Title: PET/CT em Oncologia. Contributo para a avaliação do seu interesse clínico usando moléculas marcadas com flúor-18
Authors: Santos, Paula Alexandra Amado Lapa Matos dos 
Orientador: Lima, João Pedroso de
Alves, Filipe Caseiro
Keywords: Tomografia por Emissão de Positrões;PET/CT;Flúor-18;Quantificação;Positron Emission Tomography;Fluorine-18;Quantification
Issue Date: 16-Jan-2018
Citation: SANTOS, Paula Alexandra Amado Lapa Matos dos - PET/CT em oncologia : contributo para a avaliação do seu interesse clínico usando moléculas marcadas com flúor-18. Coimbra : [s.n.], 2018. Tese de doutoramento. Disponível na WWW: http://hdl.handle.net/10316/43605
Abstract: A PET/CT possibilita a obtenção de imagens médicas em que se encontram conjugadas informações de tipo estrutural (CT) com informações de natureza molecular (PET). A sua importância clínica tem apresentado um crescimento exponencial sendo hoje uma técnica fundamental para a avaliação de múltiplas situações do foro oncológico. Esse crescimento encontra-se justificado pelo desenvolvimento constantemente verificado nos equipamentos utilizados, bem como na disponibilização progressiva de novos radiofármacos. Apesar da disponibilidade crescente de outros radionuclídeos emissores de positrões, o flúor-18 continua a ser o mais escolhido para a marcação de radiofármacos PET. Esta preferência deve-se ao facto de o flúor-18 reunir um conjunto vantajoso de características físicas, químicas, radioquímicas e de disponibilidade. Dos vários radiofármacos PET usados em oncologia, o mais utilizado é a [18F]FDG, correspondendo a cerca de 90% dos estudos PET/CT realizados. No entanto, outros radiofármacos marcados com flúor-18, de introdução mais recente, têm vindo a adquirir importância clínica significativa. Esta Tese pretende ser um contributo para a valorização do interesse clínico da utilização de alguns radiofármacos PET marcados com flúor-18. São apresentados os resultados obtidos em diversas situações oncológicas através da utilização de [18F]FDG bem como de outras moléculas, nomeadamente [18F]NaF, [18F]FCH e [18F]FMISO. São também avaliadas novas abordagens de interpretação dos exames efetuados, em que se valoriza o conceito radiomics, ou seja a quantificação de parâmetros extraídos das imagens obtidas. Em doentes com carcinoma de não pequenas células do pulmão avaliados por PET/CT com [18F]FDG ficou demonstrado o valor prognóstico da quantificação da carga tumoral total metabolicamente ativa, relacionando-se com a sobrevivência global dos doentes. Esta constatação sugere a existência de vantagens na conjugação desta informação com o estadiamento cTNM para efeito de avaliação prognóstica e de decisão terapêutica. Também em doentes com carcinoma de não pequenas células do pulmão se demonstrou que a avaliação radiómica acresce informação à habitual interpretação da PET/CT com [18F]FDG. As informações quantitativas obtidas relacionam-se com a sobrevivência global dos doentes e apresentam elevado valor prognóstico. Nestes doentes foi, também, testado um novo software para identificação e quantificação de heterogeneidade tumoral, característica que se relaciona com maior probabilidade de recidiva e com má resposta à terapêutica. Ficou comprovada a superioridade da avaliação quantitativa de heterogeneidade tumoral quando comparada com a análise visual das imagens. Em doentes oncológicos com suspeita de metastização óssea foi testada a possibilidade da execução de PET/CT através de uma utilização combinada de [18F]FDG e [18F]NaF. O estudo prospetivo e multicêntrico efetuado confirmou a exequibilidade dessa metodologia e aponta as suas potenciais vantagens na avaliação global de metastização óssea e extraóssea. Ficou demonstrada a superior capacidade da PET/CT com [18F]NaF para a deteção de metástases ósseas quando comparada com a cintigrafia óssea, a PET/CT com [18F]FDG e a PET/CT com [18F]FCH. Foi igualmente demonstrado que a quantificação do parâmetro maximum standardized uptake value (SUVmax) pode acrescentar informação à análise visual, contribuindo para a diferenciação entre lesões degenerativas e metastáticas, e entre metástases de natureza lítica e blástica. Foi avaliada uma nova metodologia de quantificação de carga tumoral óssea em doentes com metastização óssea, aplicando-a a uma patologia ainda não avaliada desta forma (carcinoma da mama) para quantificação da resposta da doença óssea à terapêutica realizada. Em doentes com carcinoma da próstata confirmou-se o valor da PET/CT com [18F]FCH na sua abordagem diagnóstica, quer em doentes em recidiva bioquímica quer em doentes em fase de estadiamento inicial. Evidenciou-se, também, o seu contributo na escolha da opção terapêutica e no planeamento da radioterapia. Os dois únicos exames PET/CT com [18F]FMISO realizados, até agora, em Portugal, são apresentados, sendo sublinhada a importância desta técnica na identificação de subvolumes tumorais hipóxicos para a otimização do planeamento da radioterapia com incrementos de dose nesses subvolumes radiorresistentes. Com o recurso à PET/CT tem sido possível uma abordagem cada vez mais personalizada dos cuidados médicos, ao permitir, para cada doente, uma definição mais correta da opção terapêutica bem como ao informar sobre a duração ideal do seu tratamento. O propósito desta Tese é, de algum modo, contribuir para a continuação deste percurso.
PET/CT provides images in which structural information (CT) is combined with molecular information (PET). Its clinical importance has increased exponentially and it is now a fundamental technique for the evaluation of multiple oncologic situations. This increased importance is due to the constant development of the equipment used, as well as the progressive availability of new radiopharmaceuticals. Despite the increasing availability of other positron-emitting radionuclides, fluorine-18 continues to be the most popular choice for the labeling of PET radiopharmaceuticals. This preference is due to the fact that fluorine-18 possesses an advantageous set of physical, chemical, radio-chemical and availability characteristics. Of the various PET radiopharmaceuticals used in oncology, the most commonly used is [18F]FDG, corresponding to about 90% of the PET/CT studies performed. However, other newer fluoride-labeled radiopharmaceuticals have also been gaining significant clinical importance. This Thesis contributes to the validation of the clinical interest in the use of some radiopharmaceuticals labeled by fluorine-18. The results obtained in various oncological situations are shown through the use of [18F]FDG as well as other molecules such as [18F]NaF, [18F]FCH, [18F]FMISO. New approaches to interpreting the exams are also evaluated, in which the concept of radiomics, i.e the extraction of quantified parameters from the images obtained, is valued. In patients with non-small cell lung cancer evaluated with [18F]FDG PET/CT, it was shown the prognostic value of the quantified metabolic active total tumor burden relating to patients’ overall survival. This finding suggests that there may be advantages in combining this information with the cTNM staging for prognostic evaluation and therapeutic decision. It was also shown that radiometric assessment adds information to the usual interpretation of [18F]FDG PET/CT in patients with non-small cell lung cancer. The quantitative information obtained was related to patients’ overall survival and had a high prognostic value. In these patients, new software was also tested in the identification and quantification of tumor heterogeneity, a characteristic that is related to a greater probability of relapse and poor response to therapy. The superiority of the quantitative evaluation of tumor heterogeneity was verified when compared with the visual analysis of the images. In cancer patients with suspected bone metastasis, the feasibility of carrying out PET/CT was tested through a combined use of [18F]FDG and [18F]NaF. A prospective and multicenter study confirmed the feasibility of this approach and highlighted its potential advantages in the overall evaluation of bone and extra-osseous metastases. The superior capacity of [18F]NaF PET/CT was demonstrated for the detection of bone metastases when compared with bone scintigraphy, [18F]FDG PET/CT, and [18F]FCH PET/CT. It was also shown that the quantification of the maximum standardized uptake value (SUVmax) parameter can add information to the visual analysis, contributing to the differentiation between degenerative and metastatic lesions, and between lytic and blastic metastases. A new method of skeletal tumor burden quantification was also tested in patients with bone metastases. The method was applied to a condition not yet evaluated in this way (breast cancer) for quantification of skeletal disease response to therapy. The value of [18F]FCH PET/CT in the diagnostic approach for patients with prostate cancer was confirmed, both for patients with biochemical relapse and patients in the initial staging phase. There was also evidence for the contribution of this method towards the choice of therapeutical option and the planning of radiotherapy. The two PET/CT studies carried out so far in Portugal with [18F]FMISO are also presented underlining the importance of this technique for the identification of hypoxic tumor subvolumes and for the optimization of radiotherapy planning with dose increments at those radio-resistant subvolumes. PET/CT has made it possible to adopt an increasingly personalized approach to medical care by allowing each patient a more accurate selection of therapeutic options as well as informing the ideal duration of treatment. The purpose of this Thesis is to contribute to the continuation of this course.
Description: Tese de doutoramento em Ciências da Saúde, no ramo de Medicina, na especialidade de Medicina Interna (Medicina Nuclear), apresentada à Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra
URI: http://hdl.handle.net/10316/43605
Rights: openAccess
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