Optimização e Validação da Produção de [13n]-Nh3 para Estudos Clínicos de Tomografia por Emissão de Positrões na Avaliação da Perfusão Miocárdica

A par das patologias oncológicas, as doenças do foro cardíaco, em particular a doença arterial coronária, são uma das principais causas de morte nos países industrializados, devido sobretudo, à grande incidência de enfartes do miocárdio. Uma das formas de diagnóstico e avaliação desta condição passa pela obtenção de imagens de perfusão miocárdica com radionuclídeos, realizada por Tomografia por Emissão de Positrões (PET). As soluções injectáveis de [15O]-H2O, [82Rb] e [13N]-NH3 são as mais utilizadas neste tipo de exame clínico. No Instituto de Ciências Nucleares Aplicadas à Saúde (ICNAS), a existência de um ciclotrão tem permitido a produção de uma variedade de radiofármacos, com aplicações em neurologia, oncologia e cardiologia. Recentemente, surgiu a oportunidade de iniciar exames clínicos com [13N]-NH3 para avaliação da perfusão miocárdica. É neste âmbito que surge a oportunidade do presente trabalho, pois antes da sua utilização clínica é necessário realizar a optimização da produção e a validação de todo o processo segundo as normas de Boas Práticas Radiofarmacêuticas. Após uma fase de optimização do processo, procedeu-se à avaliação dos parâmetros físico-químicos e biológicos da preparação de [13N]-NH3, de acordo com as indicações da Farmacopeia Europeia (Ph. Eur.) 8.2. De acordo com as normas farmacêuticas, foram realizados 3 lotes de produção consecutivos para validação da produção de [13N]-NH3. Os resultados mostraram um produto final límpido e ausente de cor, com valores de pH dentro do limite especificado, isto é, entre 4,5 e 8,5. A pureza química das amostras foi verificada, uma vez que relativamente ao teste colorimétrico, a tonalidade da cor da solução de [13N]-NH3 não era mais intensa que a solução de referência. As preparações foram identificadas como sendo [13N]-NH3, através dos resultados obtidos por cromatografia iónica, espectrometria de radiação gama e tempo de semi-vida. Por examinação do cromatograma obtido com a solução a ser testada, observou-se que o pico principal possuia um tempo de retenção aproximadamente igual ao pico do cromatograma obtido para a solução de referência. Além disso, o espectro de radiação gama mostrou um pico de energia 0,511 MeV e um outro adicional de 1,022 MeV para os fotões gama, característico de radionuclídeos emissores de positrões. O tempo de semi-vida manteve-se dentro do intervalo indicado, entre 9 e 11 minutos. Verificou-se, igualmente, a pureza radioquímica das amostras, correspondendo um mínimo de 99% da radioactividade total ao [13N], bem como a pureza radionuclídica, observando-se uma percentagem de impurezas inferiores a 1%, 2h após o fim da síntese. Os testes realizados para verificação da esterilidade e determinação da presença de endotoxinas bacterianas nas preparações de [13N]-NH3 apresentaram-se negativos.Os resultados obtidos contribuem, assim, para a validação do método para a produção de [13N]-NH3, uma vez que cumprem os requisitos especificados nas normas europeias, indicando a obtenção de um produto seguro e com a qualidade necessária para ser administrado em pacientes para avaliação da perfusão cardíaca por PET.

Estudo combinado de PET com [11C]PiB e [18F]FDG na avaliação de doença de Alzheimer

A doença de Alzheimer (DA) têm-se constituído, nos últimos anos, num sério problema de saúde pública nas sociedades ocidentais, um reflexo de uma população cada vez mais envelhecida fruto da melhoria geral da assistência médica e das mudanças demográficas daí decorrentes. Tratando-se uma doença neurodegenerativa a DA conduz à perda de diversas faculdades cognitivas e carateriza-se pela redução progressiva de tamanho e número das células cerebrais, a par da formação de emaranhados neurofibrilares (NFTs) no seu interior e placas de β-amilóide (Aβ) no espaço exterior. Na última década, o diagnóstico da DA ganhou um importante aliado com a possibilidade de realização de Tomografia por Emissão de Positrões (PET) com o radiofármaco [11C]PiB que apresenta afinidade pelas placas de Aβ. Recentemente, foi também possível aumentar a confiança deste diagnóstico complementando-o com a avaliação do metabolismo cerebral da glicose através da sua conjugação, no mesmo protocolo PET com a [18F]FDG. No que concerne à realidade portuguesa, o ICNAS, uma unidade orgânica de investigação da Universidade de Coimbra focada na Utilização Biomédica das Ciências Nucleares, que inclui na sua estrutura uma unidade de produção radiofarmacêutica com ciclotrão, é um local privilegiado para a realização de PET cerebral com [11C]PiB. Desde Abril de 2012 até Julho de 2014 foram já realizados 107 estudos com [11C]PiB, dos quais 37 fizeram parte de estudos sequenciais onde o mesmo doente realizou o estudo combinado com [11C]PiB e [18F]FDG.

Desenvolvimento de um modelo dosimétrico baseado em medidas de área

Os procedimentos médicos imagiológicos com recurso ao uso de radiações ionizantes têm vindo a crescer de ano para ano, contribuindo para um aumento da dose a que está exposta a população em geral. No entanto e apesar de os benefícios serem ainda superiores aos riscos, os princípios de radioproteção exigem que se tenha em linha de conta os cuidados com a proteção radiológica e que se pratiquem procedimentos seguros e com o mínimo de radiação possível. Isto é particularmente importante no caso da Medicina Nuclear (PET e SPECT), visto que a fonte de radiação é interna e continua a irradiar o doente mesmo depois de terminado o exame radiológico em causa. Nesse sentido, este projeto tem como principal objetivo criar um modelo dosimétrico com base em medidas de área retiradas do local de estudo, a fim de se conseguir prever a dose de radiação a que cada utilizador das instalações pode estar sujeito e ajudar a perceber os locais que determinado grupo de indivíduos (profissionais ou doentes) devem evitar. Para retirar as medidas de área foi usado um detetor de débito de dose RadEyeTM B20, que permite detetar com fiabilidade e rapidez taxas de dose de radiação alfa, beta, gama e X. Com recurso a este detetor, fez-se então uma aquisição metódica das medidas em pontos previamente marcados no piso 0 e no piso -1 do ICNAS, considerados os mais importantes pois é nestes que se realiza a circulação dos utentes. No entanto, a aquisição era só uma parte do projeto, visto que foi necessário depois inseri-los num algoritmo de simulação de Monte Carlo em conjunto com uma interface gráfica para se poder obter os cálculos de dose de exposição com uma interação simples e intuitiva com o utilizador. De acordo com as medidas de dose retiradas com recurso ao detetor utilizado, podemos verificar que os locais com mais radiação associada são no piso 0 a radiofarmácia, a sala de espera dos injetados e as salas das câmaras gama. No piso -1 os pontos considerados mais quentes em termos de radiação são a sala da PET/TC e as salas de espera dos doentes injetados. Com os dados retirados construiu-se uma base estatística adequada, sendo inserida num algoritmo construído para se conseguir criar o modelo de simulação para cálculo de doses para diversas trajetórias dos mais variados utilizadores das instalações do Instituto. Este modelo dosimétrico, criado a partir do estudo das medidas de dose retiradas nos pontos selecionados, pode vir a tornar-se útil visto que pode ser utilizado como uma ferramenta de simulação e por conseguinte, conseguir prever a quantidade de radiação a que cada indivíduo está sujeito quando percorrer os diversos locais nos diferentes pisos do ICNAS. Esta pode vir a ser usada em conjunto com as ferramentas de monitorização pessoal, contribuindo assim para reduzir o valor de dose ocupacional de cada utilizador.

Exposição à radiação em exames de corpo inteiro de 18F-FDG PET-TC

O sistema de PET-TC resulta da combinação de duas modalidades de imagem médica: a Tomografia Computorizada (TC), que permite obter imagens anatómicas precisas, e a Tomografia por Emissão de Positrões (PET), que oferece imagens moleculares do corpo humano. Num exame hibrido de PET-TC, para além da exposição interna, o doente é também submetido a uma exposição externa devida à irradiação do mesmo por uma fonte externa, referente à aquisição dos dados de TC. Como tal, o exame de PET-TC tem associado um aumento da exposição para o doente [Huang, 2009], pelo que normalmente os scans de TC são adquiridos com baixa dose [Nunes,2011]. Pretende-se com este trabalho, estabelecer um método capaz de estimar a dose efetiva em exames de corpo inteiro de 18F-FDG PET-TC, uma vez que existem diversos métodos para realizar análise dosimétrica dos exames individuais de PET e de TC, e comparar os valores obtidos com os valores utilizados em outros países. Foram recolhidos dados de 24 pacientes que efetuaram exames de corpo inteiro de PET-TC com 18F-FDG no ICNAS, por questões de saúde e por necessidade própria, com o intuito de estimar a dose efetiva associada a esses exames. Para estimar a dose efetiva referente ao exame de TC recorreu-se ao valor de DLP, fornecido pelo equipamento de TC com controlo de qualidade em dia, e ao método dos coeficicientes de dose efetiva normalizados, proposto pela CE, obtendo-se um valor de dose de 4.75 mSv. A dose efetiva do exame de PET foi calculada com base nos valores da atividade no momento de aquisição das imagens e em coeficientes de dose para a PET, obtendo-se um valor de dose de 4.77 mSv. Concluiu-se que para os pacientes sujeitos ao exame de corpo inteiro de 18F-FDG PET-TC, foi registado um valor de dose de 9.47 mSv de dose efetiva. Este valor de dose efetiva para os exames de PET-TC é significativamente mais baixo comparativamente aos valores registados em vários estudos internacionais (13.65 mSv, 14.3 mSv, 18.85 mSv, 24.8 mSv, 25 mSv, 32.18 mSv), dos quais apenas no estudo de Brix um dos hospitais estudados regista um valor ligeiramente inferior, de 8.5 mSv. Com este estudo foi possível determinar o valor de exposição à radiação a que os pacientes do ICNAS se encontram sujeitos em exames de corpo inteiro de 18F-FDG PET-TC considerando as duas modalidades de imagem médica.