Stråldoser vid neuroimaging

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

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

Strålrisk inom diagnostik Inga deterministiska effekter utan bara slumpmässiga stokastiska effekter Bestrålningstillfälle Annan cancer Leukemi 0 10 20 30 40 År efter bestrålning

Strålningsrisker vid låga doser Risken för död i strålningsinducerad cancer som funktion av stråldosen Cancerincidens 5.0% 4.0% Material för riskuppskattningar Kliniska data 1902 - Överlevande från Hiroshima och Nagasaki Strålbehandlade patienter, thyreoidea diagnostik, gruvarbetare 3.0% 2.0% 1.0% 0.5% Lågdos 100 200 300 msv

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

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

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

Aktivitetsuppskattning av organ Segmenterar aktiviteten i olika organ

Beräknar stråldoser till vad? ICRP 23 ICRP 89

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

123 I-FP-CIT Tillverkare: General Electric Administrerad aktivitet: 111-185 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

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

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)

99m Tc-HM-PAO Tillverkare: General Electric Administrerad aktivitet: 370-740 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

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

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)

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

11 C-Pittsburgh Compound B Tillverkare: General Electric Administrerad aktivitet: 550 MBq (15 mci) Bildtagning efter administrering: 40-70 min T ½ : 20,4 min

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

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)

18 F-Florbetapir Tillverkare: Eli Lilly / Avid Radiopharmaceuticals Administrerad aktivitet: 370 MBq (10 mci) Bildtagning efter administrering: 30-50 min T ½ : 109,8 min

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

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)

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

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

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)

18 F-Florbetaben Tillverkare: Piramal Imaging Administrerad aktivitet: 300 MBq (8 mci) Bildtagning efter administrering: 45-130 min T ½ : 109,8 min

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

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)

Absorberad dos vid en undersökning Absorberad dos [mgy] Pittsburgh compound B Flutemetamol Florbetapir Florbetaben HM-PAO FP-CIT Gallblåsan 24 53 53 40 13 8 Hela tarmen 2 26 21 5 11 8 Levern 11 12 24 12 6 16 Njurarna 7 7 13 6 25 2 Urinblåsan 14 11 10 7 17 6 Effektiv dos (msv) 3 6 7 4 7 5 + Effektiv dos från CT: 2 msv

Absorberad dos vid en undersökning Absorberad dos [mgy] Pittsburgh compound B Flutemetamol Florbetapir Florbetaben HM-PAO FP-CIT Gallblåsan 24 53 53 40 13 8 Hela tarmen 2 26 21 5 11 8 Levern 11 12 24 12 6 16 Njurarna 7 7 13 6 25 2 Urinblåsan 14 11 10 7 17 6 Effektiv dos (msv) 3 6 7 4 7 5 + Effektiv dos från CT: 2 msv

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-94-9172, AV-1 Chemical group Benzothiazole Benzothiazole Styrylpyridine Stilbene Amyloid affinity (Ki, nm) 0.9 0.7 2.2 2.4 Plasma metabolites Polar Polar Polar and non-polar Polar and non-polar Typical imaging time (min) Activity Administrated (MBq) 40-90 80-100 50-70 90-130 250-450 185 300 300 Effective dose (msv) 1.3-2.4 6.3 5.8 4.4 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 180 150min (b) min (c) Reference: Karl Herholz, UK, Lancet Neurol 2011;10:667 70 a) Michel Koole, Belgium, J Nucl Med 2009; 50:818 822 b) Kun-Ju Lin, Taiwan, Nuclear Medicine and Biology 2010; 37:497 508 c) Graeme J. O Keefe, Australia, J Nucl Med 2009; 50:309 315