Nascholing Nucleaire Geneeskunde Syllabus met de door de sprekers aangeleverde informatie

Transcriptie

1 Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Syllabus met de door de sprekers aangeleverde informatie

2 Inhoud Nascholing Nucleaire Geneeskunde Voorwoord... 3 Programma Nascholing Nucleaire Geneeskunde Inleiding... 5 Cerenkov straling... 7 Besluit basisveiligheidsnormen stralingsbescherming... 8 Implementatie GA 68 edotreotide (DOTATOC)... 9 Extravasaten Ontwikkelingen in klinische TOF PET en PET/MRI instrumentatie Mammaprint PET CT scans met Fluor DOPA NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 2

3 Voorwoord Deze syllabus voor de nascholing Nucleaire Geneeskunde voor MBB ers werkzaam in de nucleaire geneeskunde wordt digitaal naar alle deelnemers verzonden. In de syllabus tref je uitgebreide informatie aan over zaken die te maken hebben met de jaarlijkse nascholing nucleaire geneeskunde: Verder is dit een handleiding bij het volgen van de nascholing. Per onderwerp zijn de doelen en leerinhoud beschreven in de syllabus. De sectie Nucleaire Geneeskunde streeft ernaar om periodiek scholingsmomenten te organiseren, waarbij de thema s aansluiten bij de ontwikkelingen binnen de beroepsuitoefening. Om de kwaliteit van de nascholingen te optimaliseren wordt iedere nascholingsbijeenkomst digitaal geëvalueerd. De deelnemer ontvangt daarvoor een uitnodiging per . Als je suggesties en aanbevelingen wilt doen over de nascholing, dan horen wij dat graag. De sectie Nucleaire Geneeskunde van de NVMBR wenst je een plezierige en leerzame nascholing. Judith Baan Annemarie Hoekman Agnes Keursten Peter Liedorp Linda Porte Geert Schuur NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 3

4 Programma Nascholing Nucleaire Geneeskunde uur Ontvangst en inschrijving uur Opening Judith Baan en Linda Port, sectie Nucleaire Geneeskunde uur Cerenkov straling Dr.L. de Wit- van der Veen, technisch geneeskundige, NKI-AvL, Nucleaire geneeskunde uur Besluit basisveiligheidsnormen Stralingsbescherming Dr.B.C. Godthelp, beleidsmedewerker, Autoriteit Nucleaire Veiligheid en Stralingsbescherming uur Koffiepauze uur Implementatie Ga-68 edotreotide (DOTATOC) Drs.N. Schreuder, Apotheker, GE Healthcare uur Lunchpauze Extravasaten M. Segbers, aios, Erasmus MC, Nucleaire geneeskunde Ontwikkelingen in klinische TOF-PET en PET/MRI instrumentatie Dr.ir.D.R. Schaart, universitair hoofddocent, Technische Universiteit Delft uur Theepauze uur Mammaprint M. van Beek- Voortman M ANP, Verpleegkundig specialist, Deventer Ziekenhuis, Oncologisch Centrum uur PET-CT scans met Fluor-DOPA V. Barten- de Bruin, MBB er, Noordwest ziekenhuisgroep Alkmaar, Nucleaire geneeskunde uur afsluiting NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 4

5 Inleiding De nascholing nucleaire geneeskunde 2017 is gericht op de laatste ontwikkelingen binnen het werkveld. De nascholing wordt twee keer georganiseerd. Op 19 mei 2017 tijdens het Voorjaarscongres van de NVMBR in het Theater & Congrescentrum Orpheus te Apeldoorn. Op 23 november tijdens het Najaarscongres van de NVMBR in het Congrescentrum De Reehorst te Ede. Doel De deelnemer is op de hoogte van de laatste ontwikkelingen binnen de nucleaire geneeskunde. Wat wordt van je verwacht? De nascholing wordt afgesloten met een schriftelijke toets. Om het leerproces te optimaliseren wordt gedurende de nascholing de mogelijkheid geboden om vragen te stellen, opmerkingen te maken dan wel aanvullingen te geven. Er wordt een actieve participatie van je verwacht tijdens de nascholing. In deze syllabus zijn inleidende teksten behorende bij de presentaties gebundeld waardoor een voorbereiding op de onderwerpen mogelijk is. De teksten worden bekend te zijn tijdens de presentaties door de docenten. Na afloop van de nascholingsdag ontvang je een voucher om in te kunnen loggen in de NVMBR digitale leeromgeving. De syllabustekst staat hier ook opgenomen. De toets en de evaluatie van de nascholingsdag staat voor je klaar na afloop van het programma. Toetsregeling Bij de nascholing hoort een afsluitende toets, die bestaat uit 30 vragen. Na afloop is de toets beschikbaar in de NVMBR digitale leeromgeving. Je hebt de tijd om de toets te maken tot 6 juni Na deze datum is het niet meer mogelijk om deel te nemen aan de toets. Als de toets met een voldoende 1 is afgesloten ontvang extra punten. Kwaliteitsregister Paramedici In het kader van herregistratie in het Kwaliteitsregister Paramedici worden door de NVMBR punten toegekend als je aanwezig bent geweest. Wanneer he de nascholing gevolgd hebt en geen toets maakt krijg je alleen de punten voor het volgen van het programma. Als je de toets gemaakt hebt en een voldoende hebt gescoord ontvang je apart punten voor dit onderdeel. De punten worden automatisch in het digitaal portfolio bijgeschreven als je je KPnummer bij registratie hebt vermeld. Het KP-nummer staat bij leden als extra gegevens in de ledenadministratie. Je kunt kijken in Mijn NVMBR bij je profiel of het KP-nummer bekend is in de ledenadministratie. 1 Voor de beoordeling van deze toets wordt een cesuur gehanteerd van 70%. Dit betekent dat bij 30 vragen 21 vragen goed beantwoord moeten zijn, alvorens de beoordeling voldoende wordt uitgesproken en je in aanmerking komt voor extra punten. NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 5

6 Inloggen in NVMBR e-learning De NVMBR e-learning kun je via de link op de homepage van de NVMBR vinden of rechtstreeks via: Je ontvangt een voucher als je hebt deelgenomen aan de nascholingsdag. Met deze voucher activeer je de toegang tot de nascholing waarvoor je bent ingeschreven. In de NVMBR e-learning omgeving is het studiemateriaal, de handouts, de evaluatie en de toets te vinden. Je hebt 60 dagen toegang tot de nascholing. Gebruik de toegangscode op de voucher om je toegang tot de nascholing te activeren. Let op de toets kun je na 6 juni 2017 niet meer maken! NVMBR lid Als je lid bent van de NVMBR dan heb je inloggegevens voor de NVMBR e-learning ontvangen. Je kunt inloggen en je vouchercode invullen. Je lidnummer is je gebruikersnaam. Als je het wachtwoord niet meer weet kun je met de functie wachtwoord vergeten een nieuw wachtwoord aanmaken. De mail wordt gestuurd naar het adres wat bij de NVMBR bekend was bij het aanmaken van het account. Geen lid en eerder gebruik gemaakt van de NVMBR e-learning Ook als je al een keer eerder naar een bijeenkomst van de NVMBR bent geweest waarbij de toetsing of het studiemateriaal in de NVMBR e-learning omgeving geplaatst was heb je een gebruikersaccount. Je kunt met deze gegevens inloggen en je vouchercode invullen. Geen lid en nooit gebruik gemaakt van de NVMBR e-learning Maak een account aan. Je ontvangt direct een bevestigingslink. Klik op deze link om je account te activeren. Vul vervolgens je vouchercode in. NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 6

7 Cerenkov straling Docent Dr.L. de Wit- van der Veen, technisch geneeskundige, NKI-AvL, Nucleaire geneeskunde Leerdoelen De deelnemer: Heeft kennis van Cherenkov beeldvorming Is op de hoogte van het gebruik van nieuwe intra-operatieve beeldvorming Inhoud Een op de tien mannen krijgt in zijn leven te maken met prostaatkanker, waarbij verwijdering van de prostaat de belangrijkste behandeling is. Echter, in 11-38% van deze operaties blijft er kankerweefsel achter waardoor aanvullende radiotherapie noodzakelijk is. Er is dus een dringende behoefte om tijdens de operatie de snijvlakken te kunnen beoordelen, zodat de uitkomsten van de operatie verbeteren en minder aanvullende therapieën geven worden. Recent is Gallium-68 PSMA PET/CT geïntroduceerd binnen diverse centra in Nederland voor de detectie van prostaatkanker. Gallium-68 PSMA specifiek bindt aan prostaatkanker cellen, waardoor het ook gebruikt zou kunnen worden voor het lokaliseren van eventuele tumorresten tijdens een operatie. PET-isotopen zoals Gallium-68 en Fluor-18 zenden ook een zwak licht uit, door een proces genaamd Cherenkov luminescentie (CL). De effectiviteit van CL-beeldvorming is in muizenstudies reeds aangetoond voor diverse isotopen. Met nieuwe beeldvormende apparatuur kan het Cherenkov principe gebruikt worden om tijdens operaties tumorresten te kunnen detecteren. Momenteel is deze techniek nog in ontwikkeling, en wordt het alleen in het kader van onderzoek gebruikt. NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 7

8 Besluit basisveiligheidsnormen stralingsbescherming Docent Dr.B.C. Godthelp, beleidsmedewerker, Autoriteit Nucleaire Veiligheid en Stralingsbescherming Leerdoelen De deelnemer: Is op de hoogte van de inhoud van het nieuwe Bss. Nieuwe intra-operatieve beeldvorming. Inhoud In 2018 wordt het Besluit stralingsbescherming (Bs) geheel vervangen. Dit gebeurt op basis van Europese regelgeving: richtlijn 2013/59/EURATOM, de Basic Safety Standards. Het toekomstige besluit krijgt de naam Besluit basisveiligheidsnormen stralingsbescherming (Bbs). Op dinsdag 21 maart heeft de Minister van Infrastructuur en Milieu het Ontwerp Besluit basisveiligheidsnormen stralingsbescherming (Bbs) voorgelegd aan de Eerste en Tweede Kamer der Staten-Generaal. De stukken zijn geplaatst op de website van de Rijksoverheid. Deze stukken zijn gepubliceerd in de Staatscourant, waarbij een ieder de gelegenheid is geboden om tot en met 5 mei opmerkingen over het ontwerp schriftelijk kenbaar te maken. Dit is onderdeel van de voorhangprocedure van artikel 76, eerste lid, van de Kernenergiewet. Ter voorbereiding op het ontwerpbesluit organiseerden de ANVS en de ministeries van VWS en SZW in 2016 een participatietraject. De constructieve inbreng uit diverse sectoren is cruciaal bij het opstellen van de vernieuwde regelgeving. Professionals die dagelijks werken aan stralingsbescherming brengen ideeën, expertise en feedback in om Europese regelgeving op een goede en praktische manier te implementeren. In de nota van toelichting van het ontwerp Bbs staat op hoofdlijnen beschreven welke reacties uit het werkveld we tijdens de informele consultatie hebben ontvangen en hoe we hiermee zijn omgegaan. Nieuwe inzichten leiden tot systeemwijziging De Raad van de Europese Unie stelde eind 2013 de Basic Safety Standards vast. Dit zijn basisnormen voor de bescherming tegen de nadelige gevolgen van de blootstelling aan ioniserende straling. De ANVS werkt samen met de ministeries van IenM, SZW en VWS om deze richtlijn begin 2018 in Nederland in werking te laten treden. Met de richtlijn worden internationale inzichten van stralingsbescherming geïmplementeerd in alle EU-lidstaten. Met behulp van deze inzichten kunnen we de risico s van het gebruik van straling verder beperken en het bewustzijn van bepaalde risico s vergroten. Het te implementeren besluit geldt voor alle blootstellingssituaties: gepland, bestaand en (radiologische) noodsituaties. Door deze systeemwijziging is ervoor gekozen om het huidige Bs niet aan te passen maar geheel te herschrijven. Naast het ontwerpbesluit wordt gewerkt aan het opstellen van ministeriële regelingen en verordeningen, die de nieuwe regelgeving verder uitwerken. Een toelichting wordt gegeven over de inhoud en de wijzigingen die betrekking hebben op de MBB ers en het werkveld nucleaire geneeskunde. NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 8

9 Implementatie GA-68 edotreotide (DOTATOC) Docent Drs.N. Schreuder, Apotheker, GE Healthcare Leerdoelen De deelnemer: kan de basisaspecten van Ga-68 en gebruikte liganden benoemen. kan een aantal aspecten van validatie en implementatie benoemen. kan in hoofdlijnen de reconstitutie van Ga-68 producten weergeven. kan de soorten kwaliteitscontroles en het belang daarvan benoemen. Inhoud Producten op basis van het radionuclide Gallium-68 (Ga-68) krijgen steeds meer aandacht vanwege het feit dat het een positron straler is en gebruikt kan worden voor PET/CT onderzoek met betere beeldkwaliteit ten opzicht van andere nucleair beeldvormende technieken. Om het Ga- 68 te verkrijgen wordt er gebruik gemaakt van een Germanium-68/Gallium-68 generator. Het Ga- 68 dient te worden gekoppeld aan een ligand waarvoor tegenwoordig veelal reconstitutieapparatuur wordt gebruikt. Diverse analyses zijn noodzakelijk voordat het product kan worden gebruikt voor een patiënt. Voor de Medisch Beeldvormings- en Bestralingsdeskundigen is het interessant om te zien wat er allemaal komt kijken bij de bereiding van een Ga-68 product voordat deze op de afdeling binnenkomt om te kunnen worden gebruikt voor de beeldvorming. De radiofarmaca apotheek in Zwolle is recent gestart met de levering van Ga-68 producten. Om dit mogelijk te maken is er gedurende anderhalf jaar een uitgebreide validatie op zowel apparatuur als methoden uitgevoerd. Tijdens de presentatie zal ik kort iets vertellen over de radiofarmaca apotheken en de regelgeving welke bij centraal geleverde radiofarmaca een rol speelt. Vervolgens komen een aantal basis aspecten van Ga-68 en de liganden aan bod. Ik zal stilstaan bij een aantal aspecten van de validatie en de implementatie. Ten slotte neem ik de deelnemer minuut voor minuut mee bij de benodigde handelingen welke er allemaal worden gedaan voordat het Ga-68 product op de afdeling wordt geleverd en kan worden gebruikt. NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 9

10 Extravasaten Docent M. Segbers, klinisch fysicus, Erasmus MC, Nucleaire geneeskunde Leerdoelen De deelnemer: Heeft inzicht in de mogelijke stralingsdosis voor de patient bij subcutane toediening. Heeft inzicht in de eventuele gevolgen van subcutane toediening van radiofarmaca. Kan handelen bij subcutane toediening van radiofarmaca. Inhoud Subcutane toediening komt regelmatig voor. Dit heeft zelden gevolgen, maar indien er complicaties optreden kunnen deze ernstig zijn. Er zijn op dit moment (nog) geen duidelijke nationale of internationale richtlijnen voor hoe te handelen bij een subcutane toediening. Tijdens deze presentatie zal worden ingegaan op de mogelijke stralingsdosis voor de patiënt en de mogelijke gevolgen van deze stralingsdosis. Daarnaast zal de eigen lokale handelingswijze besproken worden en een aantal casus die in de afgelopen jaren zijn voorgevallen. NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 10

11 Ontwikkelingen in klinische TOF-PET en PET/MRI instrumentatie Docent Dr.ir.D.R. Schaart, universitair hoofddocent, Technische Universiteit Delft Leerdoelen De deelnemer: Is op de hoogte van de inhoud van het nieuwe Bss. Nieuwe intra-operatieve beeldvorming. Inhoud Inleiding Positron emissie tomografie (PET) speelt een fundamentele rol in onder andere de oncologie, neurologie en cardiologie. De uitvinding van PET/CT in de jaren negentig van de vorige eeuw heeft het klinisch gebruik van PET een grote impuls gegeven. Sindsdien ondergaat deze beeldvormende modaliteit een gestage technologische evolutie. Zo werd in 2006 de eerste klinische time-of-flight (TOF) PET scanner geïntroduceerd. Meer recentelijk is ook de integratie van PET en MRI technisch mogelijk geworden en zijn diverse PET/MRI scanners op de markt gebracht. In deze presentatie wordt de techniek achter deze innovaties besproken. Vervolgens wordt een overzicht gegeven van de ontwikkelingen waar momenteel aan wordt gewerkt voor de volgende generaties PET-scanners. Hierbij wordt onder andere aandacht geschonken aan technieken die zullen leiden tot een betere beeldresolutie. Een belangrijke drijfveer is ook het verhogen van de gevoeligheid van PET scanners, om betere kwantificatie, dosisreductie, en kortere scantijden mogelijk te maken. Tot slot zal het compacter en meer modulair maken van de technologie nieuwe en meer flexibele mogelijkheden genereren met betrekking tot de integratie van PET met andere diagnostische en therapeutische technieken. De verwachting is dat PET door deze ontwikkelingen een steeds belangrijker rol zal gaan spelen in de (gepersonaliseerde) geneeskunde. Time-of Flight PET In PET wordt het signaal geproduceerd door de annihilatie van de door een radioactieve zoekstof uitgezonden positronen met elektronen in het omliggende weefsel. Dit resulteert in de gelijktijdige uitzending van twee 511 kev gammafotonen die met de lichtsnelheid in tegenovergestelde richting bewegen en door de PET-scanner worden gedetecteerd. Het meten van de aankomsttijden van de twee gammafotonen maakt het mogelijk om met behulp van een tijdsvenster de gelijktijdig uitgezonden (coïncidente) paren gammafotonen bij elkaar te zoeken. Het tijdvenster wordt zo ingesteld dat de beelddiameter groot genoeg is (typisch 60 cm ofwel ± 2 ns). Het detecteren van een coïncident fotonenpaar betekent dat er ergens langs de lijn (line-ofresponse, of LOR) die de twee PET-detectoren verbindt een annihilatie heeft plaatsgevonden. In time-of-flight (TOF) PET zorgt de systeemtijdresolutie voor een nauwkeuriger lokalisatie van de positie van annihilatie langs de LOR (Figuur 1). Als de systeemtijdresolutie gelijk is aan Δt, dan correspondeert dat met een positieonzekerheid Δx = c Δt / 2, waarin c = 30 cm/ns de lichtsnelheid in vacuüm is. Wanneer Δx vergelijkbaar zou zijn met de spatiele resolutie van de detector, kan de beeldreconstructie er simpelweg uit bestaan dat het emissiepunt in de meest waarschijnlijke beeldvoxel wordt geplaatst. Echter, voor een gemiddelde ruimtelijke resolutie van NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 11

12 4,5 mm vertaalt dit zich in een tijdresolutie van 30 ps, wat minstens een factor 10 beter is dan de tijdresolutie die momenteel in commerciële PET scanners bereikt wordt. (a) (b) Figuur 1. (a) Een betere lokalisatie wordt verkregen door het verschil in de vluchttijden (TOF) van de gammafotonen te meten. (b) Tijdens de reconstructie van het beeld wordt alleen activiteit toegeschreven aan die voxels langs de LOR die dicht bij de plaats liggen die is geschat met behulp van de TOF-informatie, wat resulteert in een betere signaal-ruis verhouding. Echter, zelfs bij een tijdresolutie van ps (Δx = 6,0-7,5 cm), leidt het gebruik van de TOF informatie in geavanceerde beeldreconstructie-algoritmes al tot een betere signaal-ruis verhouding in het gereconstrueerde beeld. De verbetering in de signaal-ruisverhouding van het beeld bedraagt ongeveer een factor D/Δx, waarin D de effectieve diameter van de patiënt is. Opgemerkt wordt dat de verbetering in de praktijk iets kleiner is door reconstructie-effecten en het feit dat de activiteit niet homogeen door het lichaam is verdeeld. Naast een verbetering van de signaal-ruisverhouding leidt het gebruik van TOF-informatie ook tot een snellere en meer gelijkmatige convergentie van de beeldreconstructie, verbeterde detectie van kleine laesies, meer homogene beeldkwaliteit, en nauwkeuriger kwantificering (Surti 2015, Surti & Karp 2016). De ontwikkeling van TOF-PET systemen is mede mogelijk gemaakt door de ontwikkeling van betere scintillatiekristallen, waarin de energie van de geabsorbeerde gammafotonen wordt omgezet in een klein lichtflitsje dat met gevoelige lichtsensoren kan worden gedetecteerd. In het begin van het midden van de jaren negentig werd lutetium oxy-orthosilicaat (Lu2SiO5:Ce of LSO:Ce) geïntroduceerd. Tegenwoordig wordt ook het materiaal lutetium-yttrium oxyorthosilicaat (Lu1-xYxSiO5:Ce of LYSO:Ce) veel gebruikt. De goede eigenschappen van LSO:Ce en LYSO:Ce zorgden voor hogere gevoeligheid, betere resolutie, minder dead time, en hielp ook het gebruik van volledig 3D PET te vergemakkelijken. Al snel werd ingezien dat de zeer goede tijdresolutie van LSO:Ce en LYSO:Ce ook kan worden gebruikt voor de ontwikkeling van TOF-PET systemen. In 2006 werd het eerste commerciële TOF-PET/CT-systeem (Philips Gemini TF) geïntroduceerd door Philips. Dit systeem haalde een systeemtijdresolutie van 585 ps met behulp van LYSO:Ce-kristallen. Momenteel leveren alle belangrijke PET-leveranciers een of meer TOF- PET/CT-systemen. De tijdresolutie van de meeste van deze systemen (bijvoorbeeld Philips Ingenuity, Siemens mct en GE Discovery 690) ligt in het bereik van ps. NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 12

13 Tabel 1: Specificaties van moderne, commercieel beschikbare PET/CT-systemen van Philips (Ingenuity TF en Vereos), GE (Discovery 710 en IQ) en Siemens (Biograph mct Flow). Bron: Slomka et al PET/MRI Het idee om PET- en MRI-beeldapparaten in een enkel systeem te combineren werd in het midden van de jaren negentig voorgesteld. Pas na een periode van ongeveer 15 jaar kwamen klinische PET/MRI systemen commercieel beschikbaar. De belangrijkste reden voor deze trage vooruitgang is dat de integratie van PET en MRI veel complexer is dan de combinatie van CT en PET systemen in een PET-CT. De belangrijkste uitdaging bij het combineren van PET en MRI is de ontwikkeling van compacte, MRI-compatibele PET-detectortechnologie. De overgrote meerderheid van de PET-systemen die tot op heden zijn gebouwd, zijn gebaseerd op matrices van scintillatiekristallen die optisch zijn gekoppeld aan fotomultiplicatorbuizen (PMT). De PMT's detecteren het licht dat wordt uitgezonden wanneer een 511 kev gammafoton wordt geabsorbeerd in de scintillator. Dit maakt het mogelijk de positie, energie en tijd van de interactie te bepalen. Helaas zorgen zelfs zwakke magnetisch velden er al voor dat PMT s niet meer werken, waardoor ze niet compatibel zijn met MRI-systemen. De ontwikkeling van geïntegreerde PET-MRI systemen is mogelijk gemaakt door de opkomst van vaste-stof lichtsensoren zoals silicium fotomultipliers (SiPMs). Deze zeer compacte sensoren hebben veel aantrekkelijke eigenschappen (zoals een snelle respons waardoor uitstekende TOF detectie mogelijk is) en zijn ongevoelig voor magnetische velden. NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 13

14 De combinatie van MRI- en PET-scanners is desalniettemin zeer uitdagend. Er zijn zeer compacte PET-detectoren nodig die in een MRI kunnen worden geïntegreerd zonder de field-of-view te verkleinen. Bovendien kunnen de snel veranderende gradiëntvelden en radiofrequente (RF) signalen van de MRI-scanner storingen veroorzaken in de elektronica van de PET-detectoren. Omgekeerd kan de plaatsing van de PET detectoren binnen de gradiëntspoel en -magneet gemakkelijk leiden tot magnetische susceptibiliteitsartefacten en RF-interferentie. Figuur 2. Het PET-MRI systeem van GE Healthcare (afbeelding bovenaan) is gebaseerd op compacte PET-detector modules waarin de scintillatiekristallen worden uitgelezen met SiPMs (foto onderaan). Bron: Vandenberghe et al De Ingenuity TF sequentiële PET-MRI van Philips Healthcare was het eerste commercieel beschikbare PET-MRI systeem. Het bestaat uit een 3T MRI-systeem en een gemodificeerde TOF- PET-scanner die tegenover elkaar zijn geplaatst met een afstand van 4,2 m er tussen. Een draaibaar bed zorgt ervoor dat de patiënt achtereenvolgens in de MRI en de PET kan worden geschoven met een minimale overdrachtsduur. De Siemens mmr was de eerste volledig geïntegreerde klinische PET-MRI. De PET-detectoren zijn geïnstalleerd tussen de gradiënt- en lichaamspoelen van een 3T MRI. Dit systeem maakt geen gebruik van SiPMs maar van een wat ouder type vaste-stof lichtsensoren (zogenaamde avalanche photodiodes, of APDs) en heeft daarom geen time-of-flight capaciteit. NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 14

15 GE Healthcare heeft onlangs een volledig geïntegreerd klinisch TOF-PET/MRI systeem ontwikkeld. Het MRI-gedeelte is gebaseerd op het GE 3 T Discovery 750 w MRI-systeem, dat een binnendiameter heeft van 70 cm diameter. Het SiPM-gebaseerde TOF-PET-subsysteem heeft een field-of-view met een diameter van 60 cm en een axiale afmeting van 25 cm. Dit PET-systeem heeft een spatiele resolutie van 4,1 mm en een tijdresolutie van < 400 ps. Naast de integratie van hardware heeft PET-MRI nog een belangrijke technische uitdaging in vergelijking met PET-CT. Voor kwantitatieve PET beeldvorming heeft men de lineaire verzwakkinscoëfficiënten (bij 511 kev) nodig van het gescande object, om de verzwakking- en verstrooiingscorrecties uit te voeren. In een PET-CT-systeem wordt de CT-afbeelding niet alleen gebruikt voor anatomische referentie, maar deze wordt ook gemakkelijk omgezet in een kaart met lineaire verzwakkingscoëfficiënten. In een PET-MRI-systeem moeten de lineaire verzwakkingscoëfficiënten op de een of andere manier worden afgeleide uit de MRI-beelden. Hoewel hiervoor meerdere experimentele methoden zijn ontwikkeld, is dit een complex probleem dat nog steeds niet helemaal is opgelost. Hoewel er geen tekort is aan potentiële onderzoekstoepassingen en er duidelijke voordelen zijn in termen van dosisvermindering, zijn de voordelen van PET-MRI in routinematige klinische toepassingen op dit moment nog niet duidelijk. Vooralsnog is er nog geen grote doorbraak in het klinisch gebruik van PET/MRI te zien, zoals die al wel voor PET/CT heeft plaatsgevonden. Nieuwe ontwikkelingen De recente introductie van de SiPM geeft een sterke impuls aan de verdere ontwikkeling van de volgende generaties PET-scanners. Zo maken SiPMs het gemakkelijker om kleinere scintillatiekristallen nauwkeurig uit te lezen, wat het in principe mogelijk maakt om een steeds betere beeldresolutie te bewerkstelligen. Een uitdaging die hierbij overwonnen moet worden, is het optreden van parallaxfouten (zie Figuur 3). Dit probleem kan worden opgelost door de ontwikkeling van slimme PET detectoren waarin de diepte van interactie van het gammafoton in het kristal kan worden bepaald, iets wat in de huidige klinische PET systemen nog niet mogelijk is. Een ander belangrijk doel is het verhogen van de gevoeligheid van PET scanners, om betere kwantificatie, dosisreductie, en kortere scantijden mogelijk te maken. Dit kan o.a. worden bereikt door het verder verbeteren van de time-of-flight resolutie. Dit is dan ook een belangrijk onderwerp van onderzoek, waarin de verdere ontwikkeling van SiPM lichtsensortechnologie een belangrijke rol speelt. Noemenswaardig in deze context is de ontwikkeling van een volledig digitale variant van de SiPM (vaak aangeduid als dsipm), waarin de fotosensoren en digitale signaaluitlezing op een en dezelfde silicium chip zijn geïntegreerd (Schaart et al 2016). De Digital Photon Counter (DPC) van Philips is een voorbeeld van een dsipm. De DPC wordt toegepast in de Philips Vereos PET/CT (zie Tabel 1). Deze scanner heeft een tijdresolutie van 325 ps en is daarmee het systeem met de beste TOF prestaties dat momenteel op de markt is. NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 15

16 Figuur 3. Illustratie van de zogenaamde parallaxfout, d.w.z. de verbreding van de line-ofresponse, of beter het volume-of-response (VOR) aan de randen van de field-of-view (FOV) indien de diepte-van-interactie van de gammafotonen binnen het kristal niet bekend is. Een belangrijk voordeel van SiPMs en dsipms is dat deze ons in staat stellen de technologie compacter en meer modulair te maken en meer flexibele mogelijkheden te genereren met betrekking tot de integratie van PET met andere diagnostische en therapeutische technieken. Een voorbeeld van een dergelijke ontwikkeling is het HYPMED project, waarin een compacte en mobiele PET insert wordt ontwikkeld voor hoge-resolutie PET/MRI scanning van borstkanker ( Deze insert kan naar wens in een al aanwezig MRI systeem worden gebruikt en daarna weer worden verwijderd. Wellicht dat dergelijke kosteneffectieve en flexibele oplossingen zullen leiden tot toenemend gebruik van PET/MRI in de klinische praktijk. Een voorbeeld waarin alle bovenstaande nieuwe ontwikkelingen samenkomen is de zogenaamde monolithische scintillatiedetector die recent aan de TU Delft is ontwikkeld. In plaats van een matrix van kleine kristalletjes, maakt deze detector gebruik van een groot blok scintillatiemateriaal waarin het scintillatielicht zich vrijelijk kan verspreiden. Door de lichtverdeling op één of meer van de kristaloppervlakken te detecteren met behulp van een matrix van dsipms, kan de plaats van interactie in het kristal met behulp van slimme algoritmen nauwkeurig en in drie dimensies worden bepaald, waardoor bovengenoemde parallaxfouten worden voorkomen. Ook de tijdresolutie kan in deze detectoren sterk worden verbetert, mede omdat er relatief makkelijk kan worden gecorrigeerd voor de looptijden van de scintillatiefotonen in het kristal, welke al snel enkele honderden picoseconden bedragen en daarmee een ondergrens opleggen aan de tijdresolutie die met conventionele PET scintillatiedetectoren kan worden behaald. Figuur 4 toont een voorbeeld van een monolithische scintillatiedetector en een TOF-PET beeld hiermee recent in Delft is gemeten. NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 16

17 Figuur 4. Links: foto van een monolithische LYSO:Ce detector, uitgelezen met een Philips DPC array. Rechts: PET beeld van een resolutiefantoom in het centrum van een 70 cm ring van dergelijke detectoren. De spatiele resolutie is beter dan 3 mm, terwijl de tijdresolutie ongeveer 200 ps bedraagt. Omdat ook de diepte van interactie in het kristal wordt bepaald, vindt geen degradatie van de beeldkwaliteit plaats als het fantoom naar de rand van de FOV wordt verschoven. Bron: Borghi et al Conclusies PET/CT is uitgegroeid tot een belangrijke beeldvormende modaliteit in diverse klinische toepassingen. Nieuwe PET-detectormodules gebaseerd op SiPMs maken PET met hogere gevoeligheid en resolutie mogelijk. MRI-compatibele PET technologie biedt nieuwe mogelijkheden voor onderzoek en klinische toepassingen. De voordelen van time-of-flight detectie worden inmiddels algemeen onderkend. De bewezen meerwaarde van TOF geeft aanleiding tot meer onderzoek en ontwikkeling, waardoor de prestaties van PET systemen nog verder zullen verbeteren. Dit zal leiden tot scherpere PET beelden met minder ruis, terwijl zowel de stralingsdoses als de scantijden verder zullen kunnen worden gereduceerd. Literatuur 1. S Surti, Update on Time-of-Flight PET Imaging, J Nucl Med : S Surti, J Karp, Advances in time-of-flight PET, Physica Medica : PJ Slomka, T Pan, G Germano, Recent Advances and Future Progress in PET Instrumentation, Semin Nucl Med : S Vandenberghe, PK Marsden, PET-MRI: a review of challenges and solutions in the development of integrated multimodality imaging, Phys Med Biol :R DR Schaart, E Charbon, T Frach and V Schulz, Advances in digital SiPMs and their application in biomedical imaging, Nucl Instrum Methods Phys Res A : G Borghi, V Tabacchini, R Bakker and DR Schaart, TOF-PET imaging with sub-3 mm resolution and 215 ps coincidence resolving time using digital SiPM based monolithic scintillator detectors in a 70 cm diameter tomographic setup, J Nucl Med :104. NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 17

18 Mammaprint Docent M. van Beek- Voortman M ANP, Verpleegkundig specialist, Deventer Ziekenhuis, Oncologisch Centrum Leerdoelen De deelnemer: weet wanneer en waarom de mammaprint wordt ingezet tijdens de adjuvante behandeling van hormoongevoelige borstkanker. heeft kennis opgedaan over de behandeling her2-positieve borstkanker. Inhoud Borstkanker is de meest voorkomende vorm van kanker bij vrouwen. Het aantal borstkankerpatiënten is de afgelopen jaren toegenomen. Bijna een kwart van de vrouwen met borstkanker is jonger dan 50 jaar als de ziekte wordt ontdekt. Er zijn verschillende subtypes borstkanker, die allemaal vragen om hun eigen benadering en behandeling. Ongeveer drie op de vijf patiënten met borstkanker heeft een de hormoongevoelige borstkanker. Hormoongevoelig betekent dat hormonen de tumor kunnen stimuleren om te groeien en te delen. Om het risico op terugkeer van de borstkanker te beperken, wordt er een behandeling met chemotherapie gegeven. Van alle vrouwen met een vroeg stadium van hormoonggevoelige borstkanker, krijgt lang niet iedereen later uitzaaiingen. Ongeveer de helft van de patiënten met borstkanker krijgt een chemokuur die zij niet nodig heeft, maar waarvan zij wel de bijwerkingen ondervindt. De MammaPrint brengt per individuele tumor in kaart of u een verhoogd of verlaagd risico loopt op uitzaaiingen in de toekomst. Dit gebeurt door het screenen van 70 genen die een rol spelen bij het vormen van uitzaaiingen. Met behulp van de MammaPrint is de patient en arts beter geinformeerd en bestaat de kans dat de chemotherapie achterwege gelaten kan worden. Ongeveer één op de vijf patiënten met borstkanker heeft een tumor met een grote hoeveelheid HER2/ receptoren, een overexpressie. Het HER2-eiwit stimuleert de tumorgroei. Deze HER2-positieve borstkanker kan behandeld worden met immunotherapie in combinatie met chemotherapie. Tijdens presentatie wordt er verder ingegaan op de behandeling van een HER2 positieve borstkanker en het gebruik van de mammaprint bij vrouwen met een hormoongevoelige borstkanker. NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 18

19 PET-CT scans met Fluor-DOPA Docent V. Barten- de Bruin, MBB er, Noordwest ziekenhuisgroep Alkmaar, Nucleaire geneeskunde Leerdoelen De deelnemer: Kan de indicaties voor Dopa PET-CT benoemen. Kan de werking van Carbidopa beschrijven. Is zich bewust van de knelpunten bij implementatie. Kan bij vergelijking tussen conventionele Datscan en Dopa PET-CT de voor- en nadelen benoemen. Inhoud Op de afdeling nucleaire geneeskunde van het Noordwest ziekenhuis Alkmaar worden sinds januari 2016 Dopa PET-CT scans vervaardigd. Het radiofarmacon dat hiervoor gebruikt wordt is 18F Fluorodopa. Indicaties voor Dopa PET-CT zijn M. Parkinson, waarvoor en hersenscan gemaakt wordt en neuroendocriene tumoren (NET), er wordt dan een wholebody scan vervaardigd. Uiteraard zijn er een aantal voorbereidingen voor de patiënt; een goede hydratie, nuchter, volgen van een eiwit- en melkvrij dieet en evt. staken van medicatie. Aangekomen op de afdeling nucleaire geneeskunde krijgt de patiënt nog een capsule Carbidopa, tenzij de vraagstelling NET van de pancreas is. Carbidopa zorgt voor koolstofdioxideverlies en verhoogt hierdoor de concentratie Dopamine in het doelgebied en verlaagd de opnamen hiervan in het omliggende weefsel. Dosering is 200 MBq voor hersenen en MBq 18F Fluorodopa bij wholebody scan, afhankelijk van BMI. Bij de implementatie van dit onderzoek op onze afdeling kwamen wij een aantal knelpunten tegen. Eiwit- en melkvrij dieet: wat mag de patiënt eten en hoe specifiek vermelden in folder? Carbidopa: waar te verkrijgen en tegen welke prijs? Welke medicatie staken? Case report uitgebreid gemetastaseerd carcinoid, hierbij langzaam toedienen >2 min over Fluor- Dopamine Beoordeling: naast visuele beoordeling ook kwantificatie gewend bij Dat-scan Vergelijking Dopa PET-CT en conventionele Datscan. PET-CT heeft een betere resolutie, het onderzoek is patiëntvriendelijker, lagere stralingsbelasting, vergelijkbare sensitiviteit, maar lagere specificiteit en vooralsnog geen kwantificatie mogelijk. Tot slot bespreking van een aantal bijzondere casussen. NVMBR, Nascholing Nucleaire Geneeskunde 2017 Pagina 19