Una rivoluzione nella diagnosi e nel trattamento del cancro: la PET

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1 Una rivoluzione nella diagnosi e nel trattamento del cancro: la PET Introdotta circa tre decadi fa da Phelps e Hoffman la Tomografia ad Emissione di Positroni (PET) solo recentemente è divenuta lo strumento più importante ed innovativo nell imaging dello studio del cancro. La PET è una apparecchiatura che produce potenti immagini delle funzioni biologiche del corpo umano e mostra spesso con disarmante evidenza le sedi di presenza delle cellule tumorali. Ma quali sono i principi di funzionamento della PET? Innanzitutto l apparecchiatura non emette radiazioni ma rileva le radiazioni beta emesse dal paziente: - prima di avviare la scansione di rilevazione, al paziente viene somministrato per via venosa uno zucchero (desossiglucosio) marcato con un nuclide radioattivo beta emittente (il fluoro-18) - durante la scansione la PET rileva i fotoni ad alta energia emessi dal paziente, e in tal modo, localizza in maniera precisissima le sedi di accumulo dello zucchero che abbiamo somministrato - il computer che gestisce la macchina riassembla tutti i dati ricevuti e produce immagini tridimensionali della distribuzione dello zucchero radiomarcato nel corpo (talvolta è possibile scoprire lesioni di dimensioni sino a 5 mm, se l uptake del fluoro-desossiglucosio e sufficientemente intenso). Il Fluoro-18 ha una emivita (tempo in cui gli atomi radioattivi decadono alla metà) molto breve (109.8 minuti) e pertanto è quanto mai opportuno produrre il nuclide nella stessa sede in cui viene utilizzato. Il processo suindicato avviene attraverso il bombardamento di un apposito materiale bersaglio in un acceleratore di particelle (ciclotrone vedi Figura 1bis); il fluoro-18 così ottenuto viene quindi legato allo zucchero (desossiglucosio) in un laboratorio di radiochimica (Figura 2) provvisto delle necessarie schermature protettive e dei relativi moduli di sintesi dello zucchero. Un ulteriore recentissimo rivoluzionario avanzamento nella tecnologia PET è stata l associazione nello stesso sistema, di una TAC (tomografia computerizzata) che fornisce, durante lo stesso studio, immagini ad alta definizione anatomica delle medesime sezioni trasversali indagate con la PET; la Figura 1 mostra un apparecchiatura PET-TAC; nello stesso gantry sono presenti sia il sistema di rilevazione della PET sia la TAC; la Figura 3 mostra sulla sinistra due sezioni corrispondenti (PET e TAC) e sulla destra l immagine di sommazione corrispondente che consente di localizzare con assoluta precisione l area di iperaccumulo del radiozucchero evidente in giallo. I vantaggi apportati da questa associazione sono stati enormi in quanto la TAC permette di identificare correttamente la sede anatomica in cui è presente il reperto patologico PET; d altra parte i vantaggi sono stati notevolissimi anche per la TAC in quanto l associazione con la PET consente molto spesso di attribuire a reperti anatomici di incerta interpretazione un significato di benignità o malignità. Ormai tutte le apparecchiature vendute da alcuni mesi a questa parte sono PET-TAC; e rarissima la commercializzazione di sole PET. 1/6

2 La PET/TAC sta anche notevolmente cambiando i percorsi formativi dei Medici addetti a queste apparecchiature perché è divenuto inderogabilmente necessario integrare le conoscenze di Medicina Nucleare inerenti l imaging funzionale PET con una competenza in fatto di anatomia transassiale TAC. Ma quali sono i quesiti più importanti a cui la PET può rispondere? Innanzitutto un reperto occasionalmente scoperto alle indagini morfologiche tradizionali (radiografia del torace, TAC, radiografie dello scheletro, etc.) è spesso di incerta interpretazione; la PET ne chiarisce l eventuale natura maligna e può anche mostrare tutte le altre sedi di localizzazione della malattia durante la stessa indagine in quanto la rilevazione interessa tutto il corpo. La Figura 4 si riferisce a un paziente già operato di cancro polmonare; la TAC di controllo ha evidenziato un nodulo sospetto in sede paraortica; la PET-TAC conferma la malignità di tale nodulo e mostra un ulteriore lesione a livello della 5 vertebra lombare. La PET/CT appare pertanto fondamentale nella stadiazione e ristadiazione di molte neoplasie. La PET-TAC consente anche di monitorare nel tempo l efficacia dei trattamenti terapeutici a cui il paziente è sottoposto; la Figura 5 mostra il reperto di un paziente affetto da linfoma con multiple ed estese localizzazioni, in particolare è evidente una voluminosa massa rettale; la Figura 6 mostra che nello stesso paziente, dopo trattamento, è residuato solo un piccolissimo focolaio neoplastico. La PET inoltre permette di evitare molte procedure anche invasive (ad esempio chirurgia esplorativa o biopsia) in quanto fornisce con una sola indagine un accurata possibilità di diagnosi di malignità nella lesione sospetta e in tutto il corpo; ad esempio una lesione nodulare polmonare che mostra un intenso accumulo di fluoro-desossiglugosio è con ogni probabilità maligna ed è pertanto necessario passare al necessario programma terapeutico evitando al paziente un intervento chirurgico o una biopsia per ottenere la diagnosi. E altresì evidente che la PET, fornendo un quadro complessivo della disseminazione della malattia tumorale in tutto il corpo, consente di scegliere il miglior approccio terapeutico per un certo paziente (chirurgia? trattamento per via sistemica con chemioterapici?). Altro rilevantissimo campo di applicazione della PET è la sua associazione alla TAC nell allestimento dei piani di trattamento per radioterapia esterna; infatti la TAC dà un quadro di estensione della malattia tumorale legato solo ad aspetti morfoanatomici; la PET con fluorodesossiglucosio permette di rilevare in maniera precisa l estensione e la dislocazione delle aree di reale attività della malattia, consentendo pertanto una personalizzazione su basi biologiche del piano di trattamento e il massimo risparmio degli organi vitali compatibile con un efficace trattamento; la Figura 7 mostra il piano radioterapico di trattamento di un cancro polmonare disegnato su una PET/TAC. La Figura 8 si riferisce ad un paziente affetto da linfoma già trattato ed arrivato all attenzione dei clinici per un sospetto di recidiva posto su basi cliniche (prurito, vampate di calore, rialzo dell LDH): l ecografia era negativa mentre la PET/CT mostra chiaramente due piccole aree linfonodali di ripresa di malattia. 2/6

3 La PET-CT sta cambiando il modo stesso di concepire i protocolli diagnostico terapeutici di numerose neoplasie e ancor più opererà in questa direzione nel futuro in quanto la sintesi di nuovi radiofarmaci beta emittenti sta aprendo entusiasmanti frontiere circa la conoscenza della biologia del cancro; la PET ha consentito un salto in avanti enorme in quanto ha permesso di passare dall imaging fondato su basi morfologiche allo studio nel paziente (in vivo e quindi non solo in laboratorio) dei processi biochimici. Figura 1 Apparecchiatura PET TAC Repertorio iconografico Figura 1bis Ciclotrone Figura 2 Laboratorio di Radiochimica 3/6

4 Figura 3 Immagine di sommazione PET-TAC Figura 4 Immagine PET-TAC di paziente già operato di neoplasia polmonare Figura 5 Immagine di paziente affetto da linfoma con multiple ed estese localizzazion 4/6

5 Figura 6 Nel paziente di figura 5, dopo trattamento è presente solo un piccolissimo focolaio neoplastico Figura 7 Piano radioterapico di trattamento di un cancro polmonare disegnato su una PET-TAC 5/6

6 Figura 8 La PET-CT mostra chiaramente due piccole aree linfonodali di ripresa di malattia 6/6