APPLICAZIONI DELLA PET NEI TUMORI DEL DISTRETTO TESTA-COLLO A. Cistaro [email protected] om venerdì 22 luglio 2011 I PRINCIPI DI BASE Diagnostica per immagini che studia una determinato processo biologico (attività funzionale, metabolico, recettoriale) Radiocomposto in dosi traccianti (sonde molecolari, senza alterazione del sistema) venerdì 22 luglio 2011 venerdì 22 luglio 2011 venerdì 22 luglio 2011 venerdì 22 luglio 2011 Quadro normale venerdì 22 luglio 2011 venerdì 22 luglio 2011 venerdì 22 luglio 2011 Sistema integrato PET/TC TC venerdì 22 luglio 2011 PET venerdì 22 luglio 2011 venerdì 22 luglio 2011 venerdì 22 luglio 2011 venerdì 22 luglio 2011 venerdì 22 luglio 2011 venerdì 22 luglio 2011 MECCANISMI DI CONCENTRAZIONE DI FDG NELLA CELLULA NEOPLASTICA 1. aumento dell’espressione di RNA-m per i carrier del glucosio (Glut1 e Glut3) ed aumento della loro espressione sulla membrana citoplasmatica 2. alti livelli dell’enzima esochimasi 3. down-regulation glucosio-6-fosfatasi venerdì 22 luglio 2011 dell’enzima MECCANISMI DI CONCENTRAZIONE DI FDG NELLA CELLULA NEOPLASTICA 1. numero presenti di cellule vitali 2. proliferazione cellulare 3. vascolarizzazione (densità) 4. presenza infiammatorie di cellule (neutrofili e macrofagi captano glucosio durante il loro burst ossidativo, i fibroblasti durante attività proliferativa) venerdì 22 luglio 2011 TUMORI DEL DISTRETTO TESTA COLLO Tipo predominante: carcinoma squamocellulare 90% (elevata glicolisi ossidativa) Regione topografica: labbra mucosa buccale Limite: complessità anatomica della processi alveolari regione Meglio PET/CT vs PET pavimento orale parte libera della lingua orofaringe nasofaringe ipofaringe laringe cavità nasali seni paranasali venerdì 22 luglio 2011 PREPARAZIONE DEL PAZIENTE Digiuno da almeno 6 ore Controllo della glicemia (<170 mg/dl) Eventuale premedicazione con benzodiazepine Somministrazione del tracciante Fase di resting (non inferiore a 45 min) in locale tranquillo limitando l’attività motoria Idratazione Svuotamento vescicale Acquisizione total body + eventuale open mouth (metodo Cistaro) TC o RMN recenti eseguite dal paziente venerdì 22 luglio 2011 Aspecific uptakes Uptake of tongue basis muscles venerdì 22 luglio 2011 Uptake at the level of the inferior constrictor muscles of the pharynx Aspecific uptakes Uptake of tongue basis muscles venerdì 22 luglio 2011 Uptake at the level of the inferior constrictor muscles of the pharynx Aspecific uptakes Uptakes at the level of the orbicular muscles of the mouth, the pterygoid lateral and the masseter muscles venerdì 22 luglio 2011 Aspecific uptakes Uptakes at the level of the orbicular muscles of the mouth, the pterygoid lateral and the masseter muscles venerdì 22 luglio 2011 Aspecific or pathologic uptake? venerdì 22 luglio 2011 Aspecific or pathologic uptake? Left vocal cord paralysis! venerdì 22 luglio 2011 PROTOCOLLO DI ACQUISIZIONE 1. Total body + eventuale open mouth venerdì 22 luglio 2011 VALUTAZIONE DELL’ESAME Valutazione Qualitativa Parametri Semi-Quantitativi: SUV (Standardized Uptake Value) Studi oncologici con 18F-FDG: SUV indicatore di AGGRESSIVITA’ e PROLIFERAZIONE Parametri Quantitativi: prelievo arterioso, blood pool venerdì 22 luglio 2011 venerdì 22 luglio 2011 UTILIZZO DELLA PET NEL TUMORI DEL DISTRETTO TESTA-COLLO Alla diagnosi 80% MTS linfonodali 10% MTS a distanza 13% secondo tumore primitivo Ricerca di primitivo a sede ignota in MTS linfonodali (1-2%) Valore prognostico (PET pretrattamento) PET/CT per IMRT planning Persistenza e Recidiva di malattia venerdì 22 luglio 2011 PET ALLA DIAGNOSI Baek et al. dimostra alta sensibilità della metodica, in particolare in presenza di artefatti alla TC e RM e nella valutazione dei tumori profondi H. Baek, M. K. Chung, H.-S. Jeong, et al., “The clinical usefulness of 18F-FDG PET/CT for the evaluation of lymph node metastasis in periorbital malignancies,” Korean Journal of Radiology, vol. 10, no. 1, pp. 1–7, 2009 venerdì 22 luglio 2011 PET ALLA DIAGNOSI Staging linfonodale AkramAl-Ibraheem et al. Clinical Applications of FDG PET and PET/CT in Head and Neck Cancer. Journal of Oncology 2009 venerdì 22 luglio 2011 Staging linfonodale PET ALLA DIAGNOSI Schoder verified these results and suggested that elective neck dissection in patients with clinical N0 head and neck cancer squamous cell carcinoma (HNSCC) should not be based upon crosssectional imaging (CT, MR, PET/CT) at the resolutions currently available. venerdì 22 luglio 2011 PET ALLA DIAGNOSI Identificazioni delle micrometastasi linfonodali alla stadiazione Kyzas PA et al. “18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography to evaluate cervical node metastases in patients with head and neck squamous cell carcinoma: a meta-analysis” J Natl Cancer Inst 2008; 100: 712–720. 32 studi per un totale di 1236 pazienti venerdì 22 luglio 2011 PET ALLA DIAGNOSI MTS a distanza e secondo tumore primitivo alla stadiazione Negli stadi precoci raramente sono presenti MTS alla diagnosi. Negli stadi avanzati e nei tumori con elevata propensione a sviluppare MTS a distanza, l’utilità della PET è significativamente più alta. Cost-effectiveness ? venerdì 22 luglio 2011 PET ALLA DIAGNOSI MTS a distanza e secondo tumore primitivo alla stadiazione I falsi negativi per ovvie ragioni sono difficilmente valutabili e comunque non riportati in questi studi. RICHARD J. WONG: Journal of Surgical Oncology 2008; 97: 649–652 venerdì 22 luglio 2011 PET ALLA DIAGNOSI MTS a distanza e secondo tumore primitivo alla stadiazione 16% 82% AkramAl-Ibraheem et al. Clinical Applications of FDG PET and PET/CT in Head and Neck Cancer. Journal of Oncology 2009 venerdì 22 luglio 2011 VALUTAZIONE RISPOSTA AL TRATTAMENTO E VALORE PROGNOSTICO L’accuratezza della PET nella valutazione della risposta al trattamento è migliore di quella delle tecniche di imaging convenzionale (P < .002 vs P < .001). La risposta completa nella PET post-trattamento ha signficativo vantaggio in termini di sopravvivenza. un R. C. Martin et al. Head and Neck, vol. 31, 2: 244–250, 2009 Tumour MR (metabolic rate) è più strettamente associato con la sopravvivenza del SUV Alto MR sopravvivenza a 5 aa 72%; basso MR sopravvivenza a 5 aa 35% Brun E, Kjellen E, Tennvall J, et al. Head and Neck 2002;24:127–135 Tumori con scarsa risposta possono essere trattati con più elevate dosi di radiazione o con la chirurgia. venerdì 22 luglio 2011 M. Machtay. HEAD & NECK 2009 The group with low SUV had significantly better 2-year DFS compared with the high SUV group (72% vs 37%) p = .007. On multivariate analysis, stage and age were also associated with DFS, but SUV remained an independent predictor of DFS SUV è fortemente correlato con l’intervallo libero da malattia e con la sopravvivenza SUV < 2 DFS a 2 aa 85% SUV > 6 DFS a 2 aa 10% Wong RJ, Lin DT, Schoder H, et al.. J Clin Oncol 2002;20:4199–4208 venerdì 22 luglio 2011 VALORE PROGNOSTICO DELLA PET con FDG 120 pz Liao CT, Chang JT, Wang HM et al. Int JRadiat Oncol Biol Phys 2009; 73:764–771. Non vi è standardizzazione nella misurazione di SUV, da essere utilizzato in trials multicentrici. Allo stato attuale non esistono studi in cui il trattamento sia randomizzato in base all’entità di uptake di FDG venerdì 22 luglio 2011 RICERCA DI PRIMITIVO A SEDE IGNOTA 1-2 % delle diagnosi FDG PET individua il sito primitivo nel 24,5% dei casi Nel 16% individua nuove MTS regionali Nel 11% individua MTS a distanza Sensibiltà del 88% Specificità del 75% Accuratezza del 79% Performance per sito anatomico: Più bassa sensibilità per carcinomi della base linguale Più bassa specificità per carcinomi delle logge tonsillari Revisione di 16 studi 302 pazienti. Periodo ’94-03 E.O. TC RM e panendoscopia Rusthoven Raccomandato studio PET pre-biopsia: Si riducono infiammazione post-può identificare il primitivo Anche i casile diaree PET di negativa, l’endoscopia bioptica nel 16% dei casi venerdì luglio può 2011 indirizzare la biopsia La22PET RICERCA DI PRIMITIVO A SEDE IGNOTA Meta-analisi studi 2000-2009 AkramAl-Ibraheem et al. Clinical Applications of FDG PET and PET/CT in Head and Neck Cancer. Journal of Oncology 2009 venerdì 22 luglio 2011 IDENTIFICAZIONE DELLA RECIDIVA Razionale: distorsione del tessuto normale, possibilità di edema e fibrosi che possono risultare ambigui alla valutazione radiologica. La laringoscopia in anestesia risulta inutile in diversi casi Revisione di 27 studi Sensibilità 84-100% Specificità 61-93% PPV 75% NPV 95% Overall sensibilità 96%, specificità 72% Isles MG, McConkey C, Methane HM. Clin Otolaryngol 2008; 33:210–222. venerdì 22 luglio 2011 IDENTIFICAZIONE DELLA RECIDIVA Specificità per siti regionali 95% per siti a distanza 95% per siti locali (79%). FP legati agli effetti dei trattamenti (infiammazione, infezione, recente biopsia. PPV 69% NPV 96% In questa cohort cut-off SUV 3,2 L’accuratezza della FDG-PET è maggiore (94%) se lo studio viene eseguito a 3 mesi dalla fine della radioterapia Lonneux M, Laryngoscope 2000; 110:1493– 1497 Brouwer J, de Bree R, Comans EF, et al. Improved detection of recurrent laryngeal tumor after radiotherapy using (18)FDG-PET as initial method. Radiother Oncol 2008; 87:217–220 venerdì 22 luglio 2011 PET/CT PER IMRT PLANNING N° pz TNM Deantonio et al: 22 change 22% Koshy and Paulino 36 38% Wang et al. 28 57% Deantonio PET-GTV < CT-GTV (p=0.2) non sig Heron et al. PET-GTV < CT-GTV (p =0.002) sig differenza media 22.3 cc Paulino et al. PET-GTV < CT-GTV differenza media 16.9cc Wang PET/CT-GTV> CT-GTV Breen PET/CT-GTV< CT-GTV Non ci sono studi che comparano outcome dopo IMRT calcolata su PET/CT o su TC con contrasto. Come delineare il target sull’immagine PET? soglia del 40% del SUV? venerdì 22 luglio 2011 P.F. 53 aa venerdì 22 luglio 2011 P.F. 53 aa venerdì 22 luglio 2011 P.F. 53 aa venerdì 22 luglio 2011 P.F. 53 aa venerdì 22 luglio 2011 P.F. 53 aa venerdì 22 luglio 2011 P.F. 53 aa venerdì 22 luglio 2011 P.F. 53 aa venerdì 22 luglio 2011 Pretrattamento P.F. 53 aa venerdì 22 luglio 2011 Posttrattamento Pretrattamento P.F. 53 aa venerdì 22 luglio 2011 Posttrattamento Pretrattamento P.F. 53 aa venerdì 22 luglio 2011 Posttrattamento P.F. 53 aa venerdì 22 luglio 2011 P.F. 53 aa venerdì 22 luglio 2011 P.F. 53 aa venerdì 22 luglio 2011 P.A. 75 aa venerdì 22 luglio 2011 P.A. 75 aa T2 venerdì 22 luglio 2011 P.A. 75 aa T2 T1 venerdì 22 luglio 2011 P.A. 75 aa T2 T1 venerdì 22 luglio 2011 T1 P.A. 75 aa venerdì 22 luglio 2011 P.A. 75 aa venerdì 22 luglio 2011 P.A. 75 aa venerdì 22 luglio 2011 Alta densità di plasmacellule neoplastiche, con citoplasma eosinofilo e nuclei ipercromatici. Alcune cellule sono bi-nucleate e le mitosi rare. P.A. 75 aa venerdì 22 luglio 2011 Alta densità di plasmacellule neoplastiche, con citoplasma eosinofilo e nuclei ipercromatici. Alcune cellule sono bi-nucleate e le mitosi rare. Mieloma. Presenza di gammapatia monoclonare all’esame del sangue P.A. 75 aa venerdì 22 luglio 2011 CONCLUSIONI Nello PET staging per T e N (artefatti e tumori profondi) MTS a distanza e secondo tumore (20% dei casi) Utile nel 25% dei di ricerca di primitivo ad origine ignota Valore prognostico e permette la valutazione della risposta alla terapia Ha valore limitato nella individuazione di MTS occulte (non raccomandato per questo scopo, meglio linfonodo sentinella) Nella recidiva di malattia (molto sensibile e moderatamente specifica) (2-3 mesi dopo radioterapia) Controverso il ruolo nella IMRT (mancano dati di follow-up) Nuovi traccianti per replicazione DNA, ipossia, metabolismo proteico venerdì 22 luglio 2011 GRAZIE PER L’ATTENZIONE E BUON APPETITO! [email protected] om venerdì 22 luglio 2011 Nuovi traccianti 11C-metionina: metabolismo proteico 18F-timidina: sintesi DNA e quindi proliferazione tumorale 18F-misodinazole: marcatore dell’ipossia venerdì 22 luglio 2011 venerdì 22 luglio 2011 venerdì 22 luglio 2011 PET IN ONCOLOGIA Sensibilità (18402 casi) 87 % 84 – Specificità (14264 casi) 88 % 87 – Accuratezza % 87 – 90 Gambir SS, et al. A tabulated summary of the FDG PET Literature. JNM 2001; 42: 1S-93S venerdì 22 luglio 2011 MODIFICAZIONE ATTEGGIAMENTO TERAPEUTICO DOPO PET Neoplasia Modifiche Applicazione Polmone Stadiazione Colon 1387 32% N. pz 1867 37% Ristadiazione Colon 236 36% Esofago Stadiazione 545 20% Melanoma Stadiazione 283 26% Linfoma Stadiazione 407 21% Linfoma Ristadiazione 158 10% Mammella Stadiazione 111 24% Mammella Ristadiazione 2 40% Testa-collo Stadiazione Gambir 30 JNM 2001; 33%42: SS et al. venerdì 22 luglio 2011 Stadiazione 1S-93S venerdì 22 luglio 2011 venerdì 22 luglio 2011