Введение

Испытание ядерной медицины, в котором используется галлий для получения изображений тканей. Галлиевое сканирование - это тип испытания ядерной медицины, в котором используется радиофармацевтический препарат галлия 67 (67Ga) или галлия 68 (68Ga) для получения изображений определенного типа ткани или состояния ткани. Можно использовать соли галия, такие как цитрат галия и нитрат галия. Форма соли не важна, так как активным является свободно растворенный ион галлия Ga3+. Как 67Ga, так и 68Ga солей имеют схожие механизмы поглощения. Галлий также может использоваться в других формах, например, 68Ga PSMA используется для визуализации рака. Гамма-излучение галлия 67 изображается гамма-камерой, а позитронное излучение галлия 68 изображается позитронно-эмиссионной томографией (ПЭТ). Соли галлия поглощаются опухолями, воспалением, а также острыми и хроническими инфекциями, что позволяет визуализировать эти патологические процессы. Галлий особенно полезен при визуализации остеомиелита, который затрагивает позвоночник, и при визуализации старых и хронических инфекций, которые могут быть причиной лихорадки неизвестного происхождения. Сканирование галлием 68 DOTA все чаще заменяет октреотидные сканирования (тип индия 111, использующий октреотид в качестве лиганда рецептора соматостатина). Галлий 68 связывается с химическим производным октреотида, таким как DOTATOC, и излучаемые им позитроны изображаются с помощью ПЭТ-КТ. Такие сканирования полезны для обнаружения опухолей нейроэндокринной системы и рака поджелудочной железы.

Сканирование цитратом галлия

В прошлом сканирование галлием было золотым стандартом для стадирования лимфомы, пока оно не было заменено позитронно-эмиссионной томографией (ПЭТ) с использованием флудеоксиглюкозы (ФДГ). Изображение галлием все еще используется для изображения воспаления и хронических инфекций, и он все еще иногда находит непредвиденные опухоли, поскольку он поглощается многими видами раковых клеток в количествах, превышающих количество нормальных тканей. Таким образом, повышенное потребление галлия 67 может указывать на новую или старую инфекцию, воспалительный очаг от любой причины или раковую опухоль. Было высказано предположение, что изображение галлием может стать устаревшей техникой, а изображение лейкоцитов индия и антитела против гранулоцитов техноция заменят его в качестве механизма обнаружения инфекций. Для обнаружения опухолей, особенно лимфомы, галлиевая визуализация все еще используется, но в будущем может быть заменена флюдоксиглюкозовой ПЭТ-изображением. При инфекциях сканирование галлием имеет преимущество перед визуализацией лейкоцитов индия при визуализации остеомиелита (инфекции костей) позвоночника, инфекций легких и воспаления, а также при хронических инфекциях. Отчасти это связано с тем, что галлий связывается с мембранами нейтрофилов даже после их смерти. Отображение лейкоцитов индия лучше для острых инфекций (где нейтрофилы все еще быстро и активно локализуются на инфекции), а также для остеомиелита, который не затрагивает позвоночник, а также для брюшных и тазовых инфекций. Как сканирование галлием, так и визуализация лейкоцитов индия могут использоваться для визуализации лихорадки неизвестного происхождения (повышенная температура без объяснения). Однако сканирование лейкоцитами индия позволит получить изображение только 25% таких случаев, вызванных острыми инфекциями, в то время как галлий также локализуется в других источниках лихорадки, таких как хронические инфекции и опухоли.

Механизм

Организм обычно обрабатывает Ga3+ так, как если бы это было железо (Fe III), и таким образом, свободный изотопный ион связывается (и концентрируется) в областях воспаления, таких как место инфекции, а также в областях быстрого деления клеток. Галлий (III) (Ga3+) связывается с трансферрином, лейкоцитным лактоферрином, бактериальными сидерофорами, воспалительными белками и клеточными мембранами в нейтрофилах, как живых, так и мертвых. Лактоферрин содержится в лейкоцитах. Галлий может связываться с лактоферрином и транспортироваться в места воспаления, или связываться с лактоферрином, высвобождаемым во время бактериального фагоцитоза в местах инфекции (и остается в связи с связыванием с рецепторами макрофагов). Галлий 67 также прикрепляется к молекулам сидерофоров самих бактерий, и по этой причине может использоваться у пациентов с лейкопенией с бактериальной инфекцией (здесь он прикрепляется непосредственно к бактериальным белкам, и лейкоциты не нужны). Считается, что поглощение связано с рядом свойств опухоли, включая переносные рецепторы, анаэробный метаболизм опухоли, перфузию опухоли и сосудистую проницаемость.

Общие показания

Обследование всего тела для определения источника лихорадки у пациентов с неизвестной причиной. Обнаружение воспаления/инфекции легких и медиастина, особенно у пациентов с ослабленным иммунитетом. Оценка и наблюдение за активными лимфоцитарными или гранулематозными воспалительными процессами, такими как саркоидоз или туберкулез. Диагностика остеомиелита позвонков и/или инфекции дискового пространства, при которых галлий-67 предпочтительнее маркированных лейкоцитов. Диагностика и последующее медицинское лечение ретроперитонеального фиброза. Оценка и последующее наблюдение за лекарственным препаратом, вызванным легочной токсичностью (например, блеомицин, амиодарон) Оценка пациентов, которые не являются кандидатами для сканирования лейкоцитов (количество лейкоцитов менее 6 000). Обратите внимание, что все эти условия также наблюдаются в ПЭТ-сканировании с использованием галлия 68.

Техника

Основная (67Ga) техника использует сцинтиграфию для получения двухмерных изображений. После инъекции трассировщика изображения обычно снимаются гамма-камерой через 24, 48 и в некоторых случаях 72 и 96 часов. Каждый набор изображений занимает 3060 минут, в зависимости от размера изображаемой области. На полученном изображении будут яркие участки, на которых собрано большое количество трассировщика, потому что присутствует воспаление или происходит быстрое деление клеток. Также могут быть получены изображения с помощью однофотонной вычислительной томографии (SPECT). В некоторых центрах визуализации изображения SPECT могут быть объединены с компьютерной томографией (КТ) с использованием либо программного обеспечения слияния, либо гибридных камер SPECT / CT для наложения как физиологической информации изображения с галлиевого сканирования, так и анатомической информации с КТ. Общая доза инъекции составляет около 150 мегабеккерелей. Обычно визуализация должна быть проведена не ранее 24 часов, так как высокий фон в это время дает ложные отрицательные результаты. 48 часов изображения всего тела - это уместно. Если кишечник запутался, то можно сделать задержанную визуализацию даже через 1 неделю или дольше после инъекции. SPECT может быть выполнен по мере необходимости. Пероральные слабительные или клизмы могут быть введены перед визуализацией для снижения активности кишечника и снижения дозы в толстом кишечнике; однако полезность подготовки кишечника является спорной.

Сканирование галлием PSMA

Изотоп 68Ga, излучающий позитроны, может использоваться для нацеливания на специфический мембранный антиген простаты (PSMA), белок, который присутствует в раковых клетках простаты. Было показано, что эта техника улучшает выявление метастатического заболевания по сравнению с МРТ или КТ. В декабре 2020 года Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) одобрило 68Ga PSMA 11 для медицинского использования в Соединенных Штатах. Он показан для позитронно- эмиссионной томографии (ПЭТ) положительных поражений специфического мембранного антигена простаты (ПСМА) у мужчин с раком простаты.

Общие показания

Сканирование галлием- ПСМА рекомендуется в первую очередь в случаях биохимического рецидива рака простаты, особенно у пациентов с низкими значениями ПСА, а также у пациентов с заболеванием высокого риска, при котором вероятны метастазы.

Техника

Рекомендуется внутривенное введение 1, 8 - 2, 2 мегабеккереля 68Ga PSMA 11 на килограмм массы тела. Отображение должно начаться примерно через 60 минут после введения с получением из середины бедра до основания черепа.

Сканирование галлием DOTA

68Ga DOTA конъюгированные пептиды (включая 68Ga DOTA TATE, DOTA TOC и DOTA NOC) используются в позитронно- эмиссионной томографии (ПЭТ) для визуализации нейроэндокринных опухолей (НЭТ). Сканирование похоже на октреотидное сканирование SPECT в том, что в качестве радиолиганда используется аналог соматостатина на основе октреотида (например, эдотреотид), и существуют аналогичные показания и применения, как и при октреотидном сканировании, однако качество изображения значительно улучшено. Соматостатинные рецепторы экспрессируются в большинстве сетевых клеток, поэтому 68Ga DOTA- конъюгированный пептид предпочтительно поглощается в этих местах и визуализируется на скане. Помимо диагностики и стадирования НЭТ, 68Ga DOTA конъюгированный пептидный визуализационный анализ может использоваться для планирования и дозиметрии в подготовке к лечению лютецием 177 или итрием 90 DOTA. В июне 2016 года Netspot (комплект для приготовления галлия Ga 68 дотатата инъекции) был одобрен для медицинского использования в Соединенных Штатах. В августе 2019 года инъекция 68Ga эдотреотида (68Ga DOTATOC) была одобрена для медицинского использования в Соединенных Штатах для использования с ПЭТ-изображением для локализации соматостатинорецепторно-положительных нейроэндокринных опухолей (НЭТ) у взрослых и детей. Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) одобрило 68Ga эдотреотид (DOTATOC) на основе данных трех клинических испытаний (испытание 1/ NCT # 1619865, испытание 2/ NCT # 1869725, испытание 3/ NCT # 2441062) 334 известных или подозреваемых нейроэндокринных опухолей. и как Netvision в мае 2022 года.

Радиохимия галлия-67

Цитрат галлия-67 производится циклотроном. Заряженные частицы обогащенного Zn 68 используются для получения галлия 67. Затем галлий 67 комплексуется с лимонной кислотой в виде галлиевого цитрата. Период полураспада галлия 67 составляет 78 часов. Он распадается при захвате электронов, затем излучает деэкцитационные гамма-лучи, которые обнаруживаются гамма-камерой. Первичная эмиссия составляет 93 кВ (39%), за ней следуют 185 кВ (21%) и 300 кВ (17%). Для получения изображений используются многочисленные энергетические окна гамма-камеры, обычно сосредоточенные вокруг 93 и 184 кВ или 93, 184 и 296 кВ. Максимальная энергия позитронного излучения составляет 1,9 МеВ.