Un protocollo di dosimetria dell'intero corpo per la terapia radionuclide Peptide-Receptor (PRRT): Immagine planare 2D e metodi di immagine ibrido 2D-3D SPECT/CT
Summary
Questo metodo stima la dose assorbita di diverse strutture per la terapia peptidica-recettore-radionuclide (PRRT) con la possibilità di evitare la sovrapposizione degli organi su proiezioni 2D. Le immagini planari seriali per tutto il corpo permettono la stima delle dosi medie assorbite lungo tutto il corpo, mentre l’approccio ibrido, che combina immagini planari e immagini 3D-SPECT/CT, supera i limiti della sovrapposizione della struttura.
Abstract
Il Peptide-receptor-radionuclide-therapy (PPRT) è una terapia mirata che combina un radionuclide energetico a corto raggio con un substrato ad alta specificità per i recettori delle cellule tumorali. Dopo l’iniezione, il radiotracer viene distribuito in tutto il corpo, con un maggiore assorbimento nei tessuti dove i recettori mirati sono sovraespressi. L’uso di emettitori beta/gamma radionuclide consente di eseguire contemporaneamente l’imaging terapeutico (beta-emissione) e l’imaging post-terapia (emissione gamma). Le immagini sequenziali post-trattamento consentono il calcolo della dose assorbita in base all’assorbimento locale e alla cinetica di lavaggio/lavaggio. Abbiamo implementato un metodo ibrido che combina le informazioni derivate da immagini 2D e 3D. Le immagini seriali dell’intero corpo e i campioni di sangue vengono acquisiti per stimare la dose assorbita a diversi organi a rischio e per le lesioni diffuse in tutto il corpo. Una singola immagine 3D-SPECT/CT, limitata alla regione addominale, supera la sovrapposizione di proiezione su immagini planari di diverse strutture come l’intestino e i reni. Il metodo ibrido 2D-3D-SPECT/CT combina le informazioni di emivita effettive derivate dalle immagini planari 2D con la distribuzione di assorbimento locale derivata dalle immagini 3D. Abbiamo implementato questa metodologia per stimare la dose assorbita per i pazienti sottoposti a PRRT con 177Lu-PSMA-617. La metodologia potrebbe tuttavia essere implementata con altri radiotracciatori beta-gamma. Ad oggi, 10 pazienti sono stati arruolati nello studio di dosimetria con 177Lu-PSMA-617 combinati con protezioni farmacologiche per reni e ghiandole salivari (compresse di mannitolo e glutammato, rispettivamente). Il rapporto mediano tra l’assorbimento dei reni a 24 h valutato su immagini planari e 3D-SPECT/CT è 0,45 (intervallo:0.32-1,23). Il confronto tra approccio 3D ibrido e 3D completo è stato testato su un paziente, con una sottovalutazione dell’1,6% rispetto al 3D completo (2D: 0,829 mGy/MBq, ibrido: 0.315 mGy/MBq, 3D: 0.320 mGy/MBq). La sicurezza del trattamento è stata confermata, con una dose media assorbita di 0,73 mGy/MBq (range:0.26-1.07) per i reni, 0,56 mGy/MBq (0,33-2,63) per le ghiandole parotide e 0,63 mGy/MBq (0,23-1,20) per le gand submandibulari, valori in base ai dati precedentemente pubblicati.
Introduction
Tra le terapie radionuclide del recettore peptide, 177Lu-PSMA-617 PRRT combina un emettitore beta a corto raggio 177Lu (1,9 mm di autonomia massima in acqua, emivita 6,71 giorni) con un filtro antigene della membrana specifica della prostata (PSMA). La sovraespressione della PSMA nel 90-100% delle lesioni locali del cancro alla prostata e della malattia metastatica (linfonodo e osso) è la chiave di questa terapia. Tuttavia, recettori PSMA sono espressi anche in diversi tessuti sani dove alto assorbimento è spesso osservato durante i trattamenti. I principali organi a rischio sono i reni, il midollo rosso, la salivare e le ghiandole lageriche. La dose a questi organi può ridurre la massima attività iniettabile, compromissione del rapporto terapeutico.
Il nostro istituto (IRST IRCCS) ha attivato un protocollo con l’obiettivo di aumentare il rapporto terapeutico tra lesioni e tessuti sani, fornendo protezioni per i farmaci combinate con 177terapia Lu-PSMA-617. Compresse di folato mannitomate, poliglutamate combinate con confezioni di ghiaccio applicate esternamente e gocce di acido acido N-acetylaspartylglutammate sono utilizzate rispettivamente per la conservazione dei reni, della ghiandola salivare e lacrimosa,1. Sono necessari studi dosimetrici post-infusione per stimare l’effettiva emivita (cioè la combinazione di emivita fisica e biologica) e la dose assorbita per diverse strutture di interesse localizzate in tutto il corpo (ad esempio, reni, ghiandole salivari, lesioni diffuse). Questo scenario richiede informazioni sull’intero corpo ottenute acquisendo immagini planarie sequenziali post-infusione2. Tuttavia, la sovrapposizione di strutture ad alto assorbimento (ad esempio, assorbimento intestinale transitorio sopra i reni) richiede informazioni 3D in grado di discriminare tra diversi assorbimenti locali che vengono miscelati su proiezioni 2D. Abbiamo implementato un metodo ibrido in grado di fornire una valutazione dosimetrica di tutto il corpo grazie alle immagini planari 2D22 2,mantenendo informazioni 3D su una regione selezionata (ad esempio, regione addominale). Questo metodo combina la distribuzione dell’attività fornita dalle immagini 3D SPECT/CT con l’effettiva emivita calcolata dalle immagini planarie. Le informazioni ottenute da altre strutture non sovrapposte (ad esempio, ghiandole salivari) derivano solo dallo studio dell’immagine planare. Il metodo del campione di sangue utilizzato per la valutazione del midollo rosso è descritto in un’altra sezione.
Il vantaggio dell’approccio ibrido è che l’intero corpo può essere scansionato, mentre un metodo 3D SPECT/CT limita l’estensione cranio-caudale dell’immagine, il che può rendere impossibile studiare strutture distanti tra loro. Tuttavia, la bassa risoluzione dell’immagine dell’imaging planare e la necessità di implementare una correzione di sovrapposizione utilizzando una singola acquisizione 3D SPECT/CT rappresentano i principali inconvenienti.
Al fine di testare la sicurezza e l’efficacia delle terapie PRRT, è importante confrontare i dati di singole istituzioni con i dati precedentemente pubblicati da altri gruppi. La maggior parte dei dati pubblicati con 177Lu-PSMA-617 si basano su immagini planarie. Pertanto, il metodo descritto potrebbe essere utile anche per la standardizzazione delle metodologie utilizzate. Infine, è degno di nota che l’attuazione della metodologia richiede un alto grado di collaborazione tra diverse figure professionali coinvolte (cioè medici, fisici, tecnici di radiologia medica, infermieri).
Protocol
Representative Results
Discussion
Il metodo descritto consente di eseguire la dosimetria dell’intero corpo per le terapie PRRT ed è un valido compromesso tra informazioni sulla dosimetria 2D e 3D in quanto fornisce informazioni preziose senza aumentare significativamente il carico di acquisizione dell’immagine. Il metodo è utile anche per la valutazione della dose assorbita di strutture sovrapposte e fornisce informazioni sulle strutture che si trovano al di fuori del campo visivo limitato 3D SPCET/CT.
L’attuazione della met…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Il nostro ringraziamento va alle figure professionali coinvolte nel protocollo (cioè medici, fisici e infermieri) e ai pazienti che hanno accettato di partecipare allo studio. Siamo anche grati ai tecnici di radiologia medica dell’Unità di Medicina Nucleare per il loro aiuto con l’implementazione del protocollo: Valentina Mautone, Maria Caternicchia, Monia Pancisi, Daniela Fichera e Delia Bevilacqua. Gli autori riconoscono Alessandro Savini e Simone Marzoni per il loro aiuto nella registrazione video. Il lavoro è stato parzialmente sostenuto da AIRC (Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro, numero di sovvenzione: L2P1367 – L2P1520). Il lavoro è stato parzialmente finanziato dal Ministro della Sanità italiano.
Materials
| 177Lu EndolucinBeta | ITG – Isotopen Technologien München AG, Lichtenbergstrasse 1, 85748 Garching, Germany, info@itm.ag | Radiotracer 177Lu for therapy purpuse | |
| Biograph mCT Flow PET/CT | Siemens Healthineers, Erlangen, Germany | PET/CT scanner | |
| C-Thru 57Co planar flood – Model MED3709 | Eckert & Ziegler, Strahlen- und Medizintechnik AG, Robert-Rössle-Str. 10, 13125 Berlin, Germany, info@ezag.de | Calibration/planar source | |
| Cylindrical phantom with spheric insert | Data Spectrum Corporation, 1605 East Club Boulevard, Durham NC 27704-3406, US, info@spect.com | Phantom for SPECT/CT calibration | |
| Discovery NM/CT 670 SPECT/CT | International General Electric, General Electric Medical System, Haifa, Israel | SPECT/CT scanner | |
| GalliaPharm 68Ge/68Ga Generator | Eckert & Ziegler, Strahlen- und Medizintechnik AG, Robert-Rössle-Str. 10, 13125 Berlin, Germany, info@ezag.de | 68Ge/68Ga Generator of 68Ga for imaging purpuse | |
| GammaVision v 6.08 | Ortec, Ametek – Advanced Measurement Technology, 801 South Illinois Avenue, Oak Ridge, Tennessee 37830, US, ortec.info@ametek.com | Gamma Spectorscopy software | |
| High Purity Germanium HPGe, model GEM30P4-70 | Ortec, Ametek – Advanced Measurement Technology, 801 South Illinois Avenue, Oak Ridge, Tennessee 37830, US, ortec.info@ametek.com | Gamma spectometer | |
| MimVista Software | MIM Software INC, Cleveland, OH 44122, US | Workstation | |
| OLINDA/EXM v 1.1 | RADAR – RAdiation Dose Assessment Resource, West End Ave, Nashville, TN 37235, US (now commercially available as OLINDA/EXM v 2.0, Hermes Medical Solutions, Strandbergsgatan 16, 112 51 Stockholm, Sweden, info@hermesmedical.com) |
Dosimetry software | |
| PSMA 11 | ABX advanced biochemical compounds – Biomedizinische,Heinrich-Gläser-Straße 10-14, 01454 Radeberg, Germania, info@abx.de | Carrier for 68Ga radiotracer | |
| PSMA 617 | Endocyte Inc. (Headquarters), 3000 Kent Avenue, West Lafayette, IN 47906 | Carrier for 177Lu radiotracer | |
| Xeleris4.0 | International General Electric, General Electric Medical System, Haifa, Israel | Workstation |
References
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