Stråldoser vid neuroimaging

Transkript

1 Stråldoser vid neuroimaging Martin Andersson Forskarstuderande vid Medicinsk Strålningsfysik LU, Malmö

2 Diagnostik vs. Terapi Diagnostik: Tracers Följer fysikaliska processer Studerar kroppen Terapi: Target agents Förändrar kroppen

3 Strålrisk inom diagnostik Inga deterministiska effekter utan bara slumpmässiga stokastiska effekter Bestrålningstillfälle Annan cancer Leukemi År efter bestrålning

4 Strålningsrisker vid låga doser Risken för död i strålningsinducerad cancer som funktion av stråldosen Cancerincidens 5.0% 4.0% Material för riskuppskattningar Kliniska data Överlevande från Hiroshima och Nagasaki Strålbehandlade patienter, thyreoidea diagnostik, gruvarbetare 3.0% 2.0% 1.0% 0.5% Lågdos msv

5 Effektiv dos Ökad relativ cancerrisk per Sv [%] Relativa strålkänslighet mellan olika organ och vävnader ICRP Publ 60 (1991)

6 Biokinetiska modeller Få friska frivilliga ligger till grund för en generell populationsmodell

7 Följer händelseförloppet hela vägen Skapar en fördelningsmodell över radionukliden Time window of clinical interest Activity Time window of dosimetric interest t

8 Aktivitetsuppskattning av organ Segmenterar aktiviteten i olika organ

9 Beräknar stråldoser till vad? ICRP 23 ICRP 89

10 SPECT-neurosubstanser Neurodegenerativa sjukdomar 123 I-FP-CIT (DaTSCAN TM ) Regionalt cerebralt blodflöde (rcbf) 99m Tc-HMPAO (Ceretec)

11 123 I-FP-CIT Tillverkare: General Electric Administrerad aktivitet: MBq (3-5 mci) Bildtagning efter administrering: 3-6 timmar T ½ : 13,2 timmar Kokainanalog, binds till dopamin, upptäcka och stadieindela neurodegenerativa sjukdomar (Parkinson, Alzheimers sjukdom och Lewy bodies) Kokainanalog

12 123 I-FP-CIT Förhöjt upptag i: 1. Lever 2. Lunga 3. Tunntarm 4. Hjärna 10 min 1 h 4 h 24 h 48 h

13 123 I-FP-CIT Medelabsorberad dos [µgy/mbq] (185 MBq) 1. Lever 85 (16 mgy) 2. Tjocktarm 59 (11 mgy) 3. Lungor 42 ( 8 mgy) 4. Spottkörtlar 41 ( 8 mgy) Effektiv dos: 25 µsv/mbq ( 5 msv)

14 99m Tc-HM-PAO Tillverkare: General Electric Administrerad aktivitet: MBq (10-20 mci) Bildtagning efter administrering: 0-10 minuter (dynamisk) 15 min- 6 timmar (statisk) T ½ : 6,03 timmar Korsar blod-hjärnbarriären, regionalt cerebralt blodflöde

15 99m Tc-HM-PAO Förhöjt upptag i: 1. Lungor 2. Njurar 3. Lever 4. Urinblåsa 5. Hjärna

16 99m Tc-HM-PAO Medelabsorberad dos [µgy/mbq] (740 MBq) 1. Njurar 34 (25 mgy) 2. Sköldkörtel 26 (19 mgy) 3. Urinblåsevägg 23 (17 mgy) 4. Gallblåsevägg 18 (13 mgy) 5. Tjocktarm 17 (13 mgy) Effektiv dos: 9 µsv/mbq ( 7 msv)

17 PET-neurosubstanser Amyloid imaging tracers: 11 C-Pittsburgh Compound B (PiB) 18 F-florbetapir (Amyvid) 18 F-flutemetamol (Vizamyl) 18 F-florbetaben (Neuraceq)

18 11 C-Pittsburgh Compound B Tillverkare: General Electric Administrerad aktivitet: 550 MBq (15 mci) Bildtagning efter administrering: min T ½ : 20,4 min

19 11 C-Pittsburgh Compound B Förhöjt upptag i: 1. Gallblåsa 2. Lever 3. Njurar 4. Urinblåsa 0 min 30 min 60 min

20 11 C-Pittsburgh Compound B Medelabsorberad dos [µgy/mbq] (550 MBq) 1. Gallblåsevägg 44,8 ± 29,3 (24 mgy) 2. Urinblåsevägg* 26,3 ± 8,5 (14 mgy) 3. Lever 19,9 ± 3,6 (11 mgy) 4. Njurar 12,9 ± 3,4 ( 7 mgy) Effektiv dos: 5,3 ± 0,7 µsv/mbq ( 3 msv)

21 18 F-Florbetapir Tillverkare: Eli Lilly / Avid Radiopharmaceuticals Administrerad aktivitet: 370 MBq (10 mci) Bildtagning efter administrering: min T ½ : 109,8 min

22 18 F-Florbetapir Förhöjt i: 1. Gallblåsa 2. Tarm 3. Lever 4. Urinblåsa

23 18 F-Florbetapir Medelabsorberad dos [µgy/mbq] (370 MBq) 1. Gallblåsevägg 143 ± 80 (53 mgy) 2. Tunntarm 65 ± 30 (24 mgy) 3. Lever 64 ± 22 (24 mgy) 4. Tjocktarm 51 ± 22 (19 mgy) 5. Urinblåsevägg 27 ±12 (10 mgy) Effektiv dos: 18,6 ± 4,26 µsv/mbq ( 7 msv)

24 18 F-Flutemetamol Tillverkare: General Electric Administrerad aktivitet: 185 MBq (5 mci) Bildtagning efter administrering: 90 min T ½ : 109,8 min

25 18 F-Flutemetamol Förhöjt upptag i: 1. Tarm 2. Urinblåsan 3. Gallblåsa 4. Lever 5. Hjärna

26 18 F-Flutemetamol Medelabsorberad dos [µgy/mbq] (185 MBq) 1. Gallblåsevägg 287 ± 164 (53 mgy) 2. Tunntarm 155 ± 62 (29 mgy) 3. Tjocktarm 127 ± 30 (23 mgy) 4. Lever 64 ± 11 (12 mgy) 5. Urinblåsevägg 62 ± 6 (11 mgy) Effektiv dos: 33,8 ± 3,4 µsv/mbq ( 6 msv)

27 18 F-Florbetaben Tillverkare: Piramal Imaging Administrerad aktivitet: 300 MBq (8 mci) Bildtagning efter administrering: min T ½ : 109,8 min

28 18 F-Florbetaben Förhöjt upptag i: hjärna, lunga, lever, mjälte, njurar, ryggrad 0 min 60 min 180 min

29 18 F-Florbetaben Medelabsorberad dos [µgy/mbq] (300 MBq) 1. Gallblåsevägg 132,4 ± 43,4 (40 mgy) 2. Lever 39,1 ± 8,3 (12 mgy) 3. Urinblåsevägg 24,8 ± 7,4 ( 7 mgy) 4. Tjocktarm 16,8 ± 14 ( 5 mgy) Effektiv dos: 14,7 ± 1,4 µsv/mbq ( 4 msv)

30 Absorberad dos vid en undersökning Absorberad dos [mgy] Pittsburgh compound B Flutemetamol Florbetapir Florbetaben HM-PAO FP-CIT Gallblåsan Hela tarmen Levern Njurarna Urinblåsan Effektiv dos (msv) Effektiv dos från CT: 2 msv

31 Absorberad dos vid en undersökning Absorberad dos [mgy] Pittsburgh compound B Flutemetamol Florbetapir Florbetaben HM-PAO FP-CIT Gallblåsan Hela tarmen Levern Njurarna Urinblåsan Effektiv dos (msv) Effektiv dos från CT: 2 msv

32 Biokinetic studies 11 C Pittsburgh compound B 18 F Flutemetamol 18 F Florbetapir (Amyvid) 18 F Florbetaben Synonyms PiB GE-067, 3 -fluoro-pib AV-45 BAY , AV-1 Chemical group Benzothiazole Benzothiazole Styrylpyridine Stilbene Amyloid affinity (Ki, nm) Plasma metabolites Polar Polar Polar and non-polar Polar and non-polar Typical imaging time (min) Activity Administrated (MBq) Effective dose (msv) Subjects (n) 6 (a) (abstreact) 9 (b) 3 asian 3 (c) (17 tyskar i abstract) Scan occasions 8 <90 min, 160 and 260 min (a) 10,30,70,90,130 and 0,20,60,120 and min (b) min (c) Reference: Karl Herholz, UK, Lancet Neurol 2011;10: a) Michel Koole, Belgium, J Nucl Med 2009; 50: b) Kun-Ju Lin, Taiwan, Nuclear Medicine and Biology 2010; 37: c) Graeme J. O Keefe, Australia, J Nucl Med 2009; 50: