Carbon-encapsulated radioactive Tc-99m nanoparticles

A macroscopic quantity of quasi-spherical fullerene-like shells (see Figure) that encapsulate iron nanoparticles containing radioisotope Tc-99m are prepared for the first time. The nanocomposite is acid-non-leachable, retaining radioactivity at an extremely high level. This method will enable rigorous studies of what are currently theoretical descriptions of nanometer-scale medicinal delivery vehicles for diagnostic and therapeutic purposes.

Sentinel node detection in cervical cancer with Tc-99m-phytate

Objectives. The aim of this study was to investigate the feasibility of sentinel lymph node (SLN) identification using radioisotopic lymphatic mapping with technetium-99 m-labeled phytate in patients undergoing radical hysterectomy with pelvic lymphadenectomy for treatment of early cervical cancer.Methods. Between July 2001 and February 2003, 56 patients with cervical cancer 1160 stage I (it 53) or stage 11 (it 3) underwent sentinel lymph node detection with preoperative lymphoscintigraphy (Te-99m-labeled phytate injected into the uterine cervix, at 3, 6, 9, and 12 o'clock, at a dose of 55-74 MBq in a volume of 0.8 ml) and intratoperative lymphatic mapping with a handheld gamma probe, Radical hysterectomy was aborted in three cases because parametrial invasion was found intraoperatively and we performed only sentinel node resection. The remaining 53 patients underwent radical hysterectomy with complete pelvic lymphadenectomy, Sentinel nodes were detected using a handheld gamma-probe and removed for pathological assessment during the abdominal radical hysterectomy and pelvic lymphadenectomy.Results. One or more sentinel nodes were detected in 52 out of 56 eligible patients (92.8%). A total of 120 SLNs were detected by lymphoscintigraphy (mean 2.27 nodes per patient) and intraoperatively by gamma probe, Forty-four percent of SLNs were found in the external iliac area, 39% in the obturator region, 8.3% in interiliae region, and 6.7),) in the common iliac area. Unilateral sentinel nodes were found in thirty-one patients (59%). The remaining 21 patients (4100 had bilateral sentinel nodes, Microscopic nodal metastases were confirmed in 17 (32%) cases. In 10 of these patients, only SLNs had metastases. The 98 sentinel node.,, that were negative on hematoxylin and eosin were submitted to cytokeratin immunohistochemical analysis. Five (5.1%) micrometastases were identified with this technique. The sensitivity of the sentinel node was 82.3% (CI 95% - 56.6-96.2) and the negative predictive value was 92.1% (CI 95% 78.6 98.3) the accuracy of sentinel node in predicting the lymph node status was 94.2%,Conclusion. Preoperative lymphoscintigraphy and intraoperative lymphatic mapping with Tc-99-labeled phytate are effective in identifying sentinel nodes in patients undergoing radical hysterectomy and to select women in whom lymph node dissection call be avoided. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Studio di fattibilità della produzione diretta di tc-99m mediante ciclotrone

Le caratteristiche del 99mTc e la possibilità per gli ospedali di produrlo in loco quotidianamente grazie ai generatori, hanno reso questo radioisotopo il più utilizzato della fisica medica: è richiesto in circa l’80% delle procedure di medicina nucleare con circa 7 milioni di somministrazioni all’anno in Europa e 8 milioni negli USA. Inoltre il campo di applicabilità del 99mTc è molto vasto: viene infatti utilizzato per scintigrafie ossee, epatiche, renali, celebrali, tiroidee e per il controllo della funzionalità epatica. A causa del notevole incremento dell’insorgenza di patologie oncologiche e dell’aumento della popolazione, la richiesta di 99mTc è sempre cresciuta negli anni ed è ancora destinata a crescere nei prossimi; l’unico fattore attenuante è lo sviluppo di altre tecniche di diagnostica funzionale come la PET ( Positron Emission Tomography ). Nonostante la creazione del 99mTc da generatori di 99Mo sia ancora oggi il metodo di produzione più efficiente, si sta ponendo recentemente la necessità di ricercare nuove tecniche di produzione dell’isotopo per soddisfare le grandi quantità richieste dal mercato globale. Questo accade perché malgrado l’utilizzo del 99mTc sia in forte crescita, la produzione di 99Mo è destinata a diminuire in quanto necessita di reattori nucleari: gli ingenti costi delle moderne centrali e le elevate quantità di scorie prodotte, stanno guidando la politica mondiale verso una denuclearizzazione che renderà in pochi anni impossibile soddisfare la richiesta di 99Mo della medicina nucleare. Questo lavoro di tesi si colloca in questo contesto, cioè nella ricerca di un metodo alternativo per la produzione di 99mTc: l’irraggiamento con protoni di un target di 100Mo arricchito, in un ciclotrone ad uso medicale. L’obbiettivo che si vuole raggiungere è fornire una stima attendibile su tale produzione, valutare la qualità dell’isotopo e mettere in luce eventuali problematiche riscontrabili.

Estudo de metodologias de controle de qualidade do Mo-99 utilizado no preparo de geradores de Mo-99/Tc-99m

O 99mTc é o radionuclídeo mais utilizado em medicina nuclear. No Brasil os geradores de 99Mo/99mTc são produzidos exclusivamente pelo Centro de Radiofarmácia do IPEN-CNEN/SP, com 99Mo importado de diferentes fornecedores. O 99Mo (t1/2 = 66 h), por ser um produto de fissão do 235U, pode conter impurezas radionuclídicas prejudiciais à saúde humana. Dessa forma, para que o gerador seja utilizado de forma segura, é necessário que o 99Mo seja avaliado por ensaios de controle de qualidade e atenda à alguma especificação descrita em farmacopeia. A Farmacopeia Europeia (FE) apresenta monografia, com parâmetros (identificação, pureza radioquímica e pureza radionuclídica), métodos de análise, e limites, para avaliação da qualidade da solução de [99Mo] na forma de molibdato de sódio, que é utilizada como matéria-prima no preparo dos geradores de 99Mo/99mTc. No entanto, observa-se uma dificuldade na implementação e execução dos métodos por parte dos produtores de geradores, com pouca literatura sobre o assunto, provavelmente devido à falta de praticidade dos métodos propostos e à extensa lista de reagentes utilizados. Nesse trabalho foram avaliados vários parâmetros de qualidade do 99Mo descritos na monografia da FE. Foram estudados métodos de separação do 99Mo de suas impurezas radionuclídicas por extração em fase sólida (SPE) e por TLC. Após separação por SPE, foi proposta a quantificação de metais por ICP-OES para avaliar a porcentagem de retenção de Mo e a porcentagem de recuperação de Ru e Te e Sr em diversos tipos de cartuchos, em substituição ao uso de radiotraçadores. Observou-se que a marca de cartucho de SPE para separação do 99Mo recomendada pela FE apresentou baixa recuperação para Ru, quando comparado aos outros cartuchos de troca aniônica disponíveis no mercado. Amostras de 99Mo de diferentes fornecedores mundiais foram analisadas. Observou-se que é possível realizar a quantificação de 103Ru em amostras de 99Mo mesmo com tempos de decaimento acima de 4 semanas. Um método alternativo de separação do 99Mo do 131I por TLC apresentou resultados promissores. Não foi feita a quantificação das impurezas radionuclídicas emissoras beta e alfa. Todas as amostras analisadas apresentaram resultados dentro das especificações da FE para pureza radioquímica (>95%) e pureza radionuclídica.

Estudo de metodologias de controle de qualidade do Mo-99 utilizado no preparo de geradores de Mo-99/Tc-99m

Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear)

Effect of power Doppler and digital subtraction techniques on the comparison of myocardial contrast echocardiography with SPECT

Objective-To compare the accuracy and feasibility of harmonic power Doppler and digitally subtracted colour coded grey scale imaging for the assessment of perfusion defect severity by single photon emission computed tomography (SPECT) in an unselected group of patients. Design-Cohort study. Setting-Regional cardiothoracic unit. Patients-49 patients (mean (SD) age 61 (11) years; 27 women, 22 men) with known or suspected coronary artery disease were studied with simultaneous myocardial contrast echo (MCE) and SPECT after standard dipyridamole stress. Main outcome measures-Regional myocardial perfusion by SPECT, performed with Tc-99m tetrafosmin, scored qualitatively and also quantitated as per cent maximum activity. Results-Normal perfusion was identified by SPECT in 225 of 270 segments (83%). Contrast echo images were interpretable in 92% of patients. The proportion of normal MCE by grey scale, subtracted, and power Doppler techniques were respectively 76%, 74%, and 88% (p < 0.05) at > 80% of maximum counts, compared with 65%, 69%, and 61% at < 60% of maximum counts. For each technique, specificity was lowest in the lateral wail, although power Doppler was the least affected. Grey scale and subtraction techniques were least accurate in the septal wall, but power Doppler showed particular problems in the apex. On a per patient analysis, the sensitivity was 67%, 75%, and 83% for detection of coronary artery disease using grey scale, colour coded, and power Doppler, respectively, with a significant difference between power Doppler and grey scale only (p < 0.05). Specificity was also the highest for power Doppler, at 55%, but not significantly different from subtracted colour coded images. Conclusions-Myocardial contrast echo using harmonic power Doppler has greater accuracy than with grey scale imaging and digital subtraction. However, power Doppler appears to be less sensitive for mild perfusion defects.

Prognóstico do duke-escore versus cintilografia em pacientes com fatores de risco para doença arterial coronariana: seguimento de um ano

OBJETIVO: Determinar a sensibilidade, a especificidade e o risco de eventos cardiovasculares em pacientes com Duke-escore (DE) baixo, intermediário e alto risco, em comparação com a presença (ou não) de defeitos de perfusão à cintilografia do miocárdio. MÉTODOS: Estudo prospectivo, consecutivo, com 173 pacientes com 2 ou mais fatores de risco para doença arterial coronariana (DAC), que foram submetidos à cintilografia de perfusão do miocárdio com tetrofosmin marcado com tecnécio-Tc 99m (CPM) e ao teste ergométrico (aplicando-se o DE), de um bairro de Curitiba, entre janeiro de 2003 a fevereiro de 2004. Os pacientes tiveram seguimento de 13±1 meses e 162 completaram o acompanhamento. Foi avaliada a presença de morte, angina, infarto agudo do miocárdio, angioplastia coronariana e revascularização do miocárdio. RESULTADOS: A média do DE dos pacientes que apresentaram eventos (18) foi de -0,27 (95% IC= -3,97 a +3,91) e daqueles livres de eventos (144) foi de +4,92 (95% IC= +4,03 a +5,81), com p<0,00069. A sensibilidade do DE foi de 72,22% e da CPM foi de 77,78%, sem diferença estatística, com p=0,21. A especificidade do DE foi de 54,17% e a da CPM foi de 88,19%, com p<0,0001. A curva de Kaplan-Meier demonstrou que 94% dos pacientes com DE baixo risco permaneceram livres de eventos em 01 ano. Em contraste, todos os de alto risco apresentaram eventos no mesmo período. Os que apresentaram DE de intermediário risco apresentaram 15% de eventos em 01 ano. CONCLUSÃO: O DE foi tão sensível quanto CPM em determinar o risco para DAC em um ano. Os pacientes com DE <-0,27 tiveram maior risco de eventos cardíacos.

Prevalence of symptomatic and silent stress-induced perfusion defects in diabetic patients with suspected coronary artery disease referred for myocardial perfusion scintigraphy.

PURPOSE: Silent myocardial ischaemia--as evaluated by stress-induced perfusion defects on myocardial perfusion scintigraphy (MPS) in patients without a history of chest pain--is frequent in diabetes and is associated with increased rates of cardiovascular events. Its prevalence has been determined in asymptomatic diabetic patients, but remains largely unknown in diabetic patients with suspected coronary artery disease (CAD) in the clinical setting. In this study we therefore sought (a) to determine the prevalence of symptomatic and silent perfusion defects in diabetic patients with suspected CAD and (b) to characterise the eventual predictors of abnormal perfusion. METHODS: The patient population comprised 133 consecutive diabetic patients with suspected CAD who had been referred for MPS. Studies were performed with exercise (41%) or pharmacological stress testing (1-day protocol, (99m)Tc-sestamibi, 201Tl or both). We used semi-quantitative analysis (20-segment polar maps) to derive the summed stress score (SSS) and the summed difference score (SDS). RESULTS: Abnormal MPS (SSS> or =4) was observed in 49 (37%) patients (SSS=4.9+/-8.4, SDS=2.4+/-4.7), reversible perfusion defects (SDS> or =2) in 40 (30%) patients [SSS=13.3+/-10.9; SDS=8.0+/-5.6; 20% moderate to severe (SDS>4), 7% multivessel] and fixed defects in 21 (16%) patients. Results were comparable between patients with and patients without a history of chest pain. Of 75 patients without a history of chest pain, 23 (31%, 95% CI=21-42%) presented reversible defects (SSS=13.9+/-11.3; SDS=7.4+/-1.2), indicative of silent ischaemia. Reversible defects were associated with inducible ST segment depression during MPS stress [odds ratio (OR)=3.2, p<0.01). Fixed defects were associated with erectile dysfunction in males (OR=3.7, p=0.02) and lower aspirin use (OR=0.25, p=0.02). CONCLUSION: Silent stress-induced perfusion defects occurred in 31% of the patients, a rate similar to that in patients with a history of chest pain. MPS could identify these patients with a potentially increased risk of cardiovascular events.

SPECT myocardial perfusion imaging: long-term prognostic value in diabetic patients with and without coronary artery disease.

AIM: To determine the long-term prognostic value of SPECT myocardial perfusion imaging (MPI) for the occurrence of cardiovascular events in diabetic patients. PATIENTS, METHODS: SPECT MPI of 210 consecutive Caucasian diabetic patients were analysed using Kaplan-Meier event-free survival curves and independent predictors were determined by Cox multivariate analyses. RESULTS: Follow-up was complete in 200 (95%) patients with a median period of 3.0 years (0.8-5.0). The population was composed of 114 (57%) men, age 65 +/- 10 years, 181 (90.5%) type 2 diabetes mellitus, 50 (25%) with a history of coronary artery disease (CAD) and 98 (49%) presenting chest pain prior to MPI. The prevalence of abnormal MPI was 58%. Patients with a normal MPI had neither cardiac death, nor myocardial infarction, independently of a history of coronary artery disease or chest pain. Among the independent predictors of cardiac death and myocardial infarction, the strongest was abnormal MPI (p < 0.0001), followed by history of CAD (Hazard Ratio (HR) = 15.9; p = 0.0001), diabetic retinopathy (HR = 10.0; p = 0.001) and inability to exercise (HR = 7.7; p = 0.02). Patients with normal MPI had a low revascularisation rate of 2.4% during the follow-up period. Compared to normal MPI, cardiovascular events increased 5.2 fold for reversible defects, 8.5 fold for fixed defects and 20.1 fold for the association of both defects. CONCLUSION: Diabetic patients with normal MPI had an excellent prognosis independently of history of CAD. On the opposite, an abnormal MPI led to a >5-fold increase in cardiovascular events. This emphasizes the value of SPECT MPI in predicting and risk-stratifying cardiovascular events in diabetic patients.

Detecção e exérese de lesões mamárias não palpáveis orientadas por cirurgia radioguiada com injeção de ar para controle radiológico

OBJETIVO: avaliar a eficiência da localização e exérese por cirurgia radioguiada de lesões ocultas mamárias utilizando radiofármaco injetado diretamente no interior das lesões ou até dois centímetros destas com posterior injeção de ar como controle radiológico. MÉTODOS: vinte e nove pacientes com 32 lesões mamárias ocultas, detectadas por mamografia ou ultra-sonografia, classificadas como Bi-Rads® 3, 4 e 5 foram incluídas neste estudo observacional com resultados expressos em percentagens. O radiofármaco utilizado foi o macroagregado de albumina marcado com tecnécio-99m (99mTc-MAA) injetado por orientação mamográfica ou guiado por ultra-sonografia. A injeção do radiofármaco foi seguida pela imediata administração de ar, através da agulha da estereotaxia, visando o controle radiológico da injeção do radiofármaco. A biopsia excisional foi feita com o auxílio do aparelho portátil gamma-probe (detector de radiação gama) e a remoção completa das lesões foi verificada pela radiografia das peças cirúrgicas ou por exame por congelação intra-operatório. RESULTADOS: câncer de mama foi encontrado em 10% (1/10) das lesões BI-RADS® 3, em 31,5% (6/19) das BI-RADS® 4 e em 66,6% (2/3) das BI-RADS® 5. As 29 pacientes corresponderam a 32 espécimes, cirúrgicos. O radiofármaco foi corretamente posicionado em 96,8% (31/32) dos espécimes permitindo remoção de 96,8% das lesões mamárias não palpáveis estudadas. A completa remoção da lesão foi demonstrada pela radiografia das peças em 23 casos (71,8%), pelo estudo intra-operatório por congelação em 21,8% (7/32) e por ambos os métodos em 6,2% (2/32). CONCLUSÃO: a cirurgia radioguiada é importante instrumento na remoção de lesões mamárias não palpáveis, tratando-se de método simples, rápido e exeqüível que pode ser implementado na rotina clínica dessas pacientes.

Utilidade da ultra-sonografia e cintilografia da paratireóide no diagnóstico do hiperparatireoidismo secundário em pacientes com insuficiência renal crônica em hemodiálise

A osteodistrofia renal é uma complicação comum da insuficiência renal crônica. A biópsia óssea continua sendo o melhor método para o diagnóstico das doenças ósseas metabólicas. O objetivo deste estudo foi avaliar a utilidade da ultra-sonografia e da cintilografia com Tc-99m-sestamibi da paratireóide, como métodos diagnósticos não invasivos em pacientes com osteodistrofia renal em hemodiálise. Foram investigados 30 pacientes com insuficiência renal crônica, em tratamento com hemodiálise por no mínimo 6 meses, com sintomas e/ou com alterações bioquímicas sugestivas de doença óssea renal, sendo 19 mulheres e 11 homens, com média de idade de 43,9  9,17 anos. Quinze pacientes (50%) apresentaram diagnóstico de hiperparatireoidismo secundário, 5 (16,7%) de doença óssea mista, 3 (10%) de osteomalácia e 3 (10%) de doença óssea adinâmica. Glândulas aumentadas da paratireóide foram observadas em 12 (40%) pacientes na ultra-sonografia e em 15 (50%) na cintilografia com Tc-99m-sestamibi. O grupo de pacientes com glândulas aumentadas da paratireóide na ultra-sonografia, comparado com o grupo com glândulas não detectadas, apresentaram níveis séricos de PTHi aumentados (1536,6  881,8 x 811,7  705,5 pg/ml, p<0,05) e níveis séricos de albumina menores (3,690,24 x 4,030,44 g/dl, p<0,05). Todos os pacientes com níveis séricos de PTHi inferiores a 280 pg/ml apresentaram ecografias da paratireóide com resultados normais. Nove de 12 pacientes (83,3%), com ultra-sonografia com glândulas aumentadas da paratireóide, apresentavam níveis de PTHi superiores a 720 pg/ml. Ultra-sonografia mostrando glândulas aumentadas da paratireóide apresentou uma sensibilidade de 50%, uma especificidade de 66% e um valor preditivo positivo de 83% para o diagnóstico de doenças de alto remanejamento ósseo. Em relação aos resultados das cintilografias de paratireóide com Tc-99m-sestamibi, não houve diferenças nas médias dos níveis de PTHi entre os pacientes com ou sem glândulas aumentadas da paratireóide, assim como para os outros exames bioquímicos. Quando comparado aos níveis de PTHi, 2 pacientes apresentaram resultados positivos na cintilografia com PTHi inferior a 280 pg/ml e 8 (53,4%) acima de 720 pg/ml. Semelhante aos resultados das ultra-sonografias, a sensibilidade, a especificidade e o valor preditivo positivo da cintilografia para o diagnóstico das doenças de alto remodelamento ósseo foram baixos, 50%, 33% e 71%, respectivamente. Podemos concluir que a ultra-sonografia e a cintilografia com Tc-99m-sestamibi da paratireóide não foram bons métodos para o diagnóstico de doenças ósseas com alto remodelamento, no entanto, a ultra-sonografia da paratireóide foi superior a cintilografia com Tc-99m-sestamibi na detecção de glândulas aumentadas, sugerindo ser um marcador mais útil de gravidade em pacientes sintomáticos com hiperparatireoidismo secundário severo.

Impact of scar thickness on the assessment of viability using dobutamine echocardiography and thallium single-photon emission computed tomography - A comparison with contrast-enhanced magnetic resonance imaging

OBJECTIVES We sought to determine whether the transmural extent of scar (TES) explains discordances between dobutamine echocardiography (DbE) and thallium single-photon emission computed tomography (Tl-SPECT) in the detection of viable myocardium (VM). BACKGROUND Discrepancies between DbE and Tl-SPECT are often attributed to differences between contractile reserve and membrane integrity, but may also reflect a disproportionate influence of nontransmural scar on thickening at DbE. METHODS Sixty patients (age 62 +/- 12 years; 10 women and 50 men) with postinfarction left ventricular dysfunction underwent standard rest-late redistribution Tl-SPECT and DbE. Viable myocardium was identified when dysfunctional segments showed Tl activity >60% on the late-redistribution image or by low-dose augmentation at DbE. Contrast-enhanced magnetic resonance imaging (ceMRI) was used to divide TES into five groups: 0%, 75% of the wall thickness replaced by scar. RESULTS As TES increased, both the mean Tl uptake and change in wall motion score decreased significantly (both p < 0.001). However, the presence of subendocardial scar was insufficient to prevent thickening; >50% of segments still showed contractile function with TES of 25% to 75%, although residual function was uncommon with TES >75%. The relationship of both tests to increasing TES was similar, but Tl-SPECT identified VM more frequently than DbE in all groups. Among segments without scar or with small amounts of scar (50% were viable by SPECT. CONCLUSIONS Both contractile reserve and perfusion are sensitive to the extent of scar. However, contractile reserve may be impaired in the face of no or minor scar, and thickening may still occur with extensive scar. (C) 2004 by the American College of Cardiology Foundation.