè i miei marcatori tumorali S-CEA (Carcinoembryonic antigen) e S-CA 19-9 (Carbohydrate Antigen, antigene carboidratico 19-9 o GICA GastroIntestinal Cancer Antigen, antigene del cancro gastrointestinale) si sono mossi, come si può vedere dalla tabella. Prima dell'intervento di gastrectomia e dopo l'intervento non avevano dato segni di vita, erano sempre rimasti buoni, buoni: 2,8 per l'S-CEA e 5,5 per S-CA 19-9. Dice l'ottimo e umano oncologo che mi segue:  La variazione non va né sottovalutata, né sopravalutata, ripetiamo l'esame dopo un mese (vedi tab. dei valori sopra). I neuroni cominciano a rimuginare: può significare una ripresa del mio ADK (pT3pN3M0 G2)? Alla pet-tac l'ardua sentenza!
Mi sono recato alle ore 9.00, avevo appuntamento alle 9.15, all'Ospedale suindicato. Dopo aver presentato la documentazione e  compilato un po' di carte, mi hanno dato il numero 59 e nel giro di 10 minuti mi hanno chiamato, velocissimi. Ho trovato il reparto di medicina nucleare dell'ospedale di Rovigo diretto dal dott. Domenico Rubello, molto accogliente; me l'aveva detto l'amico radioterapista, Cesare. Le infiermiere dell'accettazione gentili e umane e la dott.ssa Anna Margherita molto disponibile a spiegarmi in cosa consisteva l'esame. Si rendono conto che chi fa una pet-tac, esame costosissimo, lo fa per scoprire una eventuale neoplasia o, come nel mio caso, per verificare se è intervenuta una recidiva, quindi gli esaminandi sono persone molti sensibili e preoccupate, bisognose di umanità e compassione (nel senso di patire insieme).
Per effettuare l'accertamento c'è una preparazione che scopro varia da ospedale a ospedale. Principalmente raccomandano di non bere tè, caffè, succhi di frutta, spremute o altre bevande la mattina dell’esame e la sera precedente! Suggeriscono inoltre di consumare una cena leggera a base di carne senza carboidrati (pane, pasta, dolci) e senza alcolici. Solo in un ospedale di Milano ho trovato il contrario, consigliavano la sera prima, una cena leggera a base di carboidrati (pasta, pane, etc). Mi hanno pesato e misurato l'altezza operazione necessaria per calcolare la dose di radiofarmaco e hanno controllato il mio glucosio nel sangue: 89 mg/dl; quindi potevo fare la pet-tac. Dopo un colloquio con una gentile dott.ssa, è iniziata la procedura. Iniezione di un radiofarmaco formato da un radio-isotopo tracciante con emivita breve, legato chimicamente a una molecola attiva a livello metabolico, detta vettore. Dopo un tempo di attesa, durante il quale la molecola metabolicamente attiva, il glucosio, raggiunge una determinata concentrazione all'interno dei tessuti organici da analizzare, il soggetto viene posizionato nello scanner. L'isotopo di breve vita media decade, emettendo un positrone (elettrone positivo = antimateria). Forse da qualche parte esiste un Giovanni fatto di antimateria, pericoloso da incontrare. Dopo un percorso che può raggiungere al massimo pochi millimetri, il positrone si annichila con un elettrone, producendo una coppia di fotoni gamma entrambi di energia 511 KeV emessi in direzioni opposte tra loro (fotoni back to back). Mi è stato somministrato il tracciante 18F-FDG, me ne hanno iniettato in vena 187,00 MBq (187milioni di Bequerel). Ho scoperto che pochi ospedali possono

Ciclotrone

permettersi l'acquisto e il mantenimento di apparati costosi (ciclotroni = acceleratori di particelle) per la preparazione del tracciante, la maggior parte dei PET clinici è supportata da fornitori esterni che riforniscono più strutture contemporaneamente. Questo vincolo limita l'uso della PET clinica principalmente all'uso di traccianti contrassegnati con il 18F, che avendo un tempo di dimezzamento di 110 minuti può essere trasportato ad una distanza ragionevole prima di essere utilizzato. Il radionuclidi di Rovigo arrivano tutte le mattine da Ispra (provincia di Varese). Alle ore 12.30 il mio esame era terminato, con uscita da una porta secondaria per evitare di contaminare il personale dell'accettazione.
Per la giornata dell’esame è consigliabile restare lontano dai bambini al di sotto dei 5 anni e/o donne in gravidanza. Nel prossimo post il referto della pet-tac. Per chi vuole appronfondire, continui a leggere.

da: http://www.galenotech.org/TAC.htm

Diagnostica per immagini

Dalla scoperta dei raggi X ad oggi, le nuove acquisizioni scientifiche e l'evoluzione tecnologica hanno portato a strumenti di indagine diagnostica sempre più affidabili, accurati e costosi. Questi strumenti si possono dividere in due classi: con utilizzo di radiazioni nucleari e senza utilizzo di radiazioni nucleari.
Esaminando il disegno, si vede che l'emissione di raggi X (radiazioni elettromagnetiche) attraverso il corpo del paziente è alla base delle comuni radiografie e della TAC; invece la Scintigrafia, la Pet e la Spect richiedono l'assunzione di un nuclide radioattivo (soggetto alla registrazione come medicinale) la cui emissione di radiazioni permette di ottenere un referto ottico.

Vi sono poi altri strumenti di indagine quali RMN, l'ecografia e la termografia e che non richiedono l'utilizzo di radiazioni ionizzanti.

Diagnostica per immagini

Dalla scoperta dei raggi X ad oggi, le nuove acquisizioni scientifiche e l'evoluzione tecnologica hanno portato a strumenti di indagine diagnostica sempre più affidabili, accurati e costosi. Questi strumenti si possono dividere in due classi: con utilizzo di radiazioni nucleari e senza utilizzo di radiazioni nucleari.

Esaminando il disegno, si vede che l'emissione di raggi X (radiazioni elettromagnetiche) attraverso il corpo del paziente è alla base delle comuni radiografie e della TAC; invece la Scintigrafia, la Pet e la Spect richiedono l'assunzione di un nuclide radioattivo (soggetto alla registrazione come medicinale) la cui emissione di radiazioni permette di ottenere un referto ottico.

Vi sono poi altri strumenti di indagine quali RMN, l'ecografia e la termografia e che non richiedono l'utilizzo di radiazioni ionizzanti. 

PET

La Pet è una delle più nuove e costose tecniche di diagnostica medica. PET è l'acronimo di Tomografia ad Emissione di Positroni (Positron Emission Tomography), un'apparecchiatura che, sfruttando i positroni emessi in conseguenza del decadimento di alcuni radioisotopi, permette di visualizzare il funzionamento dinamico di un organo. Il termine "emissione" distingue le indagini radioisotopiche da quelle radiologiche: ad esempio la TAC è una tomografia per trasmissione, poiché  le radiazioni vengono dall'esterno.

I radionuclidi utilizzati per la marcatura sono gli isotopi emettitori β+ e β- degli elementi naturali a maggior diffusione nel corpo umano (¹¹C, ¹³N, ¹⁵O e ¹⁸F): questo permette di marcare con questi isotopi molecole naturali o artificiali senza alterarne le proprietà chimiche e biologiche.

radionuclide	t½	prodotto
11C	20'	11B
18F	110'	18O
13N	10'	13C
13O	2'	15N
radioisotopi utilizzati nella PECT

L'esame PET segue questa procedura: si inietta il radiofarmaco più adatto per il processo biologico da studiare. Per esempio, nel caso di un tumore si usa il glucosio in quanto il tessuto tumorale, rispetto al tessuto normale, è caratterizzato da un aumentato metabolismo energetico: per produrre l'energia necessaria all'elevata velocità di riproduzione cellulare, consuma grandi quantità di glucosio che possono essere individuate con la PET.

Dall'esame della tabella degli isotopi impiegati nella PET, si vede immediatamente che tutti gli isotopi decadono in prodotti stabili e quindi il paziente non emette radioattività. D'altra parte, con l'eccezione del fluoro-18 (¹⁸F), tutti gli isotopi hanno una emivita talmente breve da richiedere la preparazione in situ mediante un ciclotrone.

L'isotopo più utilizzato è il fluoro-18 (¹⁸F) (t½ = 110 min), un isotopo radioattivo artificiale che, incorporato alla molecola di glucosio, forma il fluorodesossiglucosio (18-FDG).
Questo composto, appena prodotto con appositi kit, viene immediatamente iniettato nel paziente che, dopo circa 45 minuti (tempo necessario per la distribuzione nell'organismo (45 minuti circa), viene fatto distendere su un lettino collegato alla PET per essere sottoposto all'indagine diagnostica.

Gli atomi radioattivi del fluoro-18, che sono particolarmente concentrati nelle cellule tumorali, iniziano a decadere emettendo positroni secondo questa reazione:

I positroni emessi, dopo un cammino libero medio di pochi millimetri, incontrano un elettrone di un altro atomo e danno origine ad una reazione di annichilazione, cioè si distruggono a vicenda emettendo energia sotto forma di due fotoni gamma che si allontanano l'uno dall'altro in direzioni opposte (vedi disegno). Dette annichilazioni si producono diverse migliaia di volte al secondo nel corso dell'esame ed è questo che permette la PET. 

Le coppie di raggi gamma di energia pari a 511 KeV, sono in grado di fuoriuscire dal corpo del paziente e quindi possono essere facilmente rivelate. Così, grazie ad una serie di rivelatori disposti in circolo attorno al paziente, vengono registrati i fotoni gamma emessi durante le annichilazioni (il rilevamento viene acquisito solo quando sono raggiunti "simultaneamente" due rilevatori opposti in modo da attribuirne con ragionevole certezza l'origine ad un unico isotopo) e sono trasformati in segnali elettrici. Poiché per ogni annichilazione si può tracciare una retta che unisce i due rilevatori raggiunti dai fotoni gamma, è ovvio che il punto d'impatto si trova su questa retta. Combinando le rette che raggiungono i vari rilevatori, si può circoscrivere con elevata precisione l'organo o la parte di organo interessata dal tumore. Tramite appositi algoritmi, il computer - a partire dai dati - ricostruisce delle immagini della zona analizzata in due o tre dimensioni.

L'effetto della doppia emissione di raggi γ permette un particolare metodo di rivelazione: si possono posizionare due rivelatori (detector) in modo che la zona dell'impatto β+ β- sia tra un detector e l'altro: se essi rilevano contemporaneamente una radiazione gamma di annichilazione (511 KeV), si può essere abbastanza certi i due raggi provengono dalla stessa interazione (salvo alcuni casi particolari, v. "fonti di errore" appresso). Tra i due punti di impatto si può tracciare una retta e l'origine della radiazione sarà su questa retta. Se i detectors sono qualche decina di migliaia, come avviene nelle apparecchiature attualmente in uso, le linee sono molte e i loro punti di incrocio individuano con esattezza le sedi di captazione del radiofarmaco. 

Mentre la TAC e la RMN permettono di identificare alterazioni organiche e anatomiche nel corpo umano, quindi statiche, le scansioni PET sono dinamiche perché permettono di rilevare alterazioni a livello biologico molecolare che spesso precedono l'alterazione anatomica. Questo risultato è reso possibile dall'uso di marcatori molecolari che presentano un diverso ritmo di assorbimento a seconda del tessuto interessato. Una scansione PET permette analisi fisiologiche in quanto è possibile visualizzare e quantificare con discreta precisione il cambio di afflusso sanguigno nelle varie strutture anatomiche (attraverso la misurazione della concentrazione dell'emettitore di positroni iniettato).

La PET trova prevalente impiego in campo oncologico (le principali indicazioni riguardano il cancro del polmone, il melanoma, i linfomi, il cancro dell'intestino, dello stomaco, dell'ovaio, della mammella e le neoplasie della testa e del collo), in quanto fornisce precise informazioni sulle cellule maligne e sul loro progressivo sviluppo, particolarmente quando altri esami diagnostici lasciano dei dubbi sulla natura di noduli sospetti. Qeste informazioni sono utilissime per la diagnosi e/o per valutare l'andamento della terapia: questo permette di evitare inutili interventi invasivi per l'analisi isotologica dei noduli sospetti, con vantaggi evidenti per il paziente e risparmi per il Sistema Sanitario Nazionale. La PET può anche servire per verificare la presenza di alcune malattie neurologiche o per controllare il funzionamento del cuore. Viene inoltre impiegata, nella ricerca, per studiare l'attività del cervello: ad esempio per stabilire quale area di esso si attiva durante una specifica azione.