PET: A Cosa Serve? Possibili Applicazioni

Ultima modifica 02.10.2019
INDICE
  1. Introduzione
  2. Cos’è (in breve)
  3. Applicazioni Cliniche
  4. Oncologia
  5. Neurologia
  6. Cardiologia
  7. Reumatologia
  8. Immunologia e Malattie infettive
« Prima Parte: PET

Introduzione

La PET (tomografia ad emissione di positroni) è una tecnica di imaging funzionale, cioè permette di studiare i processi fisiologici dei vari tessuti e organi del nostro corpo, evidenziandone eventuali anomalie.

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Quest'esame di medicina nucleare utilizza radiofarmaci o radiocomposti metabolici, cioè sostanze normalmente presenti nell'organismo, ma marcati con radionuclidi in grado di emettere particelle corpuscolate (positroni). Uno scanner (tomografo) rileva le radiazioni emesse dai positroni del tessuto in esame ed elabora al computer i dati raccolti, restituendo informazioni di tipo prevalentemente funzionale e metabolico, utili per la diagnosi e l'orientamento del protocollo terapeutico.

Nella pratica clinica, le possibili indicazioni della PET sono numerose. Allo stato attuale, i principali campi di applicazione si possono individuare nell'ambito della diagnostica neurologica, cardiaca e oncologica (diagnosi e follow-up delle neoplasie, monitoraggio della terapia, valutazione prognostica).

Cos’è (in breve)

PET: Che Cos'è?

La PET - sigla che deriva dall'inglese "Positron Emission Tomography", cioè tomografia a emissione di positroni - è una tecnica d'imaging funzionale che utilizza radiofarmaci o radiocomposti metabolici, marcati con radionuclidi in grado di emettere particelle corpuscolate β+ (positroni). Quest'indagine diagnostica consente di visualizzare tessuti e strutture anatomiche, fornendo al contempo delle mappe relative ai processi fisiologici dell'organo in esame, evidenziandone eventuali anomalie.

Lo sapevate che…

Un positrone è una struttura che possiede la stessa massa dell'elettrone, ma carica di segno opposto. Questa particella interagisce con gli elettroni della materia mediante un processo fisico detto annichilazione.

Come funziona la PET

La PET si svolge grazie all'emissione dal corpo di radiazioni che si ottengono mediante la somministrazione per via endovenosa di una piccola quantità di farmaci e agenti fisiologici marcati con isotopi radioattivi (come il fluoro-desossi-glucosio F-18 o FDG F-18, cioè il glucosio marcato con Fluoro 18). Oltre al "glucosio marcato", altri radiocomposti metabolici utilizzati nella tomografia a emissione di positroni sono metionina o dopamina. Una volta in circolo questi traccianti radioattivi si distribuiscono all'interno di un organo o di un determinato tessuto biologico ed emettono particolari particelle, chiamate positroni, che vengono captate da uno scanner apposito (tomografo) e sono tradotte in immagini che lo specialista in medicina nucleare interpreta.

I traccianti usati nella PET, come, ad esempio, il Fluoro-18 (F-18) o l'ossigeno-15 (15-O), mimano il comportamento metabolico di sostanze utilizzate dall'organismo, cioè il glucosio e l'ossigeno da cui derivano, accumulandosi là dove c'è maggiore consumo (es. cervello). Ciò consente di differenziare ogni elemento di volume dell'organo in esame per consumo di ossigeno o glucosio e trarre la diagnosi di conseguenza.

Per saperne di più sul Principio Base e sull'Esecuzione della PET

Applicazioni Cliniche

Perché si esegue la PET?

Le applicazioni della PET utili nella pratica clinica sono numerose e comprendono lo studio di malattie reumatologiche, cardiologiche, infettive e neurologiche. Principalmente, la tomografia a emissione di positroni utilizzata per confermare una diagnosi di tumore o valutare l'efficacia di una terapia oncologica.

La PET è particolarmente utile per capire:

  • Se e dove si è sviluppato un tumore;
  • Se il tumore si è esteso o diffuso a sedi diverse da quelle già note.

Inoltre, serve per comprendere se il protocollo terapeutico attuato contro la patologia è stata efficace. I radiomarcatori utilizzati nella PET si accumulano, infatti, a livello del tumore: l'assenza del segnale in una sede in cui era stato identificato in precedenza indica che il trattamento in corso è efficace e la massa neoplastica è regredita.

Più in generale, la PET inclusa non si limita a fornire informazioni di tipo morfologico, ma rappresenta le funzioni biochimiche e fisiologiche dell'organo o del tessuto in esame.

PET-TC

La PET è spesso combinata con le scansioni TC per ottenere immagini ancora più dettagliate. Questo sistema permette di acquisire le immagini PET e TC in un'unica sessione di esame con i conseguenti vantaggi:

  • Riduzione dei tempi d'esame;
  • Diagnosi integrata mediante uso sinergico delle informazioni PET e TC;
  • Accurata interpretazione delle immagini funzionali PET sulla base di immagini anatomiche TC (correlazione anatomo-funzionale);
  • Miglioramento della qualità delle immagini funzionali PET usando le informazioni anatomiche TC.

Oncologia

La PET si rivela particolarmente utile in ambito oncologico. Il fluorodesossiglucosio marcato con Fluoro-18 (FDG F-18) è il radiofarmaco più diffusamente impiegato in quasi tutte le patologie di pertinenza oncologica: le cellule neoplastiche sono spesso più avide di glucosio rispetto a quelle normali (nota: questo zucchero rappresenta una delle principali fonti energetiche per il tessuto tumorale in rapida crescita rappresentando).

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Le immagini restituite dalla tomografia a emissione di positroni possono aiutare, quindi, a localizzare la presenza di processi neoplastici nel corpo, evidenziando l'accumulo di questo analogo del glucosio radiomarcato. Data la correlazione evidenziata tra l'elevato accumulo di tale tracciante e la malignità del tumore, la PET si è dimostrata utile sia in campo diagnostico, che prognostico, definendo la sede, l'estensione della malattia e la risposta alla terapia del paziente oncologico.

Di notevole interesse, quindi, risulta la possibilità di ottenere con la PET informazioni sulle caratteristiche biologiche del tumore, sull'aggressività della malattia e sulla presenza di metastasi. Ciò permette di orientare correttamente la scelta del trattamento chemio e/o radioterapico, contribuendo ad una più precisa valutazione prognostica. 

Principiali applicazioni della PET nello studio dei tumori

La PET risulta di grande utilità nella:

  • Dimostrazione della natura neoplastica di una lesione: la PET consente la diagnosi precoce di un tumore, mediante caratterizzazione metabolica di una lesione dubbia individuata con altre metodiche diagnostiche;
  • Determinazione del grado di malignità del tessuto neoplastico: la PET consente la valutazione dell'estensione di una massa tumorale e dell'eventuale diffusione di una neoplasia nel corpo;
  • Corretta stadiazione del tumore, che soprattutto in fase pre-operatoria consente:
    •  Una più precisa scelta del trattamento terapeutico;
    • Di evitare inutili interventi chirurgici;
  • Valutazione dell'efficacia di una terapia oncologica: la possibilità di riconoscere la presenza di tessuto neoplastico vitale nell'ambito di una massa residua, in parte fibro-necrotica per il trattamento, è essenziale nella valutazione della risposta terapeutica e nella dimostrazione di una ripresa di malattia nella fase di follow-up;
  • Monitoraggio dell'eventuale ricomparsa del tumore dopo la terapia.

Tumori cerebrali

La PET consente, innanzitutto, di differenziare tra neoplasie a basso e quelle ad alto grado di malignità. Inoltre, quest'indagine è utile nella diagnosi differenziale tra recidiva tumorale e fibrosi post-trattamento.

Nella maggior parte dei casi, la PET utilizza il FDG F-18, ma possono essere impiegati anche:

  • [11C] Metionina e [11C] Timidina, soprattutto per differenziare masse neoplastiche da masse flogistiche (infiammatorie);
  • Acqua marcata con Ossigeno 15 per verificare:
    • Funzionalità della corteccia cerebrale prima di interventi di neurochirurgia;
    • Sede di lesioni ad alta attività metabolica per l'esecuzione di biopsie.

La PET è stata impiegata per il grading e la prognosi dei gliomi, in quanto è stata dimostrata una buona correlazione fra l'entità della glicolisi ed il grado di malignità del tumore, ma soprattutto nel monitoraggio della risposta alla terapia e nella identificazione delle recidive.

Tumori polmonare

Nei, la PET dimostra un'elevata sensibilità e specificità nel differenziare i noduli solitari polmonari maligni da quelli benigni. La tomografia ad emissione di positroni è utile anche per la stadiazione del tumore maligno e lo studio dei linfonodi del mediastino (per vedere se siano stati o no interessati dalle metastasi). A tal proposito, nella stadiazione delle neoplasie polmonari, la PET permette di meglio definire rispetto alla TC la presenza di adenopatie metastatiche e/o di eventuali lesioni metastatiche a distanza, consentendo di ridurre il numero di toracotomie inutili e di selezionare accuratamente i casi operabili. Dopo il trattamento chirurgico e/o medico, la PET consente di valutare il follow-up (monitoraggio).

Carcinoma della mammella

Per quanto riguarda il tumore del seno, la PET trova applicazione per:

  • Diagnosi differenziale tra nodulo benigno e maligno;
  • Stadiazione pre-operatoria, per possibilità di evidenziare in maniera non invasiva l'interessamento metastatico dei linfonodi del cavo ascellare;
  • Identificazione del linfonodo sentinella;
  • Monitoraggio della risposta al trattamento.

La PET non è invece indicata per la diagnosi, a causa dell'elevato numero di falsi positivi legati a patologie benigne (malattia fibrocistica, adenomi filloidi).

La PET ha consentito di ottenere un rilevante incremento dell'accuratezza diagnostica e, in particolare del valore predittivo negativo nello studio in fase di follow-up dei carcinomi mammari con sospetta ripresa di malattia (indicativo è l'aumento dei marker tumorali), quando la TC risulta negativa o dubbia.

Altre patologie neoplastiche

  • Linfomi: la PET è impiegata soprattutto nel monitoraggio della risposta alla terapia e nella identificazione delle recidive dopo chemioterapia o radioterapia.
  • Neoplasie del distretto capo-collo e della tiroide: la PET è considerata di notevole utilità nello studio dei tumori solidi della regione del capo-collo, risultando assai accurata nella stadiazione dei tumori e nel monitoraggio della risposta alla radioterapia. A livello della ghiandola tiroide, la PET consente l'identificazione del carcinoma tiroideo differenziato (papillare e follicolare).
  • Tumori del colon-retto: la PET è utilizzata nella fase di stadiazione pre-chirurgica e nel follow-up per la precoce ed accurata identificazione della ripresa di malattia dopo intervento chirurgico e terapia radiante (permette un precoce riconoscimento di una situazione ancora aggredibile chirurgicamente, come la recidiva locale). L'esame è impiegato anche nella valutazione della progressione a distanza della malattia.
  • Tumori del pancreas: nella valutazione delle masse benigne e maligne pancreatiche, la PET si è dimostrata in grado di differenziare le formazioni maligne da quelle benigne. La tomografia ad emissione di positroni consente anche d'individuare la progressione metastatica della neoplasia, soprattutto a livello linfonodale, con possibilità di ridurre il numero di interventi inutili di laparotomia e stabilire la prognosi a lungo termine.
  • Carcinoma dell'esofago: la PET consente l'identificazione di metastasi ai linfonodi loco-regionali ed a distanza.
  • Melanoma: la PET viene indicata per la stadiazione ed il follow-up. Le indicazioni cliniche riguardano le forme ad alto rischio in fase di pre-trattamento ed i casi con ripresa di malattia, in cui si prospetti una terapia chirurgica.
  • Neoplasie del sistema genitale ed urinario: la PET può essere utilizzata per stadiazione e follow-up nei pazienti con tumori di rene, vescica, ovaio e testicolo.

Neurologia

Principali Applicazioni Cliniche della PET in Neurologia

La PET con FDG F-18 è utilizzata nell'iter diagnostico della malattia di Alzheimer e dei disturbi ad essa correlati per rilevare regioni cerebrali caratterizzate da un ipometabolismo.

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A causa della neurodegenerazione, queste zone del cervello consumano meno glucosio del previsto, quindi lavorano meno rispetto alla normale. Pertanto, l'esito della PET cerebrale, insieme a quello della risonanza magnetica, può essere considerato per il rilevamento della presenza e la localizzazione del danno cerebrale nelle prime fasi delle malattie neurodegenerative (diagnosi precoce). La PET permette, inoltre, di stabilire una diagnosi differenziale con altri tipi di malattie neurodegenerative

In ambito neurologico, la PET è indicata per l'imaging della neurotrasmissione (studi dei recettori dei neurotrasmettitori) e per la diagnosi di:

Cardiologia

Principali Applicazioni Cliniche della PET in Cardiologia

La PET consente la valutazione della vitalità miocardica. L'esame è in grado di fornire una stima del beneficio che i pazienti con malattia coronarica e disfunzioni ventricolare possono ottenere sottoponendosi a by-pass o angioplastica.

La PET è utile anche per lo studio del metabolismo cardiaco e del flusso coronario, nonché per la valutazione degli effetti di un infarto.

Reumatologia

La PET è utilizzata nello studio di:

Immunologia e Malattie infettive

La PET è impiegata nella valutazione di:

  • Lesioni tubercolari;
  • Vasculiti dei grossi vasi;
  • Sarcoidosi;
  • Infezioni associate all'AIDS o alla malattia di Castleman:
  • Ricerca di foci infettivi in pazienti con:
    • Febbre di origine sconosciuta;
    • Batteriemia ad alto rischio di infezioni metastatiche;
  • Cisti epatiche o renali potenzialmente infette;
  • Sospetta infezione da device medici, come pacemaker e cateteri.

Autore

Giulia Bertelli
Laureata in Biotecnologie Medico-Farmaceutiche, ha prestato attività lavorativa in qualità di Addetto alla Ricerca e Sviluppo in aziende di Integratori Alimentari e Alimenti Dietetici