Diagnostica per immagini - medicina nucleare

presenza di recettori, etc. Tale dato è importante ed è utile come integrazione nella definizione

ulteriore di lesioni già diagnosticate, siamo esse di piccole o grandi dimensioni. Ad es., nella

sarcoidosi polmonare, rispetto ad un dato radiologico patologico che rimane immodificato,

l’accumulo del radiogallio aggiunge l’informazione sulla presenza di una fase attiva di

malattia, creando quindi il razionale per una terapia, che al contrario, in assenza di

concentrazione, non va eseguita. Una situazione analoga è quella che si verifica nella malattia

di Crohn, utilizzando leucociti marcati dove l’infiltrazione granulocitaria è un segnale

importante non per la diagnosi di malattia , ma per valutarne l’estensione e il grado di attività,

creando i presupposti, utilissimi nel follow up, per ridurre al massimo metodiche diagnostiche

più traumatiche. Un altro aspetto fondamentale della caratterizzazione biologica e

fisiopatologica è che essa permette lo studio delle cause delle patologie endocrine

iperfunzionanti, caratterizzando anche la presenza di autonomia funzionale. Ancora, esiste

spesso la possibilità di ottenere informazioni prognostiche, essendo la concentrazione di

alcuni radiocomposti legata alla differenziazione cellulare, all’ attività metabolica, alla

espressione di recettori, etc. L’informazione prognostica si ottiene anche correlando una

scintigrafia perfusionale con una metodica angiografica. Ad es., in presenza di una stenosi

coronarica, una scintigrafia miocardica normale esprime una prognosi favorevole perché

indicativa della presenza di un buon circolo collaterale. Nella caratterizzazione fisiopatologica

esistono poi premesse di grande interesse per definire una strategia terapeutica. Dimostrare la

concentrazione di octreotide (analogo della somatostatina) marcato a livello di un adenoma

ipofisario GH secernente, crea i presupposti per una razionale terapia che utilizzi analoghi

della somatostatina. La condizione ideale è quella che lega tra loro diagnosi e terapia medico

nucleare. E’ quello che avviene nel carcinoma tiroideo differenziato. L’evidenza in fase

diagnostica dell’accumulo di piccole quantità di radioiodio nelle metastasi crea i presupposti

per un’efficace terapia utilizzando lo stesso radioiodio a dosi estremamente più elevate. E

situazioni simili sono state messe a punto per la terapia radiometabolica dei neuroblastomi, la

terapia palliativa delle metastasi scheletriche e in altri ambiti.

Nel follow up delle neoplasie, esprimendo in generale le metodiche medico nucleari la

presenza di cellule, possono determinarsi condizioni favorevoli alla diagnosi differenziale tra

recidiva e fibrosi, non potendoci essere concentrazione in assenza di cellule. Ancora, la

variazione di concentrazione del glucosio (e quindi del suo analogo radiomarcato fluoro-18

deossiglucosio) varia molto più rapidamente rispetto alle variazioni dimensionali e strutturali

viste con metodiche di imaging morfostrutturale. Si ottengono così informazioni precoci che

possono portare alla modifica di strategie terapeutiche che altrimenti porterebbero danno

senza produrre risultati soddisfacenti. Infine, nei confronti della terapia, le metodiche medico

nucleari possono essere utili nel monitorare effetti tossici terapeutici (adriamicina e

cardiotossicità, cisplatino e nefrotossicità, etc.) o nel predire il residuo funzionale prima di un

intervento (ad es. nel cancro polmonare o renale).

Per esempio in un paziente con nefroblastoma del rene di destra i valori di creatinina possono

essere normali. L’esecuzione di un esame scintigrafico quantitativo può dimostrare la ridotta

quota funzionale a livello del rene controlaterale (indipendente dalla neoplasia) che può far

controindicare l’intervento e/o modificare la strategia terapeutica.

Alla luce di quanto detto è quindi evidente che per capire ed utilizzare al meglio le metodiche

medico nucleari bisogna capire i meccanismi di concentrazione dei radiocomposti e la

fisiopatologia delle malattie che si vogliono studiare più che le macchine che la devono

studiare. Ad es. , non si parla di scintigrafia del cuore, ma di studio scintigrafico della

perfusione miocardica, del pool ematico cardiaco, dei recettori adrenergici, del metabolismo

anaerobico e di quello aerobico, della necrosi, dell’apoptosi, della presenza di placca, della

sua attività, etc.

Quindi per entrare dentro alla migliore comprensione di quanto detto è opportuno riepilogare

ed approfondire gli aspetti più importanti nei seguenti capoversi.

Medicina Nucleare come imaging funzionale. Centralità del concetto di tracciante.

La Medicina Nucleare ha caratteristiche uniche nell’imaging diagnostico perché, diversamente

dalle altre metodiche, l’immagine è basata su differenze di concentrazione e non di densità.

L’esame è possibile solo sul vivente ed esprime presupposti fisiopatologici e molecolari che

danno informazioni originali rispetto a quelle ad impronta più strettamente morfostrutturale.

Se è vero che premesse biologiche sono alla base anche della Risonanza Magnetica e dell’uso

dei mezzi di contrasto radiologici, è soltanto nella Medicina Nucleare che l’imaging è per

definizione “funzionale”.

Infatti, la possibile marcatura con radioisotopi delle più importanti molecole di interesse

biologico, delle cellule, dei farmaci permette di tracciare la fisiopatologia di tutte le funzioni

del corpo umano , ottenendo informazioni che possono permettere una diagnosi precoce ed

una migliore connessione con prognosi e terapia.

E’ il concetto di tracciante che esprime l’anima più vera delle metodiche radioisotopiche,

molto di più delle radiazioni nucleari che hanno dato il nome alla disciplina. Infatti, se è il

radionuclide che permette la visualizzazione dall’esterno di un radiocomposto iniettato in un

paziente, è il tracciante che ne disegna il comportamento e le capacità creando i presupposti

per una concentrazione che diventa lo strumento per comprendere l’alterazione molecolare e/o

fisiopatologica che caratterizza la malattia.

Dalla possibile diagnosi precoce al ruolo nella valutazione prognostica e nel

collegamento con la terapia.

Partendo da queste premesse lo sviluppo di nuove macchine sempre più potenti e la stretta

connessione con la ricerca di base hanno creato le condizioni per individuare lesioni sempre

più piccole. In alcuni casi possono crearsi presupposti per una diagnosi precoce, prima che

alterazioni morfostrutturali diventino evidenti, perché l’alterazione funzionale precede quella

anatomo - patologica . Ma metodiche basate su meccanismi di concentrazione possono fornire

informazioni importanti ed originali anche spostando l’attenzione dall’individuazione di

lesioni sempre più piccole all’analisi della caratterizzazione biologica e fisiopatologica di

lesioni anche grandi.

Nasce così un ruolo prioritario nella valutazione prognostica e nella definizione di uno stretto

rapporto con la terapia. Interessante è notare che la potenza e la peculiarità della medicina

nucleare è tale che l’informazione clinicamente rilevante può essere addirittura ottenuta senza

la necessità dell’immagine. Il campo della chirurgia radioguidata che ha come punto cardine

ma non unico la tecnica del linfonodo sentinella serve appunto a dimostrare come la messa a

punto di metodologie rigorose e che utilizzano strumenti estremamente affidabili crea spazi

enormi per il progresso delle strategie terapeutiche ed in particolare di quelle chirurgiche.

D’altra parte il collegamento con la terapia può avvenire anche attraverso altre linee di

notevole interesse clinico. In primo luogo, le variazioni di concentrazione possono essere un

marker più sensibile e precoce rispetto alle modifiche dimensionali e/o strutturali viste dalle

altre metodiche. Ancora, la Medicina Nucleare è in prima linea nel definire “a priori” la

capacità di un’azione terapeutica. Basti pensare al ruolo della rilevazione diagnostica total

body prima di una terapia con Iodio-131 nel cancro della tiroide, alla definizione della

presenza e della distribuzione corporea dei recettori della somatostatina nei tumori

neuroendocrini prima dell’utilizzo di una terapia basata su tali presupposti, alla possibilità di

predire l’instaurarsi di una chemioresistenza , utilizzando il Tc-99m sestamibi. Il

collegamento con la terapia va poi ad assumere rilievo ancora maggiore nel momento in cui la

Medicina Nucleare diventa strumento terapeutico ad altissimo potenziale di radicalizzazione:

tutte le lesioni maligne, anche al momento della minimal disease possono essere distrutte se

c’è concentrazione del radiocomposto; tutte le cellule maligne possono essere uccise, anche

nel caso in cui non presentino captazione, se adiacenti a cellule che concentrano il tracciante

radioattivo; e, come detto, questo alto potenziale terapeutico è ulteriormente aumentato dalla

capacità di predire il raggiungimento “in vivo” di un ottimale rapporto target/non target,

attraverso la valutazione diagnostica “a priori” dei siti di concentrazione. E sempre

nell’ambito dei rapporti con la terapia, interessante è il ruolo nella valutazione degli effetti

collaterali e iatrogeni di citostatici e della radioterapia.

I nuovi e vecchi strumenti e il ruolo dell’analisi quantitativa.

Se sono già numerose le capacità operative a livello clinico della medicina nucleare molti ed

intriganti sono i nuovi strumenti che sono già oggi nel campo della ricerca clinica , come i

radiocomposti che permettono l’analisi di meccanismi complessi, quali l’apoptosi e

l’angiogenesi. E sono già avviati sulla strada della ricerca di base i primi passi nella strada al

futuro dell’Imaging molecolare dove la Genomica, la Proteonomica, la Farmacogenomica, la

terapia antisenso e genica troveranno il loro ruolo clinico.

Alle capacità legate all’uso dei radiotraccianti la Medicina Nucleare aggiunge inoltre la messa

a punto di metodi di analisi quantitativa, campo nel quale ha senz’altro la supremazia rispetto

alle altre metodiche di imaging . Usando una valutazione numerica dei dati digitali acquisiti è

possibile aumentare l’accuratezza diagnostica, individuare la malattia anche in assenza di

lesioni focali, ottenere una migliore valutazione dell’azione terapeutica e dell’evoluzione

prognostica.

Questo può essere fatto sia utilizzando radiotraccianti ancora nella fase sperimentale, come

quelli elencati nella tabella 1, che radiocomposti entrati nella clinica da anni, a partire dal

radioiodio. Tutto questo all’interno di uno sviluppo tecnologico che accanto

all’ottimizzazione delle apparecchiature “tomoscintigrafiche” siano esse SPET (per gamma

emittenti) o PET (per emettitori di positroni) individua linee di avanzamento parallele

legate alla sviluppo di gammacamere sempre più maneggevoli fino ad arrivare alla

“handling camera” per la chirurgia radioguidata. Grande è l’impegno a sviluppare linee

integrate con l’imaging morfostrutturale (PET-TC, imaging di fusione) o ad allargare e

rendere operative le enormi potenzialità di internet. Lo sviluppo metodologico sta

avvenendo anche utilizzando nuovi strumenti per vecchie tecniche come nel caso del TSH

ricombinante per il total body con Iodio-131 (o I-123) e della scintigrafia ossea

quantitativa. Tutto questo in uno scenario di crescita che vede centrale, ma non esclusivo,

il ruolo clinico della PET con Fluorodeossiglucosio (FDG) e della terapia radiometabolica.

E tra tutti i possibili traccianti marcabili con radionuclidi ricordiamo

metabolici,oligonucleotidi, ormoni, enzimi, peptici, farmaci, recettori e trasmettitori,

anticorpi monoclinali, markers dell’ipossia, dell’angiogenesi, dell’apoptosi, linfochine,

cellule, virus ed altre molecole cge stanno creando i presupposti per l’attuazione di una

terapia genica basata su espressione transgenica e transduzione dei segnali.

La Medicina Nucleare e la teoria dei 3 universi.

Risulta da quanto detto fino ad ora che la Medicina Nucleare dovrebbe avere un ruolo centrale

in un universo diagnostico ideale in cui la “funzione” rappresenta il gold standard , essendo la

metodica che risponde meglio ad una valutazione biologica basata su premesse

fisiopatologiche.

Ma il ruolo clinico di una metodica non è determinato dalle sue potenzialità astratte, bensì

dalla sua capacità di agire nella pratica clinica a livello di routine, per rispondere alle domande

che vengono fatte ogni giorno dagli utenti.

In tal senso il ruolo clinico della Medicina Nucleare deve tenere conto non solo delle sue

capacità, ma anche delle capacità delle metodiche antagoniste, del tipo di domanda posta

(diagnosi, prognosi, collegamento con la terapia), degli strumenti e delle procedure utilizzate

routinariamente, dello scenario locale che esprime diversi aspetti epidemiologici, clinici,

culturali, socio-economici. Per la Medicina Nucleare diagnostica questo ruolo deve essere

affermato dopo aver eliminato i pregiudizi che tendono ad identificarla con Chernobyl ed

Hiroshima, nei cui confronti ha lo stesso rapporto che esiste tra un farmaco ed un veleno. La

dosimetria è molto bassa e il rischio (stocastico) è paragonabile molto favorevolmente alla

grande maggioranza dei rischi presenti nella vita di tutti i giorni. Ai bassi rischi da radiazioni

ionizzanti si aggiunge il vantaggio dell’assenza di controindicazioni assolute, presenti invece,

ad es., per la Risonanza Magnetica, per alcune metodiche contrastografiche, per le metodiche

interventistiche. Ma sui rischi parleremo più a lungo successivamente.

Considerando quanto detto precedentemente la Medicina Nucleare deve quindi cercare il suo

ruolo all’interno di un universo diagnostico “morfostrutturale” che ha come gold standard il

dato anatomo-patologico. In tal senso le prime domande a cui deve rispondere sono quelle che

vengono tradizionalmente poste al Radiologo: C’è la malattia ? C’è un tumore ? E’ maligno ?

Quanto è grande ? Che rapporti ha? Ci sono metastasi ? Etc., etc., etc. Va detto che è

obbligatorio all’interno di una Medicina basata sull’evidenza che la Medicina Nucleare trovi

la sua giustificazione attraverso dati oggettivi che rispondano ai criteri di accuratezza

diagnostica. E sono a tutti noti l’importanza (e gli ambiti di applicazione) della scintigrafia

ossea, della scintigrafia miocardica, il crescente ruolo della PET con FDG.

Ma se si vuole utilizzare al meglio la Medicina Nucleare è fondamentale utilizzare criteri di

valutazione che non siano basati solo sull’individuazione della presenza di un’area di

concentrazione, senza comprenderne in ogni caso i meccanismi che l’hanno determinata. Il

concetto di falso negativo e falso positivo non può essere lo stesso usato per metodiche ad

impronta morfostrutturale; il valore di un’informazione può essere anche dato dalla

dimostrazione dell’assenza di concentrazione; un accumulo non deve automaticamente

indirizzare ad una diagnosi che non tenga conto della comprensione di tutti i presupposti

fisiopatologici in gioco. Solo così, eventualmente all’interno di una diagnostica integrata, che

comprenda anche immagini dove sono contemporaneamente presenti anche gli elementi

morfostrutturali, la Medicina Nucleare può sviluppare al meglio le sue capacità. Capacità che

si espandono ulteriormente nel momento in cui il dato medico nucleare diventa elemento

integrativo per definire la caratterizzazione prognostica e per meglio scegliere e seguire una

strategia terapeutica. Ed è all’interno di questo universo diagnostico “reale” dove le

potenzialità di imaging funzionale possono trovare accoglienza all’interno di un sistema

diagnostico consolidato che la Medicina Nucleare può raggiungere la sua massima

giustificazione. E’ un presupposto del futuro che trova le sue solide basi nel passato: questo

tipo di informazione era già presente decine di anni fa nell’esame scintigrafico con Iodio-131

eseguito con la scanner rettolineare.

E infatti le prospettive non sono solo legate allo sviluppo, alla standardizzazione ed alla

diffusione di nuove procedure, ma anche ad una migliore educazione dei medici nucleari e ad

una migliore interazione con gli utenti. Il grande futuro della medicina nucleare è anche nel

nostro passato, nella capacità di comprendere e diffonderne le qualità alla comunità medica

mettendo in evidenza la grande originalità che consiste nel fornire dati di fisiopatologia che

diventano informazione diagnostica in stretta connessione con la prognosi e la terapia.

Ma non ci può essere spazio per la Medicina Nucleare se non vengono eliminati i pregiudizi

nei suoi confronti legati, con assoluta preminenza, alla paura dei suoi rischi e, con minore

rilievo, ai suoi costi. Rischi (e costi).

Un grande problema per la piena diffusione della Medicina Nucleare è costituito dalla sua

sostanziale identificazione con Hiroshima e Chernobyl da parte di chi non ha una corretta

informazione .

Questo errore grossolano è dovuto alla materializzazione irrazionale della paura del rischio

che considera uguali i rischi della bomba atomica o di un incidente in una centrale nucleare,

rispetto a quelli presenti in un esame scintigrafico.

Per avere una valutazione corretta dei rischi presenti in un esame diagnostico con radioisotopi

(scintigrafia) occorre analizzare 5 punti fondamentali:

1. la differenza tra pericolo e rischio;

2. la differenza tra rischio e paura del rischio;

3. cosa significa rischio “stocastico”;

4. qual è l’ordine di grandezza dell’irradiazione legata ad una scintigrafia;

5. qual è l’ordine di grandezza del rischio di una scintigrafia comparato ad altri rischi.

1. Differenza tra pericolo e rischio.

Il rischio dipende dal prodotto del pericolo per la probabilità che esso si manifesti.

La probabilità dipende dalla entità dell’esposizione al pericolo e dalla suscettibilità del

soggetto.

Pericolo: Il pericolo di morire cadendo da una montagna è estremamente più alto rispetto a

quello di morire cadendo da un marciapiede.

Probabilità: La probabilità di cadere sedendo a 10 metri dal precipizio di una montagna è

nettamente più bassa rispetto a quella che esiste stando in equilibrio su di un piede su di un

marciapiede.

Esposizione: La probabilità di cadere stando in equilibrio su di un piede aumenta

all’aumentare del tempo in cui viene tenuta questa posizione.

Suscettibilità: la probabilità di cadere stando in equilibrio su di un piede su di un marciapiede

è maggiore per una persona anziana che per un giovane.

Quindi il maggior rischio di morire per caduta, nell’esempio sopra riportato, è quello di una

persona anziana in equilibrio per un tempo lungo su un marciapiede, mentre non corre

praticamente nessun rischio chi sia seduto a distanza di 10 metri dal precipizio di una

montagna di 2000 metri.

Trasferendo l’esempio in Medicina Nucleare si parte dal concetto che le radiazioni ionizzanti

possono essere pericolose. Il rischio è peraltro legato alla probabilità che esse determinino

danno. Questa è molto alta per un’alta esposizione, quale quella legata ad una bomba atomica

o ad un incidente nucleare, minima per la dose di irradiazione legata agli esami scintigrafici,

che è molto bassa, come vedremo successivamente.

2. Differenza tra rischio e paura del rischio.

La paura di volare in aereo è aumentata enormemente dopo l’episodio terroristico delle torri

gemelle. Il rischio di volare è rimasto assolutamente immodificato dopo l’11 settembre 2001 e

rimane legato con maggiore probabilità ad eventi non terroristici. La probabilità di morire in

un volo aereo non aumenta linearmente all’aumentare dei voli, potendo “concretizzarsi” anche

al primo volo. La probabilità che l’evento terroristico avvenga sul proprio volo è minima. Il

rischio di morire in aereo è 20 volte più basso rispetto a quello che si corre in auto e 400 volte

minore, nel caso si usi un motorino.

Trasferendo l’esempio in Medicina Nucleare possiamo affermare senza dubbi che il rischio

legato agli esami scintigrafici è estremamente più basso della paura del rischio nei suoi

confronti. Nella paura del rischio c’è un altissimo fattore di moltiplicazione irrazionale dovuto

all’identificazione delle scintigrafie con Hiroshima e Chernobyl, allo stesso modo per cui

molti hanno paura di volare perché collegano questa esperienza ad un’azione certa di Bin

Laden sull’aereo dove sono passeggeri.

3. Cosa significa rischio stocastico.

Rischio stocastico significa che avviene casualmente. L’evento che determina il cancro può

non avvenire mai o avvenire la prima volta che viene eseguito un esame scintigrafico. La

probabilità di avere un cancro dopo scintigrafia non aumenta linearmente, vale a dire non

cambia significativamente aumentando il numero degli esami a cui uno si sottopone. Un

modo semplice per capire questo punto è pensare ad un superenalotto al contrario: chi gioca

per la prima volta una sola colonna può vincere; può non vincere chi ha giocato mille

schedine. In entrambi i casi la probabilità di vincere è estremamente bassa.

Lo stesso ragionamento va fatto per gli esami diagnostici di Medicina Nucleare. Per capire

l’entità del rischio legato ad essi occorre ricordare che l’immagine in medicina nucleare ha

come base della sua formazione le radiazioni gamma, radiazioni di origine nucleare (da qui il

nome di Medicina Nucleare) emesse da un numero estremamente piccolo di molecole

radioattive (radionuclidi e/o radioisotopi e/o radiocomposti) somministrate al paziente. Le

radiazioni gamma sono radiazioni elettromagnetiche, senza massa né carica, e proprio per

queste caratteristiche hanno una bassissima probabilità di colpire, per l’esiguità del loro

numero e l’alto potere penetrante (che le fa uscire per la quasi totalità dal paziente), il

bersaglio “fondamentale”, il DNA in moltiplicazione, che occupa una piccolissima parte dello

spazio biologico da loro attraversato. Tra l’altro, eventuali mutazioni possono anche non

determinare danno perché il cancro può svilupparsi solo se il DNA è colpito in alcuni punti

critici dove le mutazioni possono diventare oncogene. Occorre anche ricordare che la cascata

oncogenica può non portare alla morte perché esiste una possibile azione riparativa sul DNA,

perché esistono cellule di difesa dell’organismo in grado di distruggere le prime cellule

trasformate, perché le prime cellule neoplastiche possono non trovare uno stroma ed un

pabulum idoneo, perché la neoplasia che si sviluppa può avere malignità così ridotta da poter

non essere la causa di morte del paziente. Il rischio certamente esiste ed è più alto là dove

esiste una maggiore radiosensibilità (suscettibilità), come in gravidanza e in età pediatrica.

Ciò, peraltro, non comporta controindicazioni assolute nel senso che esiste la possibilità di

eseguire esami scintigrafici in tutti i pazienti, se c’è l’indicazione clinica ed esiste un

favorevole rapporto costo/beneficio nei confronti di metodiche concorrenti allo stesso

obiettivo diagnostico. In tal senso, ricordando come premessa assoluta che “primum non

nocere”, se è vero che non esistono al momento significative giustificazioni ad un esame in

gravidanza (se non forse nella diagnosi di embolia polmonare non altrimenti diagnosticabile)

sono moltissimi i pazienti pediatrici in cui il rapporto costo/beneficio degli esami scintigrafici

è estremamente favorevole.

4. Qual è l’ordine di grandezza dell’irradiazione legata ad una scintigrafia.

Che i rischi legati agli esami diagnostici di Medicina Nucleare siano estremamente ridotti lo si

desume avendo consapevolezza del livello di irradiazione legato agli esami scintigrafici. Le

radiazioni che colpiscono un uomo non sono legate solo agli esami medico nucleari. Esiste, ad

es., una radiazione cosmica, la cui entità varia al variare dell’altezza ed un’ampia serie di

cause di irradiazione dovute alla radioattività naturale, al radon, agli impianti televisivi, etc.

Per non parlare delle problematiche legate alle comunicazioni telefoniche. A titolo

esemplificativo la dose da radiazione cosmica ricevuta durante un volo in Concorde (a 15.000

metri) corrisponde a 10 uSv /ora; volando in Boeing (10.000 m) tale dose si riduce ad un

valore di 5, per diventare 0.1 a Bormio (2000 m) e 0.03 a Rimini (livello del mare). La dose

che un paziente riceve per un esame medico nucleare varia a seconda dell’esame effettuato:

essa è di 0.4 mSv/ora per una scintigrafia renale, di 1 per una scintigrafia tiroidea, di 3.6 per

una scintigrafia scheletrica. Si tratta di una dose mediamente più bassa rispetto alla dose di

esami radiologici tradizionali o TC corrispondenti. E i suoi valori sono estremamente bassi,

come risulta dal confronto con l’irradiazione cosmica. Per capirlo, basta notare che

l’esecuzione di una scintigrafia renale comporta una dose di irradiazione corrispondente a

quella ricevuta in 40 ore di volo in Concorde.

5. Qual è l’ordine di grandezza del rischio di una scintigrafia comparato ad altri rischi.

La diretta conseguenza della bassa dose di irradiazione è che il rischio di morire in

conseguenza di un esame scintigrafico è estremamente più basso rispetto alla naturale

incidenza del cancro nella popolazione generale ( 35 - 250 casi per milione di persone). Tale

rischio corrisponde a quello presente in attività quali viaggiare 3000 Km in motocicletta,

arrampicarsi 75 minuti in montagna, 17 ore di vita quotidiana di un uomo di 60 anni.

Va anche messo in evidenza nell’analisi dei rischi comparati che gli esami medico nucleari

non hanno controindicazioni assolute, per l’assenza di tossicità, che rende possibile

l’esecuzione di esami scintigrafici in tutti i pazienti, senza dover temere pericoli inaspettati o

essere costretti ad eseguire esami preliminari. A tale proposito, è opportuno ricordare che i

rischi collegati agli esami diagnostici non sono solo quelli dovuti alle radiazioni ionizzanti, ma

anche quelli legati alla tossicità ed alle reazioni avverse (come per alcuni mezzi di contrasto

iodati), alla modalità di somministrazione (come nelle metodiche angiografiche), alla presenza

di pacemakers e parti metalliche (come per la Risonanza), alla narcosi, ai farmaci e/ o allo

stress ergometrico collegati ad esami cardiologici o nefrologici, etc.

Quindi a conclusione di tutto questo discorso si può affermare che i rischi legati agli

esami scintigrafici sono estremamente bassi. Peraltro gli esami scintigrafici devono essere

eseguiti solo quando il rapporto costo/beneficio li giustifica, cioè quando esiste un reale

interesse clinico originale o sostitutivo anche nei confronti di metodiche che non utilizzano

radiazioni ionizzanti. Va anche ricordato che il rapporto costo/beneficio va valutato

complessivamente alla luce degli elementi segnalati nelle premesse generali.

Un altro pregiudizio nei confronti della Medicina Nucleare è legato al fatto che molti pensano

che tutti gli esami scintigrafici sono estremamente complessi e costosi. Al contrario, si tratta

di esami, nella stragrande maggioranza dei casi, estremamente semplici e atraumatici, con un

costo che in moltissimi casi è compreso nelle decine di euro. Tra l’altro il “costo di

produzione” di un esame scintigrafico può essere estremamente variabile, con significativi

risparmi ottenibili aumentando il numero delle prestazioni o ottimizzando l’organizzazione del

lavoro. Infatti, all’aumentare del numero degli esami non si abbassano soltanto i costi legati

alle apparecchiature ed al personale, ma soprattutto quello dei materiali. La grande

maggioranza dei radiocomposti iniettati nel paziente si ottengono aggiungendo in una fiala

contenente un liofilizzato una quota variabile di radioattività. Tale fiala potrà essere utilizzata,

allo stesso costo, sia per un solo paziente che per molte unità, con significativi risparmi

economici in quest’ultimo caso, da aggiungere a quelli legati ad un’ottimale gestione delle

problematiche legate al cosiddetto “decadimento” della radioattività. A queste riduzioni dei

costi si aggiunge poi il risparmio complessivo ricavabile nel caso in cui la prestazione

determini un guadagno negli iter diagnostici, nella scelta terapeutica, nella riduzione dei tempi

di diagnosi e degenza.

Avendo acquisito consapevolezza dei bassissimi rischi legati agli esami medico nucleari

non abbiamo ancora creato peraltro i presupposti per una loro ampia e razionale utilizzazione.

Occorre definire a questo punto prima gli elementi minimi di conoscenza delle metodiche e

faremo questo percorso fornendo informazioni sui più importanti radiocomposti e quindi sui

presupposti fisiopatologici alla base dei più importanti esami medico nucleari.

I più importanti radionuclidi utilizzati in Medicina Nucleare

Come detto precedentemente, esistono differenti caratteristiche ottimali dei radionuclidi usati

in diagnostica o in terapia. In diagnostica si utilizzano radionuclidi gamma emittenti o

emettitori di positroni. Il radionuclide ideale non deve emettere radiazioni corpuscolate (ad

eccezione dei positroni che diventano peraltro raggi gamma), che fanno danno senza fornire

informazioni utili. Al contrario, è utile che i radionuclidi utilizzati in terapia radiometabolica

permettano, oltre all’azione terapeutica determinata dalle radiazioni corpuscolate, anche un

imaging (legato a radiazioni gamma concomitanti o a radiazioni X da frenamento) per definire

preterapeuticamente, a dosi traccianti molto più basse la possibile efficacia terapeutica.

Più importanti radionuclidi gamma emittenti:

Occorre ricordare che il radionuclide (o radioisotopo) è solo l’etichetta radioattiva che

permette la visualizzazione dall’esterno del radiocomposto somministrato al paziente. E’ il

composto (e non l’etichetta radioattiva) a determinare la distribuzione della sostanza iniettata

caratterizzando quindi lo specifico esame scintigrafico.

Tecnezio-99m.

Il più diffuso, per motivi di ordine tecnico e pratico. Viene utilizzato per marcare la maggior

parte dei composti e delle cellule. In tal senso rappresenta la comune etichetta radioattiva di

sostanze (o cellule) che si concentrano diversamente secondo le loro differenti caratteristiche

farmacocinetiche (Tc-99m MDP per la scintigrafia ossea, Tc-99m tetrofosmina o sestamibi

per la scintigrafia miocardica, Tc-99m colloide per la scintigrafia epatosplenica, etc.). Il sale

del Tecnezio (pertecnetato) è un analogo biologico dello iodio che, utilizzando gli stessi

meccanismi di captazione, va a concentrarsi nelle stesse sedi (tiroide, salivari, mucosa

gastrica, plessi coroidei).

Isotopi dello Iodio.

Sono usati o come ioduri, ed in questo caso tracciano il metabolismo dello iodio, o come

etichette radioattive di alcune molecole di grande interesse biologico (neurotrasmettitori, acidi

grassi liberi, anticorpi monoclonali, etc.). Il radioisotopo con le migliori caratteristiche per

l’imaging è lo I-123, che presenta peraltro problemi di alto costo. Molto diffuso è lo Iodio-

131, che ha un ruolo importante in terapia radiometabolica , emettitore di radiazioni sia

gamma che beta. Lo I-125 si utilizza per la diagnostica in vitro, lo I-124 è un emettitore di

positroni che non ha ancora trovato significativo uso in clinica.

Gallio-67. Come citrato è utilizzato in oncologia, in particolare nei linfomi, e nella diagnosi e

definizione di attività di alcune malattie infiammatorie.

Tallio – 201. Il cloruro di tallio è un analogo biologico del potassio. E’ quindi un catione a

captazione intracellulare, tracciante di perfusione e di cellularità che trova applicazione in

cardiologia ed oncologia.

Indio-111. Utilizzato in particolare per la marcatura dell’octreotide, analogo della

somatostatina.

Emettitori di positroni:

Sono utilizzati per la PET (tomografia ad emissione di positroni).

I più importanti sono il carbonio-11, l’azoto-13, l’ossigeno-15 e il fluoro- 18 (alogeno che

può marcare, tra le altre molecole, il deossiglucosio (FDG). Tale molecola permette l’analisi

in vivo del metabolismo glicidico, che aumenta, tra l’altro, nei tumori maligni e nell’ischemia

miocardica.

Poiché hanno una breve semivita fisica richiedono per un uso ottimale che le apparecchiature

diagnostiche siano contigue al ciclotrone (“la macchina” che li produce), richiedendo quindi

strutture complesse e più alti costi organizzativi rispetto a quelli della Medicina Nucleare

tradizionale. Il grandissimo interesse in oncologia sta peraltro favorendo una rapida diffusione

su tutto il territorio nazionale.

Più importanti radionuclidi utilizzati in terapia radiometabolica:

Come detto precedentemente si utilizzano prevalentemente radionuclidi beta emittenti. Il

più diffuso è lo Iodio-131, utilizzato come ioduro nella terapia del cancro tiroideo

differenziato e nell’ipertiroidismo, ma che trova anche uso come marcatore di altre molecole

utilizzate, ad es., nella terapia del neuroblastoma e del feocromocitoma (MIBG) . Tra gli altri

radionuclidi utilizzati in terapia radiometabolica ricordiamo lo stronzio-89, il renio- 186, il

fosforo-32,il samario-153, che trovano la loro utilizzazione come marcatori di molecole

utilizzate prevalentemente nella terapia palliativa delle metastasi scheletriche.

Presupposti fisiopatologici ai più importanti esami di medicina nucleare.

Per capire il possibile ruolo di un esame medico nucleare bisogna conoscere i meccanismi di

concentrazione dei radiocomposti utilizzati e le basi fisiopatologiche delle malattie che si

vogliono studiare.

La concentrazione di un radiocomposto avviene anche in sedi eterotopiche e l’accumulo è

presente esclusivamente in presenza di cellule “funzionalmente attive” a livello del territorio

esaminato, non essendo possibile, ad es., dove c’è fibrosi o necrosi.

Le variazioni di concentrazione e quindi la definizione di un evento patologico possono

precedere le variazioni delle caratteristiche morfostrutturali di una lesione.

Alcuni esempi generali:

Traccianti iodomimetici (radioisotopi dello iodio e pertecnetato) possono essere usati per lo

studio della tiroide, delle salivari, nella ricerca della mucosa gastrica eterotopica.

Traccianti vascolari, ed in particolare globuli rossi marcati, possono essere usati oltre che per

l’angiocardioscintigrafia, che permette lo studio quantitativo della cinetica cardiaca, anche per

l’individuazione di emorragie intestinali o per la diagnosi di certezza di angioma.

Traccianti di funzioni multiple. Alcuni traccianti danno informazioni multiple quando lo

studio viene effettuato in più tempi. Ad es. esiste un esame che prende il nome di scintigrafia

ossea trifasica, eseguita con metilendifosfonato (MDP) marcato con Tc-99m, utilizzato nella

scintigrafia ossea. Essa è basata sull’analisi su di un predeterminato territorio patologico (ad

es. quello dove è stata impiantata una protesi) della distribuzione della radioattività in 3 tempi.

Le informazioni ottenute nel primo minuto dopo l’iniezione sono legate al flusso ematico, cioè

alla quantità di sangue nell’unità di tempo. Le immagini a 5-10 minuti sono dovute al volume

vascolare (blood pool), quelle a 2-4 ore all’attività osteoblastica. Esiste quindi con un unico

esame la possibilità di ottenere informazioni diverse che permettono, ad es. , di differenziare

condizioni patologiche infiammatorie ed infettive.

In oncologia possiamo usare indicatori negativi (che definiscono la scomparsa delle cellule

normali) o positivi , la cui concentrazione è aumentata nel tumore.

Alcuni indicatori positivi (o oncotropi) usati in oncologia hanno un accumulo prevalente per

meccanismi “non specifici” quali l’aumentato metabolismo (Fluorodeossiglucosio), la

cellularità (sestamibi, tetrofosmina, tallio) o meccanismi non completamente ben definiti

(gallio citrato).

In alcuni casi i meccanismi sono più specifici: radioiodio nelle metastasi da carcinoma

tiroideo differenziato; octreotide e metaiodobenzilguanidina in tumori di origine

neuroectodermica; anticorpi monoclonali diretti contro antigeni legati alla neoplasia.

Nell’infiammazione e nelle infezioni possiamo utilizzare o radiocomposti che definiscono la

presenza di malattia attraverso l’individuazione dell’alterazione funzionale (scintigrafia

d’organo) o traccianti dell’infiammazione, come i leucociti marcati o il gallio-citrato che è

indicatore di attività di malattia in patologie come la sarcoidosi, la tubercolosi, le

interstiziopatie.

Non esistono controindicazioni agli esami medico nucleari ma, proprio per la fisiologicità

dell’esame, pur non necessitando nessuna preparazione, può essere indicata la sospensione di

farmaci (ad es. in studi cardiaci e renali), di terapie ormonali (ad es. prima di una scintigafia

tiroidea), la lontananza da possibili cause di interferenza farmacologica (ad es. contrasti iodati

e captazione tiroidea).

Presupposti fisiopatologici nello studio dei vari organi e apparati.

Cuore:

Approcci principali (in particolare nella cardiopatia ischemica)

Scintigrafia miocardica con traccianti di perfusione

Angiocardioscintigrafia con traccianti vascolari

In entrambi i casi l’esame viene eseguito a riposo e dopo stress (ergometrico o

farmacologico)

Miocardioscintigrafia con traccianti di perfusione (Tc-99m sestamibi, Tc-99m

tetrofosmina, Tallio-201 cloruro).