9789144067537

Sven-Ola Hietala Katrine Åhlström Riklund (red.)

Sven-Ola Hietala (red.) är professor em. i medicinsk radiologi vid Umeå universitet i Umeå.

Katrine Åhlström Riklund (red.) är professor i medicinsk radiologi vid Umeå universitet och överläkare i bild- och funktionsmedicin vid Norrlands universitetssjukhus i Umeå.

Nuklearmedicin Sedan föregående upplaga av denna bok (1998) har nuklearmedicin utvecklats framför allt inom hybrid-imaging med samtidig funktionell och morfologisk avbildning. PET/CT har blivit tillgänglig även i klinisk diagnostik och behandling. Inom tumördiagnostiken ger den avgörande information såväl i primärdiagnostiken som i behandlingsuppföljningen av tumörer. Hybridavbildning med SPECT/CT ger bättre bildinformation än SPECT enbart.

Nuklearmedicin

| Nuklearmedicin

De metodologiska framstegen har ökat informationsinnehållet i den nuklearmedicinska diagnostiken. I denna upplaga finns beskrivning av dessa metoder och deras diagnostiska användning. Sedan före­ gående upplaga har även flera nya medförfattare tillkommit.

Nuklearmedicin är avsedd för sköterskor och läkare inom nuklear­medicin och för läkare i grundutbildning. Boken är en allmän introduktion för läkare i specialistutbildning i nuklearmedicin i den medicinskt diagnostiska och terapeutiska delen. Kapitlen i nuklearmedicinsk teknik och i viss mån även dosimetri och radiofysik motsvarar mer än väl kraven för blivande specialister i ämnet. Dessa kapitel är avsedda att användas för utbildning av tekniker, sjukhusfysiker och medicintekniska ingenjörer inom området. Boken kan också vara till nytta för de läkare som remitterar patienter till nuklearmedicinska undersökningar.

Andra upplagan

Redaktörer 2:a uppl.

Art.nr 6804

Sven-Ola Hietala Katrine Åhlström Riklund

www.studentlitteratur.se

978-91-44-06753-7_01_cover.indd 1

2013-10-15 13.19

Kopieringsförbud Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares begränsade rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt Bonus Presskopias skolkopieringsavtal, är förbjuden.

För information om avtalet hänvisas till utbildningsanordnarens huvudman eller Bonus Presskopia.

Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter eller fängelse i upp till två år samt bli skyldig att erlägga ersättning till upphovsman eller rättsinnehavare.

Denna trycksak är miljöanpassad, både när det gäller papper och tryckprocess.

Art.nr 6804 ISBN 978-91-44-06753-7 Upplaga 2:1 © Författarna och Studentlitteratur 2013 www.studentlitteratur.se Studentlitteratur AB, Lund Omslagslayout: Francisco Ortega Omslagsbilder: Katrine Åhlström Riklund, Shutterstock/Attitude Printed by Elanders Poland, Poland 2013

978-91-44-06753-7_01_book.indd 2

2013-10-15 13:02

3

Innehåll

Författarpresentation 9 Förord 11 Förkortningar 13 K apitel 1

Inledning 17

S v e n- Ol a H i eta l a & K at r i n e Å h l s t röm R i k lu n d Allmänt om nuklearmedicin 19 K apitel 2

Fysik och teknik 21

L e n na rt Joh a n s s on, M ic h a e l Lj u ngbe rg, C at h r i n e Jon s s on & Jona s A n de r s s on Inledning 21 Strålningsmätning 21 Fotonernas egenskaper 21 Scintillationsdetektorn 22 Gammakameran 24 Statisk undersökning 25 Dynamisk undersökning 25 Listinsamling 26 Kvalitetsparametrar 26 Geometrisk upplösning 26 Uniformitet 26 Känslighet 27

Kvantitativ scintigrafi 27 Referenser 27 SPECT och rekonstruktionsmetoder 27 Tomografiska rekonstruktionsprinciper 27 Filtrerad bakåtprojektion 28 Iterativa rekonstruktionsmetoder 29 ML-EM (Maximum LikelihoodExpectation Maximization) 30 OS-EM (Ordered Subsets-Expectation Maximisation) 30 Statistiskt brus och bildfiltrering 31 Modell för framåtprojektion 32 Attenueringskorrektion 32 Spridningskorrektion 33 Korrektion för kollimatorupplösning 33 Kvalitetsparametrar 34 ”Center-of-rotation” 34 ”Angular Alignment” 34 Pixelstorlek 34 Referenser 35 Hybridsystem – SPECT/CT 35 Positronemissionstomografi 35 Fysikalisk och teknisk bakgrund 35 Kvantifiering och korrektioner 37 Semikvantifiering 38 Time of Flight 39 Hybridsystem 40 Avbildningstekniker – PET 40

© F ö r fat ta r n a o c h S t u d e n t l i t t e r at u r

978-91-44-06753-7_01_book.indd 3

2013-10-15 13:02

4

Innehåll

Referenser 40 Konventionell planar röntgen 40 Datortomografens uppbyggnad och funktion 41 Kvantifiering och korrektioner 43 Insamling-CT 45 Geometrisk upplösning 46 Brus och kontrast 46 Referenser 46 Strålskydd 46 Dosbegreppet 47 Patientstrålskydd 48 Personalstrålskydd 51 Avfallshantering 53 Om olyckan är framme 53 Interndosimetri 53 Referenser 54 K apitel 3

Radioaktiva läkemedel 55

Be r i t Ja ns s on, Be ngt Pe r s s on Sh a ron & S t on e-E l a n de r Inledning 55 Radiofarmaka för diagnostik 55 Radionuklider 55 Radionuklidgenerator 56 Teknetium-99m-generator 56 Kit för radioaktiva läkemedel 57 Stamlösningar till radioaktiva läkemedel 58 Radiofarmaka för terapi 58 Radiojodterapi 58 Kvalitetskontroll av radiofarmaka 58 Fysikaliska och kemiska kontroller 59 Referenser 60 PET-radiofarmaka 60 PET-radionuklider 60 Produktion av PET-radiofarmaka 62 Kliniskt använda spårsubstanser 64 Referenser 70

K apitel 4

Hjärna 71

K at r i n e Å h l s t röm R i k lu n d, S v e n- Ol a H i eta l a & I r i na S av i t c h e va Inledning 71 Cerebralt blodflöde 71 Normalt åldrande 71 Demenssjukdomar 71 Cerebrovaskulär lesion 72 Regional cerebral blodflödesstudie 73 PET vid demensutredning 74 Studier av dopaminerga system i hjärnan 76 Parkinsons sjukdom 77 SPECT vid parkinsonism 77 PET vid parkinsonism 78 Epilepsi 79 rCBF-SPECT vid epilepsi 80 FDG-PET vid epilepsi 80 PET med andra radionuklider 81 Referenser 82 K apitel 5

Hjärtundersökningar 83

M a rc us C a r l s s on & H å k a n A r h e de n Inledning 83 Kranskärlssjukdom 83 Sjukdomsbild 83 Patofysiologi 83 Diagnostiska metoder 84 Myokardscintigrafi 85 Medicinering före myokardscintigrafi 85 Indikationer för myokardscintigrafi 85 Viabilitetsbedömning 87 Kontraindikationer 87 EKG-gated SPECT 87 Insamlingsprotokoll 88 Ny detektorteknologi 88 Attenueringskorrektion 88 Stresstestet 88 Utvärdering och utlåtande 90 © F ö r fat ta r n a o c h S t u d e n t l i t t e r at u r

978-91-44-06753-7_01_book.indd 4

2013-10-15 13:02

Innehåll

Diagnostisk tillförlitlighet 90 Metodbegränsningar 91 Positron-Emissions-Tomografi 92 Scintigrafi med 123 Imetaiodobenzylguanidine 93 Utvärdering 94 Medfödda hjärtfel 94 Klinisk bild och patofysiologi 94 Diagnostiska metoder 95 Radionuklidangiografi 95 Metodbegränsningar 95 Utvärdering och diagnostisk tillförlitlighet 96 Radiokardiografi 97 Metodbegränsningar 98 Utvärdering och diagnostisk tillförlitlighet 98 Referenser 98

K apitel 6

Skelett 99

K at r i n e Å h l s t röm R i k lu n d & S v e n- Ol a H i eta l a Inledning 99 Skelettscintigrafi 99 Patofysiologi 99 Indikationer 100 Normal aktivitetsfördelning 100 Patologisk aktivitetsfördelning 101 Fortsatt radiologisk utredning av patologiskt fynd vid skelettscintigrafi 102 Maligna skelettsjukdomar 102 PET/CT 102 Benigna skelettumörer 103 Frakturer 103 Avaskulär bennekros 104 Infektion 104 Metaboliska skelettsjukdomar 104 Osteoporos 105

5

Pagets sjukdom 105 Ökat aktivitet i mjukdelar 105 Palliation vid skelettmetastaserande sjukdom 105 Referenser 105 K apitel 7

Njurar 107

G ör a n Gr a n e rus & Luc y na N euge r Inledning 107 Patofysiologi 107 Nuklearmedicinsk njurdiagnostik 108 Clearance 108 Cr-51 EDTA plasmaclearance 109 Renografi 109 Gammakamerarenografi med MAG3 eller DTPA 110 Diuresrenografi 111 Kaptoprilrenografi 112 Njurscintigrafi med DMSA 114 Radionuklidcystografi (RNC) 114 Referenser 115 K apitel 8

Tyreoidea 117

R i m m a A x e l s s on Inledning 117 Kliniska symtom och patofysiologi 117 Tyreoideascintigrafi 117 Spårjodmätning 119 Radionuklidbehandlingar 119 Referenser 120 K apitel 9

Paratyreoidea 121

A n de r s Su n di n Inledning 121 Anatomisk–fysiologisk bakgrund 121 Radiologisk och nuklearmedicinsk diagnostik 121 99m Tc-MIBI-scintigrafi 122

© F ö r fat ta r n a o c h S t u d e n t l i t t e r at u r

978-91-44-06753-7_01_book.indd 5

2013-10-15 13:02

6

Innehåll

11

C-metionin-PET/CT 122 Referenser 124 K apitel 10 Binjurar

125

A n de r s Su n di n Inledning 125 Anatomisk-fysiologisk bakgrund 125 Binjuretumörer 125 Barktumörer 125 Märgtumörer 125 Incidentalom 126 Nuklearmedicinsk diagnostik av incidentalom 126 18 F-fluordeoxyglukos-PET 126 11 C-metomidat-PET/CT 126 Nuklearmedicinsk diagnostik av feokromocytom 127 MIBG-scintigrafi 127 PET 128 18 F-fluorodeoxyglukos – PET/CT 129 11 C-Hydroxyefedrin-PET/CT 129 Referenser 129 K apitel 11

Lungor 131

K at r i n e Å h l s t röm R i k lu n d, S v e n- Ol a H i eta l a & A n de r s Su n di n Inledning 131 Patofysiologi och klinik 131 Diagnostik 131 D-dimer 131 Lungröntgen 132 Datortomografi 132 Scintigrafi 133 Kronisk lungembolism 135 Diagnostik av lungemboli hos gravida 135 Lungcancer 135 Diagnostik av lungcancer med FDG-PET/CT 136 Referenser 137

K apitel 12

Mag–tarmkanalen 139

S v e n- Ol a H i eta l a & K at r i n e Å h l s t röm R i k lu n d Inledning 139 Ventrikeltömningsstudie 139 Fördröjd magsäckstömning 139 Indikation 140 Scintigrafi av mag–tarmkanalen vid blödning 140 Indikation 141 Tarmscintigrafi vid Meckels divertikel 141 Gallsyraabsorption 142 Indikation 143 Referenser 143 K apitel 13

Neuroendokrina tumörer 145

A n de r s Su n di n Inledning 145 Klinisk-radiologisk bild 145 Radiologisk diagnostik 145 Nuklearmedicinska metoder 146 Somatostatinreceptorscintigrafi – Octreoscan 146 PET med 68Ga-oktreotid 147 PET med andra spårsubstanser 147 Utredning av NET i olika lokalisationer 148 Tunntarm 148 Lungor och bronker 148 Kolon 148 Ventrikel 149 Duodenum 149 Pankreas 149 Lågt differentierade NET 149 NET utan känd primärtumör 149 MIBG-terapi 149 Referenser 150

© F ö r fat ta r n a o c h S t u d e n t l i t t e r at u r

978-91-44-06753-7_01_book.indd 6

2013-10-15 13:02

Innehåll

K apitel 14

Kolorektal cancer 151

K at r i n e Å h l s t röm R i k lu n d Inledning 151 PET/CT vid kolorektal cancer 151 Bedömning 151 Referenser 152 K apitel 15

Infektion och inflammation 153

S v e n A l m e r , S v e n- Ol a H i eta l a & K at r i n e Å h l s t röm R i k lu n d Inledning 153 Scintigrafiska metoder att lokalisera infektion och inflammation 153 Val av metod 153 Isotopinmärkning av leukocyter 153 Teknetium-99m 153 Märkningsprocedur 154 Leukocytscintigrafi med 99mTc-HMPAO 154 Indikationer 155 Referenser 156 Radioimmunoscintigrafi 157 Tumörantigener 157 Det antigena svaret 157 Produktion av antikroppar 158 Antikroppsfragment 158 Isotopinmärkning av antikroppar 159 Förbättring av radioimmuno­ lokalisation 159 Scintigrafi 160 Mätning av röda blodkroppar och av plasmavolym 160 Referenser 160 K apitel 16 Scintimammografi

R i m m a A x e l s s on Inledning 161 Indikationer 161

161

7

Undersökning 161 Bedömning 161 Referenser 162 Sentinel node scintigraphy 162 Undersökning 163 Referenser 163 K apitel 17

Lymfoscintigrafi 165

R i m m a A x e l s s on Referenser 165 K apitel 18

Maligna lymfom 167

J e ns S ör e nse n Inledning 167 Symtom och klinisk-radiologisk bild 167 Indikationer för nuklearmedicinska undersökningar 167 Andra radiologiska metoder för undersökning 168 Fördelar, nackdelar, begränsningar 168 Utvärdering och utlåtande 169 Referenser 169 K apitel 19 Radioimmunoterapi

vid lymfom 171 M a rt i n E r l a ns on Inledning 171 Radionuklider 171 Antikroppar 171 Förbehandling 171 Behandlingar 172 RIT i samband med högdosbehandling 172 Behandlingsalternativ 172 Biverkningar 173 Framtid 173 Referenser 173

© F ö r fat ta r n a o c h S t u d e n t l i t t e r at u r

978-91-44-06753-7_01_book.indd 7

2013-10-15 13:02

8

Innehåll

K apitel 20 PET/CT vid huvud–halscancer

J e ns S ör e nse n Inledning 175 Symtom och klinisk-radiologisk bild 175 Indikationer för FDG-PET/CT 175

175

Andra radiologiska metoder 176 Fördelar, nackdelar, begränsningar 176 Undersökning och utvärdering 176 Referenser 178

Sakregister 179

© F ö r fat ta r n a o c h S t u d e n t l i t t e r at u r

978-91-44-06753-7_01_book.indd 8

2013-10-15 13:02

9

Förfat tarpresentation

Jonas S Andersson Sjukhusfysiker, Institutionen för strålningsvetenskaper och Radiofysiska laboratoriet, Norrlands universitetssjukhus, Umeå.

Göran Granerus Docent och överläkare i Klinisk fysiologi och Nuklearmedicin, Universitetssjuk­ huset Linköping.

Sven Almer Professor och överläkare på Mag-tarmkliniken, Institutionen för klinisk och experimentell medicin, Universitetssjukhuset, Linköping.

Sven-Ola Hietala Professor em. vid Institutionen för strålningsvetenskaper, Diagnostisk radiologi, Umeå universitet Umeå.

Håkan Arheden Professor i klinisk fysiologi vid universitetet i Lund och överläkare vid Bild- och funktionsdiagnostiskt centrum, Skånes universitetssjukhus, Lund.

Berit Jansson Berit Jansson, leg. receptarie Sektionen för bild- och funktionsfysik, Enheten för nuklear­medicin, Karolinska Universitetssjukhuset Huddinge.

Rimma Axelsson Adjungerad professor vid Institutionen för klinisk vetenskap, intervention och teknik och överläkare i Nuklearmedicin, Karolinska Universitetssjukhuset, Stockholm.

Lennart Johansson Adjungerad professor vid Institutionen för strålningsvetenskaper och sjukhusfysiker vid Radiofysiska laboratoriet, Norrlands universitetssjukhus Umeå.

Marcus Carlsson Docent, överläkare och avdelningschef vid Klinisk fysiologi och nuklearmedicin, Bild- och funktionsdiagnostiskt centrum, Lund, Skånes universitetssjukhus Lund.

Cathrine Jonsson Sjukhusfysiker, sektionschef. Sektionen för Bild- och funktionsfysik, Solna Karolinska Universitetssjukhuset Stockholm.

Martin Erlanson Docent vid Institutionen för strålningsvetenskaper och överläkare vid Cancercentrum, Norrlands universitetssjukhus Umeå.

Michael Ljungberg Professor i Medicinsk Radiofysik universitetet i Lund.

© F ö r fat ta r n a o c h S t u d e n t l i t t e r at u r

978-91-44-06753-7_01_book.indd 9

2013-10-15 13:02

10

Förfat tarpresentation

Lucyna Neuger Medicine doktor vid Umeå universitet, specialistläkare i Nuklearmedicin Esbjerg Danmark.

Bengt Persson Farmacie doktor och apotekare, farmaceutisk utredare, Enheten för farmaci och bioteknologi, Läkemedelsverket, Uppsala.

Katrine Åhlström Riklund Professor vid institutionen för strålnings­ vetenskaper, Umeå universitet och överläkare vid bild- och funktionsmedicin, Norrlands universitetssjukhus Umeå.

Irina Savitcheva Medicine doktor och specialistläkare i nuklear­medicin och radiologi Karolinska Universitetssjukhuset Huddinge.

Sharon Stone-Elander Professor i translationell medicinsk radiokemi vid institutionen för klinisk neurovetenskap Karolinska Institutet och föreståndare för PET radiokemi-gruppen i Neuroradiologi, Karolinska Universitetssjukhuset Stockholm.

Anders Sundin Professor vid institutionen för molekylär medicin och kirurgi, Karolinska institutet och överläkare i medicinsk radiologi vid Karolinska Universitetssjukhuset Stockholm.

Jens Sörensen Docent vid Institutionen för medicinska ­vetenskaper, klinisk fysiologi och överläkare vid enheten för nuklearmedicin och PET Uppsala Akademiska sjukhus. Professor i Århus, ­Danmark.

© F ö r fat ta r n a o c h S t u d e n t l i t t e r at u r

978-91-44-06753-7_01_book.indd 10

2013-10-15 13:02

11

Förord

Nuklearmedicin är en högspecialiserad verksamhet som använder joniserande strålning från radioaktiva isotoper i diagnostiskt eller terapeutiskt syfte. I Sverige bedrivs nuklearmedicinsk diagnostik med gammakamera inom samtliga landstingsområden på regionsjukhus och i princip vid länssjukhus. PET/CT finns vid alla universitetssjukhus.

De nuklearmedicinska metoderna används förutom i diagnostiken även för såväl kurativ som palliativ tumörterapi.

Det bör understrykas i detta sammanhang att nuklearmedicinsk verksamhet kräver avancerad kompetens i radiofysik. Sjukhusfysikernas medverkan är därför en grundförutsättning för såväl klinik som forskning och utvecklingsarbete inom nuklearmedicin liksom för utbildningen och undervisningen i ämnet. Texten som behandlar radiofysik och teknik är följaktligen relativt omfattande och består i själva verket av flera självständiga kapitel.

Denna bok är avsedd att vara en förstahandskunskapskälla för sjuksköterskor och läkare verksamma inom nuklearmedicin och ger en allmän orientering i ämnet även för andra kategorier av anställda inom sjukvården. Boken torde fylla ett behov inom röntgen-

sjuksköterske- och BMA-utbildningen. I valda delar är bokens innehåll även lätt tillgänglig för läkare i grundutbildning. I specialistutbildningen av läkare i nuklearmedicin är innehållet i den medicinskt diagnostiska och terapeutiska delen av boken tillräckligt som en allmän introduktion i nuklearmedicinska metoder. Kapitlen i nuklearmedicinsk teknik och i viss mån även i dosimetri och radio­ fysik är anpassade för blivande specialister i ämnet. För mera ingående och kompletterande information i detta avseende hänvisar vi till läroboken i Nuklearmedicin med sjukhus­ fysikerna Sten Carlsson och Sven-Erik Svensson som författare.

Framstegen under senare år inom programvara för bildbehandling samt utveckling av metoder för avbildning med s.k. hybrid ­teknik har banat väg för fusion av bilddata­ mängder från olika modaliteter. Hybrid­ avbildning med SPECT/CT och PET/CT är numera idealiska icke-invasiva diagnostiska tekniker för kombinerad information om anatomi och patofysiologi. (Carlsson S, Svensson SE. Nuklearmedicin. www.sfnm.se/Nuklear­ medicin_SC_SES.pdf) Sven-Ola Hietala, Katrine Åhlström Umeå, september 2013

© F ö r fat ta r n a o c h S t u d e n t l i t t e r at u r

978-91-44-06753-7_01_book.indd 11

2013-10-15 13:02

978-91-44-06753-7_01_book.indd 12

2013-10-15 13:02

13

Förkortningar

AA AL ACD ACE ACTH AD AFP ALARA ALI APUD Bq C CA CABG CD CEA COR CT cGRPP CVL DA DAT DISIDA DLB DMSA DNA DTPA EANM EDTA EDTMP EDV EHDP EHT EF EGF EKG EMA EPT ERNA

amyloid A disease (sekundär amyloidos) amyloid light-chain disease (primär amyloidos) antikoagulerande citrat-dextros lösning angiotensin converting enzyme adrenokortikotropt hormon Alzheimers sjukdom alpha-fetoprotein as low as reasonably achievable annual limit of intake amino precursor uptake decarboxylation Becquerel, (sönderfall/sekund) capacitance cancer antigen coronary artery bypass graft cluster of differentiation (ytmarkörer på celler) karcinoembryonalt antigen center of rotation computed tomography current good radiopharmacy practice cerebrovaskulär lesion dopamin dopamine transporter diisopropyl-iminodiacetic-acid Lewy body demens dimerkaptosuccinat deoxyribonucleic acid dietylen-triamino-pentaacetat European Association of Nuclear Medicine etylene-diamine-triacetat etylene-diamine-tetramethylene phosphate end diastolic volume ethane-hydroxy-diphosphonate effektiv halveringstid ejektionsfraktion epidermal growth factor elektrokardiografi European Medicines Agency endokrin pankreastumör equilibrium radionuclide angiography

© F ö r fat ta r n a o c h S t u d e n t l i t t e r at u r

978-91-44-06753-7_01_book.indd 13

2013-10-15 13:02

14

Förkortningar

ET EUS ESV Fab FAP FBP Fc FDG FWHM GABA GC GFR GMP Gy HAMA HDP HED HIV HLA HMPAO HPLC HPT HR HSA HU HVL IBD ICD ICRP IDA Ig IKA IL keV KOL LAF LAO LEGP LOR LPO LDL LL LEGP LUT LV LVEF

essentiell tremor endoscopic ultrasonography endsystolic volume fraction antigen binding familial amyloidotic polyneuropathy filtrerad bakåtprojektion fraction crystallizable fluorodeoxyglukos full width at half maximum gamma amino buturic acid gaskromatografi glomerular filtration rate good manufacturing practice Gray (enhet för absorberad dos=100 rad) human antimurine antibody hydroxymethane-diphosphonate hydroxyefedrin human immundeficiency virus horizontal long axis hexamethyl-propyleneamine-oxime high performance liquid chromatography hyperparatyreoidism high resolution (kollimator) humant serum albumi Hounsfield unit half value layer inflammatory bowel disease implantable cardiac defibrillator International Commission on Radiological Protection iminodiacetic-acid immunoglobulin invasiv kardioangiografi interleukin (cytokin) kiloelektronvolt kronisk obstruktiv lungsjukdom laminar airflow left anterior oblique low energy general purpose line of response left posterior oblique low density lipoprotein left lateral low energy general purpose look up table Läkemedelsverket left ventricular ejection fraction

© F ö r fat ta r n a o c h S t u d e n t l i t t e r at u r

978-91-44-06753-7_01_book.indd 14

2013-10-15 13:02

Förkortningar

LVFS MAA Mab MACE MAG-3 MBq MDP MEN MEP meV MIBG MIBI MID MIRD ML-EM MTO MR MSA MTF MUC MUGA NCA NET NSCLC NYHA OS-EM PAH PAP PBI PD PDCE PCI PET PIOPED PLAP PM-rör PSA PSF PSP PTH PV R RAO RBC RBV rCBF

15

Läkemedelsverkets författningssamling makroaggregerat albumin monoclonal antibody major adverse cardiovascular event merkapto-acetyl-triglycin 106 Bq metylene diphosphonate multiple endocrine neoplasia medium energy parallell (kollimator) megaelektronvolt metaiodobenzylguanidin methoxyisobutylisonitril multiple infarction dementia Medical Internal Radiation Dose Committée Maximum Likelihood-Expectation Maximization metomidat magnetisk resonans multiple systemic atrophy modulation transfer function miktionsuretrocystografi multiple gated acquisition nonreacting cellmembrane antigen neuroendocrine tumor non small cellular lungcarcinoma New York Heart Association Ordered Subsets-Expectation Maximization para-amino-hippursyra prostate alcaline phosphatase proteinbundet jod Parkinsons sjukdom poorly differentiated endocrine carcinoma percutaneous coronary intervention positronemission tomography prospective investigation of pulmonary embolism diagnosis placental alcaline phosphatase photomultiplier tube prostataspecifikt antigen punktspridningsfunktion progressiv supranukleär paralys paratyreoidastimulerande hormon plasmavolym resistance right anterior oblique röda blodkroppar röd blodkroppsvolym regionalt cerebralt blodflöde

© F ö r fat ta r n a o c h S t u d e n t l i t t e r at u r

978-91-44-06753-7_01_book.indd 15

2013-10-15 13:02

16

Förkortningar

RES RFA RIS RIT RIL RNA RNC ROI RPO RPF RVEF SA SAP SeHCAT SCLC SPET SPECT SRS SSM SUV TBG TEW TNM TER TOI TLC TSH TTR UEMS UL UNSCEAR VLA VOI WBR-50 WFNM&B WPW

retikuloendoteliala systemet radiofrequency ablation radioimmunoscintigrafi radioimmunoterapi radioimmunolokalisation radionuklidangiografi radionuklide cystografi region of interest right posterior oblique renalt plasmaflöde right ventricular ejection fraction short axis serum amyloid P-component selene homocholic acid småcellig lungcancer single photon emission tomography single photon emission computed tomography somatostatinreceptorscintigrafi Strålskyddsmyndigheten standard uptake value tyreoideabundet globulin triple energy window tumor nodule metastasis tubular extraction rate time of flight thin layer chromatography tyreoideastimulerande hormon transtyretin Union Européenne des Médecins Spécialistes ultraljud United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation vertical long axis volume of interest whole body retention d.v.s. antalet timmar tills 50 % av helkroppsaktiviteten eliminerats World Federation of Nuclear Medicine and Biology Wolff-Parkinson–White syndrome

© F ö r fat ta r n a o c h S t u d e n t l i t t e r at u r

978-91-44-06753-7_01_book.indd 16

2013-10-15 13:02

Kapitel 1

Inledning Sven-Ola Hietala & K atrine Åhlström Riklu nd

Efter Röntgens upptäckt av ”X-strålarna” 1895 och det snabba införandet av medicinsk röntgendiagnostik, dröjde det åtskilliga år innan andra radio­logiska tekniker för avbildning av människokroppen kom i praktiskt bruk. Henri Becquerel upptäckte naturlig radio­a ktivitet 1896 och George de Hevesy, en ungersk kemist verksam under 1900-talets första hälft, var en av de första att använda strålning från radioaktiva isotoper för att studera kemiska processer. Tillgången på radioaktiva isotoper var under 1900-talets första hälft begränsad, vilket gjorde att användningen inom medicinen utvecklades relativt långsamt. Under 1930-talet inleddes försöken med att använda radioaktiva substanser för medicinsk diagnostik och terapi, främst genom användningen av radioaktiva jod- och fosforisotoper.

De första nuklearmedicinska undersökningarna gjordes av tyreoidea med jodisotoper. De utfördes som punktmätningar med speciella gasjonisations­kammare s.k. GeigerMüller(GM)räknare. Först i början av 1950talet, när lämpliga radioaktiva isotoper som t.ex. 99mTc började bli mera lättill­gängliga, blev det i större omfattning möjligt att skapa funktionella organ­avbildningar genom att tillföra och mäta förekomsten av radioaktiva isotoper i människokroppen. Vid denna tid utvecklades även s.k. linjär­scintigrafer, som genom en mekaniskt styrd detektor gav en bild i ett flertal små punkter av radioaktivitetsfördelningen i

patienten. Gasdetektorerna ersattes då också med scintillationsdetektorer som erbjöd avsevärda effektivitets- och kvalitetsförbättringar.

Anger presenterade 1957 en utrustning för samtidig mätning av en radionuklidfördelning i hela det undersökta området på en patient. Han benämnde utrustningen gamma­kamera, vilket var en naturlig beteckning för en utrustning som ger bilder av elektromagnetisk gamma­ strålning från radioaktiva sönderfall. Bilder registrerade med gammakamera kallas vanligtvis scintigram, en benämning baserad på funktionen för den strål­ningsdetektor som används i gammakameror. Introduktionen av gamma­ kameror medförde både bättre bildkvalitet och kortare undersökningstid jämfört med de tidigare använda linjärscintigraferna. Gammakameran blev därför snabbt det dominerande undersökningsinstrumentet och är fortfarande grundstenen för modern patient­diagnostik med radio­a ktiva isotoper. Medi­cinska dia­ gnostikmetoder som baseras på mätning av strålning från radio­aktiva nukliders sönderfall kallades först isotop­diagnostik, men senare har även benämningen nuklearmedicin kommit att användas för att ge en tydligare beskrivning av verksamhetens art. Utvecklingen av gammakamerornas prestanda har, tillsammans med utnyttjandet av den snabba datorutvecklingen och radiofarmaka­utvecklingen, medfört att nuklear­medicinsk diagnostik i dag utgör ett viktigt komplement till övriga

© F ö r fat ta r n a o c h S t u d e n t l i t t e r at u r

978-91-44-06753-7_01_book.indd 17

2013-10-15 13:02

18

Kapitel 1 Inledning

moderna metoder inom diagnostisk radio­logi.

Under slutet av 1970-talet utvecklades dessutom tekniker för emissions­datortomografi (SPECT – ”Single Photon Emission Computed Tomo­graphy”), vilket ger snittbilder av nuklearmedicinska undersökningar likartade med datortomo­grafiteknik CT (”Computed Tomography”). Hybridtekniken SPECT/CT har gett förbättrade diagnostiska möjligheter.

Positronemissionstomografi, PET (”Positron Emission Tomography”), är ytterligare en avancerad nuklearmedicinsk tomografisk metod som utnyttjar molekyler märkta med en positronemitterande radionuklid. Hybridteknik med PET/CT används sedan 2001, med utbredd användning inom sjukvård och forskning. Hybridteknik med PET/MR har nyligen introducerats i klinisk diagnostik.

Diagnostik med ultraljud användes till en början framför allt för undersökning av hjärtat, men har senare utvecklats till en mycket Tabell 1.1

användbar och diagnostiskt säker metod för nästan alla organsystem.

Avbildning genom magnetisk kärnspinnresonans MR (Magnetisk Resonanstomografi) har från 1980-talets början utvecklats till en betydande radiologisk diagnostikmetod.

Nuklearmedicin är en funktionell avbildningsmetod medan konventionell röntgen­ diagnostik, CT, ultraljud och MR huvudsakligen ger en morfologisk avbildning.

Hybridteknikerna ger kombinerad funktionell och morfologisk information.

För att med minsta möjliga resursförbrukning ge korrekt diagnos och behandlingsutvärdering till varje enskild patient krävs omfattande metodkunskap av framför allt radiologer och nuklearmedicinare men också av remitterande läkare. En kortfattad beskrivning av olika radio­logiska diagnostikmetoder, deras fysikaliska mätparametrar samt kliniska tillämp­ningar redovisas i tabell 1.1.

Radiologiska diagnostikmetoder.

Metod

Fysikalisk mätparameter

Klinisk tillämpning

Konventionell nuklearmedicin

Radionuklidfördelning

Funktionell avbildning

SPECT

Radionuklidfördelning

Funktionell tomografisk avbildning

SPECT/CT

Positronfördelning/ Densitet, elektrontäthet

Funktionell och morfologisk avbildning

PET

Positronfördelning

Funktionell tomografisk avbildning, metabolism

PET/CT

Positronfördelning/Densitet, elektrontäthet

Funktionell och morfologisk avbildning

Konventionell röntgen

Densitet, elektrontäthet

Morfologisk avbildning

CT

Densitet, elektrontäthet

Morfologisk tomografisk avbildning

Ultraljud

Akustisk impedans

Morfologisk avbildning

MR

Väteatomkärnor (vatten)

Morfologisk tomografisk avbildning, metabolism, flöden, funktion

PET/MR

Positronfördelning/ Väteatomkärnor (vatten)

Funktionell och morfologisk avbildning, metabolism, flöden, funktion

© F ö r fat ta r n a o c h S t u d e n t l i t t e r at u r

978-91-44-06753-7_01_book.indd 18

2013-10-15 13:02

Kapitel 1 Inledning

Allmänt om nuklearmedicin Nuklearmedicin är den term som används för att beteckna medicinsk diagnostik baserad på mätning av joniserande fotonstrålning från radioaktiva sönderfall. Fotonstrålning och partikelstrålning från radioaktiva sönderfall utnyttjas även vid andra tillämpningar inom olika medicinska verksamhetsområden; intern strålterapi genom tillförsel av förhållandevis stora mängder radioaktivitet till kroppen, strålterapi genom inplacering av fasta radio­ aktiva strålkällor i kroppen, samt användning av radioaktiva spårämnen i olika laboratorietillämpningar. Dessa senare användningsområden innefattas, förutom rent definitionsmässigt, normalt inte i begreppet nuklearmedicin.

Vid nuklearmedicinska undersökningar tillförs kroppen ett spårämne i form av en radioaktiv lösning vanligen via en intravenös injektion. Blodet fungerar sedan som distributionsmedium och fördelar radioaktiviteten till kroppens olika organ i förhållande till cirkulationen i respektive organ. Det radioaktiva ämnet är oftast kemiskt bundet till en specifik molekyl, vars kemiska egenskaper avgör vilken organfunktion som ska avbildas. Vid ett fåtal undersökningsmetoder tillförs det radioaktiva ämnet oralt i form av kapslar eller lösningar och vid andra med t.ex. subdermal injektion.

Nuklearmedicinska undersökningar ger funktionell och kvantitativ information. Till nuklearmedicinen hör viktiga funktions­ undersökningar som t.ex. spårjodsprov, renografi, metaboliska och hematologiska under­ sökningar. Här finns många arbetsområden som gränsar till radiologin. Den fysiologiska process som är underlag för en bild kan vara av olika natur, t.ex. mineralomsättningen vid skelettscintigrafi, organgenomblödningen vid lung- och myokardscintigrafi, och hormon-

19

Tabell 1.2 Principer för några nuklearmedicinska undersökningar.

Undersökning

Princip

Skelettscintigrafi

osteoblastaktivitet

Lungscintigrafi – perfusion – ventilation

kapillär genomblödning ventilationsfördelning

Njurscintigrafi

glomerulär filtration tubulär sekretion

Tyreoideascintigrafi

jodmetabolism

Hjärtscintigrafi – myokardmärkning – blodkroppsmärkning – infarktmärkning

myokardperfusion cirkulation metabolism

Cerebralt blodflöde

intracerebral perfusion

produktionen i olika delar av sköldkörteln som underlag för tyreoideascintigrafi. Mätresul­ taten i form av bilder illustrerar det skeende som ägt rum under den korta tid som förflutit från tillförsel av isotopen till bildtagningen.

Bilden avspeglar alltså det aktuella funktionstillståndet i ett visst organ. De funktionella principerna för några vanliga nuklearmedicinska undersökningar framgår av tabell 1.2.

Karakteristiskt för de nuklearmedicinska metoderna är att patologiska processer kan påvisas innan dessa hunnit orsaka morfo­ logiska förändringar. Typiskt exempel är meta­staser i skelettet, som ofta kan påvisas med skelettscintigrafi flera månader innan de ger förändringar påvisbara med konventionell röntgenundersökning.

Den tekniska utvecklingen har medfört bildkvalitetsmässigt allt bättre gammakamera­ system för nuklearmedicinsk diagnostik.

Den snabba diag­nostiska metodutvecklingen under senare år beror dock sannolikt till minst lika stor del på utvecklingen av programvara till datorerna. Goda kunskaper inom skilda medicinska och kliniska vetenskaper såsom

© F ö r fat ta r n a o c h S t u d e n t l i t t e r at u r

978-91-44-06753-7_01_book.indd 19

2013-10-15 13:02

Sven-Ola Hietala Katrine Åhlström Riklund (red.)

Sven-Ola Hietala (red.) är professor em. i medicinsk radiologi vid Umeå universitet i Umeå.

Katrine Åhlström Riklund (red.) är professor i medicinsk radiologi vid Umeå universitet och överläkare i bild- och funktionsmedicin vid Norrlands universitetssjukhus i Umeå.

Nuklearmedicin Sedan föregående upplaga av denna bok (1998) har nuklearmedicin utvecklats framför allt inom hybrid-imaging med samtidig funktionell och morfologisk avbildning. PET/CT har blivit tillgänglig även i klinisk diagnostik och behandling. Inom tumördiagnostiken ger den avgörande information såväl i primärdiagnostiken som i behandlingsuppföljningen av tumörer. Hybridavbildning med SPECT/CT ger bättre bildinformation än SPECT enbart.

Nuklearmedicin

| Nuklearmedicin

De metodologiska framstegen har ökat informationsinnehållet i den nuklearmedicinska diagnostiken. I denna upplaga finns beskrivning av dessa metoder och deras diagnostiska användning. Sedan före­ gående upplaga har även flera nya medförfattare tillkommit.

Nuklearmedicin är avsedd för sköterskor och läkare inom nuklear­medicin och för läkare i grundutbildning. Boken är en allmän introduktion för läkare i specialistutbildning i nuklearmedicin i den medicinskt diagnostiska och terapeutiska delen. Kapitlen i nuklearmedicinsk teknik och i viss mån även dosimetri och radiofysik motsvarar mer än väl kraven för blivande specialister i ämnet. Dessa kapitel är avsedda att användas för utbildning av tekniker, sjukhusfysiker och medicintekniska ingenjörer inom området. Boken kan också vara till nytta för de läkare som remitterar patienter till nuklearmedicinska undersökningar.

Andra upplagan

Redaktörer 2:a uppl.

Art.nr 6804

Sven-Ola Hietala Katrine Åhlström Riklund

www.studentlitteratur.se

978-91-44-06753-7_01_cover.indd 1

2013-10-15 13.19