Imaging medico-nucleare con analoghi della somatostatina radiomarcati: Analisi comparativa degli aspetti tecnici

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Materiali e metodi 
 
Per valutare le differenze e le analogie, quindi confrontare le due differenti tipologie 
di indagini medico-nucleari effettuate mediante l’utilizzo dei radiofarmaci Tektrotyd® e 
Octreoscan®, sono stati considerati molteplici parametri derivanti dall’effettiva esperienza 
lavorativa e dall’attività diagnostica svolta nella U.O. Medicina Nucleare Universitaria 
dell’AOUP. 
Nello specifico, per operare un’analisi di tipo comparativo tra i diversi aspetti tecnici 
che derivano dall’utilizzo dei due traccianti impiegati nell’effettuazione di una scintigrafia 
recettoriale con 
111
In-pentetreotide oppure con 
99m
Tc-EDDA/HYNIC-TOC, sono state 
valutate principalmente le differenze nelle modalità di approvvigionamento e nelle 
tempistiche necessarie alla corretta preparazione dei radiofarmaci, il timing indispensabile 
per l’esecuzione complessiva dei due studi (analizzando la possibilità di dover eseguire gli 
esami in singola o doppia giornata) ponendoli sia in relazione all’organizzazione del 
workflow in U.O. Medicina Nucleare, che dal punto di vista dell’impegno temporale del 
paziente nell’ottemperanza all’esecuzione dell’indagine medico-nucleare. 
Inoltre, ulteriormente a quanto affermato finora, sono stati presi in esame come 
parametri di paragone, anche l’impatto dosimetrico determinato dall’utilizzo di Tektrotyd® 
e Octreoscan® rispettivamente nel semestre marzo-agosto 2018 e 2017 sui pazienti oggetto 
di indagine, e sugli operatori, considerando, in quest’ultimo caso, le operazioni di 
manipolazione dei due radiofarmaci da parte del TSRM, necessarie per il completamento 
della corretta procedura di preparazione di ambedue i prodotti.  
Infine, in ultima analisi, è stata proposta una stima dei costi delle due indagini 
diagnostiche, che sebbene, parziale, potesse tener conto simultaneamente del prezzo dei 
radiofarmaci con i rispettivi kit di preparazione, della modalità di approvvigionamento e della 
necessità di disporre di accessori specifici per il controllo di qualità e per la ricostituzione dei 
due prodotti. 
 
Apparecchiature  
 
Le acquisizioni, per quanto riguarda le indagini medico-nucleari con Tektrotyd® e 
Octreoscan®, nella U.O. Medicina Nucleare Universitaria dell’Azienda Ospedaliero-
Universitaria Pisana (AOUP) vengono principalmente realizzate su gamma-camera SPECT
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ibrida Discovery 670 NM/TC (GE Healthcare Technologies, Waukesha, Wisconsin, US), 
apparecchiatura all-purpose, a grande campo, con doppia testata avente geometria variabile 
equipaggiata con due cristalli di ioduro di sodio drogato o attivato mediante impurità di tallio 
NaI(Tl) con spessore 3/8″
 
(circa 9.5 mm)
 
e dimensioni di 54 × 40 cm (per un intervallo di 
accettanza energetico da 40 a 511 keV), dispositivo di contornamento automatico del paziente 
con sensori a infrarossi (Automatic Body Contouring, ABC), associato ad un sistema TC 16-
slice BrightSpeed™ Elite (GE Healthcare Technologies, Waukesha, Wisconsin, US), situato 
posteriormente alla sezione SPECT della macchina. Per l’esecuzione dello studio, sui 
detector della gamma-camera vengono rispettivamente collocati collimatori per basse energie 
ad alta sensibilità (Low Energy - High Resolution, LEHR) in caso di studio con Tektrotyd® 
e per le medie energie (Medium Energy General Purpose, MEGP) se si svolge l’esame con 
Octreoscan®, considerate le caratteristiche fisiche del Tecnezio-99m e dell’Indio-111. 
Il sistema TC 16-slice BrightSpeed™ Elite permette al TSRM la possibilità di 
impostare un voltaggio differente a seconda della tipologia di esame, paziente e distretto 
anatomico studiato, con tensioni rispettivamente di 80, 100, 120 e 140 kV, e di scegliere se 
attivare o meno l’opzione di modulazione automatica della corrente del tubo che, adattandosi 
all’anatomia del paziente, consente di aumentare l’intensità del fascio solo dove necessario, 
con un range compreso tra i 10 e i 440 mA. La risoluzione temporale del sistema tubo 
radiogeno-detettori risulta in questo caso di soli 125 ms, e i tempi di rotazione consentiti 
variano tra un minimo di 0.5 e un massimo 4 secondi (opzione permessa solo in caso di 
acquisizione sequenziale). Lo spessore di strato minimo ottenibile in ricostruzione risulta 
essere 0.625 mm sia dopo scansione sequenziale che volumetrica, e per quest’ultima modalità 
la lunghezza di scansione massima risulta essere 160 cm. Infine, il campo di vista (Field of 
View, FOV) massimo del sistema TC risulta 50 cm. 
Una soluzione di back-up in caso di guasti per svolgere lo studio con 
99m
Tc-EDDA/ 
HYNIC-TOC e 
111
In-pentetreotide, è la presenza di un’altra gamma-camera SPECT ibrida 
nella nostra U.O. denominata Infinia II VC Hawkeye® (GE Healthcare Technologies, 
Milwaukee, Wisconsin, US). 
Quest’ultima, anch’essa all-purpose e a grande campo, è composta da due testate 
aventi geometria libera, dotate, però, a differenza dell’apparecchiatura precedentemente 
descritta, di due cristalli di NaI(Tl) di spessore
 
1″ (circa 25.4 mm, concepito per un range di 
energie da 40 a 681 keV) e dimensioni di 54 × 40 cm, del sistema di contornamento 
automatico del paziente ABC per permettere di mantenere sempre al minimo la distanza tra
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il rilevatore e il paziente durante l'esecuzione dell'esame, consentendo di aumentare 
l'efficienza diagnostica e la risoluzione spaziale delle immagini prodotte.  
Analogamente a quanto affermato in precedenza, anche su questa gamma-camera per 
l’esecuzione dell’esame vengono impiegati collimatori di tipo LEHR e MEGP a seconda 
delle caratteristiche fisico-dosimetriche del radiofarmaco utilizzato per lo svolgimento 
dell’esame. 
 In questo caso, però, il sistema di acquisizione in trasmissione a singolo strato tubo 
radiogeno-detettori Hawkeye® for Infinia™ (GE Healthcare Technologies, Milwaukee, 
Wisconsin, US), che consente di ottenere immagini di tomografia computerizzata, è disposto 
lateralmente all'apertura del gantry.  
L’architettura dello scanner prevede un rotore unico condiviso sia dai detector 
medico-nucleari sia dal sistema tubo-detettori, mantenendo la compattezza 
dell’apparecchiatura ma limitando la velocità di rotazione del gantry. Pertanto le scansioni 
TAC possono raggiungere una velocità di rotazione massima di 2.6 giri al minuto (rpm) con 
step di traslazione del tavolo di 10 mm, permettendo l’acquisizione delle immagini in 
modalità step&shoot, caratterizzata dal movimento rotazionale del tubo intorno al paziente 
nel momento in cui il tavolo è fermo, seguita dalla sospensione dell’emissione di raggi X per 
lo spostamento del lettino, e infine una nuova erogazione radiante sul volume corporeo 
successivo del distretto in esame. 
Per quanto concerne le performance meccaniche del gantry, si può notare che una 
singola fetta di volume analizzato viene acquisita nel tempo di 14 secondi, considerando 1 
secondo per lo spostamento del lettino; pertanto si possono ottenere 4 slices al minuto lungo 
un arco di rotazione angolare di 216°. Infine, il massimo FOV del sistema TC risulta 40 cm. 
Il razionale per cui risulta ottimale l’esecuzione di una SPECT con gamma-camere 
ibride multidetettore risiede in primo luogo nel fatto che un’apparecchiatura monotesta 
fornirebbe immagini qualitativamente accettabili solo allungando in modo eccessivo i tempi 
di acquisizione, con conseguenti difficoltà nel mantenere l’assoluta immobilità del paziente 
e il conseguente rischio di artefatti, e in seconda istanza poiché per compensare in qualche 
modo la nota limitata risoluzione spaziale, nonché la scarsa presenza di informazioni 
anatomo-morfologiche fornite dalle indagini scintigrafiche, mediante “apparecchiature 
ibride” possono essere acquisite in rapida sequenza, sia immagini SPECT che immagini TC, 
fondendole in maniera rapida semplicemente attraverso la sovrapposizione di quei dati che 
provengono dalla stessa sezione del lettino porta-paziente, e quindi (in assenza di movimento)
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dalle corrispondenti strutture anatomiche del paziente in esame.  
In questo modo si riesce a ricavare contemporaneamente informazioni complementari 
dall’indagine svolta, che provengono sia dal dato medico-nucleare, che da quello anatomo-
densitometrico nello stesso distretto corporeo oggetto di esame e in ultima analisi tramite la 
strumentazione TC si ottiene un preciso calcolo dei coefficienti di attenuazione reali del 
paziente, correggendo per quest’ultima ed evitando così che la presenza di un dato tessuto tra 
la sorgente di fotoni gamma e il detector possa influenzare la corretta rilevazione della 
radiazione emessa. 
 
Radiofarmaci 
 
Scintigrafia recettoriale con 
111
In-pentetreotide (Octreoscan®) 
 
Descrizione del Radiofarmaco 
 
 
L’analogo octapeptidico octreotide, dopo coniugazione con un chelante, l’acido 
dietilen-triamino-pentacetico (Diethylene-Triamine-Pentaacetic Acid, DTPA), costituisce una 
delle molecole più conosciute ad uso diagnostico nell’ambito dei tumori neuroendocrini, che 
viene denominata pentetreotide. La presenza del DTPA, che contiene 4 gruppi carbossilici 
liberi, permette la marcatura con il radioisotopo Indio-111. (Figura 11) 
Il radionuclide con cui viene legata la macromolecola sopracitata è l'Indio-111. 
Quest’ultimo costituisce un isotopo radioattivo semimetallico (con proprietà chimiche 
intermedie fra quelle dei metalli e dei non metalli) e viene prodotto da ciclotrone a partire dalla 
reazione 
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Cd (p, 2n) 
111
In. 
Esso presenta un’emivita fisica di 2.8047 giorni (cioè 67.3128 ore) e decade in 
111
Cd 
(uno dei vari isotopi stabili del Cadmio) per cattura elettronica, emettendo raggi γ con energia 
di 171.28 (Iγ(abs) 90.6%) e 245.35 keV (Iγ(abs) 94.1%); possiede, però, al contempo 
un’emissione secondaria di raggi X caratteristici o “di fluorescenza” aventi energie miste, di 
cui il 75% risultano comprese tra i 23 e i 26 keV, e infine provoca la produzione di elettroni 
di Auger, che originano da variazioni nello stato energetico e nella configurazione degli 
orbitali atomici, presentando debolissima energia da 1.992 fino a circa 4.004 keV (I(abs) ≈ 
100%). [39] 
 Quest’ultima caratteristica ha fatto ipotizzare in ambito di ricerca un possibile impiego 
terapeutico del 
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In-pentetreotide (Octreoscan®) somministrato con elevate attività