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Pruebas diagnósticas
Utilidad de la tomografía por emisión
de positrones (PET)
F.J. Lomeña-Caballeroa y J.R. García-Garzónb
aServicio
bCETIR.
de Medicina Nuclear. Centro de Diagnóstico por la Imagen (CDIC). Hospital Clínic. Barcelona.
Unidad PET. Esplugues de Llobregat. Barcelona. España.
¿En qué consiste esta técnica?
La tomografía por emisión de positrones (PET)
es una técnica de medicina nuclear que,
mediante un trazador radiactivo análogo
de la glucosa, permite obtener información
metabólica tisular.
Ello facilita el diagnóstico y seguimiento
de un paciente con cáncer.
Tecnología PET
La tomografía por emisión de positrones (PET) es una modalidad de imagen molecular que detecta y caracteriza la base
biológica de las enfermedades. Permite visualizar y medir in
vivo numerosos parámetros fisiológicos y biomoleculares de
tejidos y órganos (tabla I). Para ello, emplea trazadores radiactivos emisores de positrones, análogos a moléculas endógenas. Los trazadores PET, que están marcados con isótopos
radioactivos como 11C, 13N, 15O y 18F, que se producen en un
ciclotrón. La vida media radiactiva de estos radioisótopos es
corta, lo que obliga a sintetizarlos en el propio servicio de medicina nuclear donde está ubicado el tomógrafo PET.
La aparición de tomógrafos de buena resolución espacial (46 mm) y que permitían hacer imágenes de cuerpo entero y la
posibilidad de emplear el trazador 18F-fluorodesoxiglucosa
(FDG) marcaron el inicio de la aplicación clínica de la PET.
dos neoplásicos malignos. Las células cancerosas presentan un
aumento de transportadores y hexocinasas, y una ausencia de
fosfatasas, lo que provoca una intensa retención metabólica intracelular de FDG-6-fosfato, muy superior a la del tejido sano que
rodea al tumor (fig. 2). La retención de FDG tiene una relación
directa con la celularidad tumoral y la malignidad histológica.
Por sus características (tabla III), la PET con FDG puede tener aplicación en varias situaciones clínicas oncológicas, como:
– Apoyar un diagnóstico de benignidad o malignidad de un
tumor primitivo ya detectado por otras técnicas y de filiación
histológica complicada o no posible.
– Establecer el diagnóstico de extensión previo al planteamiento terapéutico de un tumor ya conocido.
– Diferenciar la naturaleza maligna o cicatrizal de masas residuales tras cirugía, quimioterapia y/o radioterapia.
– Localizar una recidiva tumoral sospechada por clínica, por
un estudio ecográfico, radiológico o de resonancia magnética no
concluyentes y/o por elevación de marcadores tumorales.
Figura 1. Cinética celular de la
(FDG).
18F-fluorodesoxiglucosa
Glut
Hexocinasas
Glucosa
Glucosa-6 P
Fosfatasas
Glucosa
PET con FDG
Glut
La FDG es el único trazador de uso clínico, ya que puede producirse en un ciclotrón externo y distribuirse a varias instalaciones. Esto abarata su coste y aumenta su disponibilidad. Las
aplicaciones clínicas más extendidas de la PET con FDG quedan recogidas en la tabla II.
La FDG es un análogo de la glucosa endógena, y su administración intravenosa permite medir in vivo el metabolismo glucídico
de los tejidos, empleando los tomógrafos PET. La FDG penetra
en las células utilizando los transportadores sodio-glucosa y los
transportadores específicos de membrana. Una vez en su interior,
las hexocinasas la fosforilan y la convierten en FDG-6-fosfato y
queda retenida en la célula en esa forma química, ya que no sigue
las vías metabólicas de glucólisis o síntesis de glucógeno (fig. 1).
La PET detecta el aumento de la glucólisis que se da en los teji-
FDG
Hexocinasas
FDG
FDG-P
Fosfatasas
Célula neoplásica maligna: retiene FDG
Transportadores Glut
Hexocinasas + Fosfatas
La FDG entra en la célula empleando los mismos
transportadores que la glucosa. Es transformada por
las hexocinasas a FDG-6-fosfato, y no continúa, al
contrario que la glucosa, el metabolismo glucídico. La
baja o nula concentración de fosfatasas en la célula
neoplásica maligna favorece la retención de FDG en el
tejido canceroso.
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Pruebas diagnósticas
Tabla III. Puntos fuertes de la PET con FDG en oncología
Tabla I. Algunos parámetros biomoleculares
que pueden visualizarse y medirse con PET
Alta sensibilidad de detección
Parámetros
Trazador
Metabolismo
18F-fluorodesoxiglucosa
Detecta tejido tumoral maligno residual o recurrente, distinguiéndolo del
tejido sano pertumoral
(FDG)
11C-acetato/palmitato
13N-glutamato
Información funcional metabólica
11C-colina
Síntesis de ADN/proliferación celular
18F-metil/etil-tirosina
En un contexto clínico determinado, diferencia tejido benigno de maligno
18F-fluorofenilalanina
Más exacto que TDC, especialmente en pacientes ya tratados
11C/18F-timidina
Monitorización precoz del efecto de terapia
18F-fluorodesoxiuridina
En algunos tumores, es un factor pronóstico de evolución y supervivencia
15O-agua
Flujo sanguíneo
Impacto clínico
13N-amonio/82Rb
Síntesis de dopamina
18F-fluorodopa
Hipoxia celular
18F-fluoromisonidazol
Apoptosis
18F-anexina
Receptores hormonales
18F-17β-estradiol
Neurorreceptores
11C-flumacenil
11C-nicotina
(benzodiacepínicos)
(nicotínicos)
Influencia directa en la elección de la terapia más adecuada
PET: tomografía por emisión de positrones; FDG: 18F-fluorodesoxiglucosa; TDC:
técnicas diagnósticas convencionales (ecografía, fibroscopias, gammagrafía ósea,
radiografía simple, etc.).
(dopaminérgicos)
11C-dexetimida
(muscarínicos)
11C-ketanserina
(serotoninérgicos)
18F-uracilo
11C-doxorrubicina
124I-arabinofuranosiluracilo
Transferencia/expresión genética
Cambios en estadios
Exploración coste-eficiente
11C-raclopide
Farmacocinética/farmacodinámica
Estadificación del tumor primario
Reestadificación tras recurrencia
11C-L-metionina
Consumo y transporte de aminoácidos
Estudio de cuerpo entero
18F-fluorogangliclovir
18F-guanina
Componentes antigénicos
62Cu-minibodies/fragmentos/AcMo
Metabolismo óseo
18F-fluoruro
PET: tomografía por emisión de positrones.
Tabla II. Usos clínicos propuestos para la PET con FDG
Enfermedades neoplásicas malignas (tabla IV)
Enfermedades del sistema nervioso central (aceptadas por AETS y
reembolsadas por sistemas públicos de salud)
Epilepsias refractarias al tratamiento médico (evaluación prequirúrgica:
búsqueda de región epileptógena)
Demencia: diagnóstico diferencial entre enfermedad de Alzheimer y
demencia frontotemporal
Enfermedades cardiovasculares (aceptada por AETS y reembolsada por
sistemas públicos de salud)
Viabilidad miocárdica (evaluación previa a cirugía coronaria)
Enfermedades inflamatorias/infecciosas (no existe aún evidencia completa.
En revisión)
Sepsis de origen desconocido (búsqueda de foco séptico)
– Llevar a cabo un nuevo estudio de extensión o de reestadificación tras el diagnóstico de una recurrencia.
– Guiar una punción biopsia o una punción-aspiración con
aguja fina (PAAF) hacia el lugar de mayor captación de FDG
(donde habrá más celularidad).
– En radioterapia, complementar a la tomografía computarizada (TC) en el planteamiento de los volúmenes biológicos de
irradiación.
– Valorar precozmente la respuesta a la terapia. Una disminución en la captación de FDG es señal de buena respuesta a
la quimioterapia. En algunos tumores, como los linfomas, es
un factor predictivo independiente de mejor evolución.
– Buscar el tumor primitivo en un paciente con metástasis
de origen desconocido o con un síndrome paraneoplásico de
origen desconocido.
Algunas de estas situaciones en determinados tumores han sido aceptadas por las Agencias de Evaluación de Tecnología Sanitaria (AETS) como indicaciones clínicas establecidas, según los
criterios de la medicina basada en la evidencia (tabla IV).
La PET con FDG tiene unas limitaciones, relativas a su sensibilidad y especificidad para detectar cáncer. La sensibilidad
está relacionada, sobre todo, con el volumen tumoral que se
debe detectar. La especificidad puede verse influida por ser la
FDG un trazador universal, como la glucosa, consumido por
microorganismos, células sanas y células enfermas. Otro factor
de complicación es la eliminación de la FDG por la orina, que
dificulta la interpretación de las enfermedades abdominales
(tabla V).
Síndrome febril de origen desconocido (búsqueda de foco séptico,
inflamación o tumor)
Arteritis inflamatorias y otras afecciones autoinmunes (grado de actividad
inflamatoria)
PET: tomografía por emisión de positrones; FDG: 18F-fluorodesoxiglucosa; AETS:
Agencias de Evaluación de Tecnología Sanitaria.
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Tomógrafos PET-TC
La información anatómica (extensión y límites del depósito de
FDG detectado) que aporta la PET es escasa. Los tomógrafos
PET-TC tienen en el mismo cabezal detector, y colocados en
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Adquisición de PET con FDG
Figura 4a.
Cortes coronales secuenciales de
tomografía por emisión de
positrones (PET) con 18Ffluorodesoxiglucosa (FDG)
(izquierda): puede apreciarse las
captaciones fisiológicas del
miocardio y el hígado y la
eliminación urinaria por los
riñones a la vejiga. Se detecta
una intensa captación de FDG,
de aspecto focal (flecha), situada
en la región del colón
descendente.
Figura 2.
Cortes coronales secuenciales de tomografía por
emisión de positrones (PET) con 18Ffluorodesoxiglucosa (FDG). Pueden apreciarse las
captaciones fisiológicas de miocardio, hígado y fibra
muscular intestinal, así como la eliminación urinaria por
los riñones a la vejiga. Se detecta una intensa captación
de FDG en un tumor maligno de la mama izquierda y
en una adenopatía axilar izquierda infiltrada.
Adquisición de PET-TC
Figura 3.
Ejemplo de cortes coronales de tomografía
computarizada (TC), tomografía por emisión
de positrones (PET) y fusión PET-TC,
obtenidos con un tomógrafo mixto PET-TC.
Figura 4b.
Las imágenes de fusión PET-TC
(derecha) permiten individualizar
una formación nodular (flecha) con
aspecto de infiltración
adenopática.
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Utilidad de la tomografía por emisión de positrones (PET)
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Tabla IV. Uso clínico de la PET con FDG en oncología
Tumor
Situación clínica
Criterios de Indicación clínica
Nódulo pulmonar solitario
Radiológicamente indeterminado
Cáncer colorrectal
Sospecha de recurrencia
Estudio de reestadificación
Evaluación masa residual
TC-TDC negativas o no concluyentes
M1 con posibilidad de tratamiento radical
TC-TDC negativas o no concluyentes
Melanomas malignos
Estudio de extensión en MM primario
Sospecha de clínica recurrencia
Estudio de reestadificación
Breslow > 4 mm; alta probabilidad de M1
TC-TDC negativas o no concluyentes
Posibilidad de tratamiento radical
Linfomas
Estadificación inicial
Respuesta a la terapia
Sospecha de recurrencia
Como exploración complementaria a la TC
Masa residual radiológica
Como exploración complementaria a TC
CPNM
Estadificación inicial
Sospecha de recurrencia
Tumor operable
Posibilidad de tratamiento radical
Cáncer de cabeza y cuello
Sospecha de recurrencia
Estudio de reestadificación
TC-TDC negativas o no concluyentes
Posibilidad de tratamiento radical
Cáncer diferenciado tiroides
Sospecha de recurrencia
Estudio de reestadificación
tiroglobulina, rastreo con 131I negativo
M1 con posibilidad de tratamiento radical
Cáncer medular de tiroides
Sospecha de recurrencia
Estudio de reestadificación
calcitonina y TC-eco negativas
M1 con posibilidad de tratamiento radical
Cáncer de esófago
Estadificación inicial
Sospecha de recurrencia
Estudio de reestadificación
Posibilidad de tratamiento radical
TC-TDC negativas o no concluyentes
Posibilidad de tratamiento radical
Cáncer de endometrio
Sospecha de recurrencia
Estudio de reestadificación
TC-TDC negativas o no concluyentes
Posibilidad de tratamiento radical
Cáncer de ovario
Sospecha de recurrencia
TC-TDC negativas o no concluyentes
Cáncer de mama
Sospecha de recurrencia
Respuesta al tratamiento
TC-TDC negativas o no concluyentes
Tumor primitivo localmente invasivo
Tumores del SNC
Sospecha de recurrencia
Diagnóstico diferencial con radionecrosis
Tumores germinales
Sospecha analítica de recurrencia
TC-TDC negativas o no concluyentes
SPN
Búsqueda tumor primitivo
Anticuerpos antineuronales; TC-TDC negativas
COD
Búsqueda tumor primitivo
Metástasis cifirmadas por histología
GIST
Respuesta a la terapia inmunológica
Enfermedad abdominal diseminada o M1
PET: tomografía por emisión de positrones; FDG: 18F-fluorodesoxiglucosa; TC: tomografía computarizada; TDC: técnicas diagnósticas convencionales (ecografía, fibroscopias,
gammagrafía ósea, radiología simple, etc.); CPNM: cáncer de pulmón no microcítico; eco: ecografía; RM: resonancia magnética; SPN: síndrome paraneoplásico maligno; COD:
cáncer de origen desconocido.
Tabla V. Factores que afectan la sensibilidad y especificidad
de la PET con FDG para detectar cáncer
Tabla VI. Ventajas de la PET-TC
Menor tiempo de exploración
La sensibilidad de la PET depende del volumen tumoral que se vaya a
detectar
Puede ser < 50% para lesiones < 5 mm e inferior al 25% para
micrometástasis
La sensibilidad de la PET depende del grado histológico de malignidad
La captación de FDG es baja en tejidos neoplásicos de bajo grado de
diferenciación (p. ej., tumores papilares tiroideos, mucinosos, carcinoides)
La FDG es un análogo de la glucosa endógena
Competición entre ambas por transportadores de membrana y
hexocinasa
Baja captación tumoral de FDG en pacientes con hiperglicemia
Eliminación urinaria de FGD por falta de reabsorción en túbulo
contorneado proximal
Ectasias, uropatías obstructivas pueden provocar falsos positivos
La FDG es un trazador universal
Captación elevada de FDG en inflamación/infección, por consumo
glicolítico de macrófagos/bacterias
Granulomas, infecciones, inflamaciones pueden provocar falsos
positivos
Adenomegalias reactivas, inflamatorias, víricas pueden provocar
falsos positivos
Captación fisiológica FDG exagerada en tejidos sanos
Tejido linfoide, tejido adiposo, músculo estriado, músculo liso de
tracto gastrointestinal
Información anatómica limitada
Localización, extensión, límites anatómicos de la lesión
PET: tomografía por emisión de positrones; FDG: 18F-fluorodesoxiglucosa.
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La adquisición de la TC es mucho más corta que de la transmisión
gamma en las PET convencionales
La duración de la exploración PET-TC de cuerpo entero es de
aproximadamente 30 min
La duración de la exploración PET convencional de cuerpo entero es de
aproximadamente 60 min
Mapeo anatómico
Permite localizar el depósito patológico de FDG y establecer sus límites
anatómicos
Menos falsos positivos
Permite diferenciar entre depósito patológico de FDG y captaciones
fisiológicas exageradas o anómalas
Mejor sensibilidad manteniendo especificidad
Permite valorar captaciones en adenopatías aumentadas de tamaño y en
alteraciones anatómicas detectadas en la TC de alta resolución
Guía de biopsia o punción-aspiración
Delimita la zona con mayor celularidad de una masa radiológicamente
heterogénea
Determinar volúmenes biológicos en el planteamiento de la radioterapia
La fusión PET-TC permite delimitar el tejido neoplásico maligno con
mayor exactitud que la TC
PET: tomografía por emisión de positrones; TC: tomografía computarizada; FDG:
18F-fluorodesoxiglucosa.
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línea, un tubo de rayos X y detectores para obtener imágenes
de TC y paquetes detectores para el estudio de PET. Los equipos PET-TC combinan, en una única exploración, la información anatómica de la TC y la metabólica del consumo de FGD
(fig. 3). Esto facilita enormemente la interpretación de las
imágenes PET, ya que puede distinguirse las captaciones fisiológicas de los tejidos normales de las captaciones patológicas
de FDG en lesiones detectadas por la TC (figs. 4a y b).
La PET-TC supone un mejor rendimiento diagnóstico que la
PET o el de la TC por separado (tabla VI). Aunque no se han
definido que pacientes pueden ir directamente a ser explorados mediante PET-TC, la experiencia existente hasta el momento permite suponer que la PET-TC llegará a convertirse
en la herramienta diagnóstica de mejores características para
el diagnóstico y el seguimiento de los pacientes con cáncer.
Bibliografía recomendada
Cabrera A, Gámez C, Martín JC. La tomografía por emisión de positrones (PET) en oncología (Parte II). Rev Esp Med Nucl. 2002;
21:131-47.
Cabrera A, Gámez C, García-Belloso MJ. La tomografía por emisión
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2002;21:304-20.
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Gámez C, Cabrera A, Sopena R, García-Belloso MJ. La tomografía
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Lomeña F, Simo M. Indications of PET imaging. Med Clin (Barc).
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Newberg A, Alavi A, Reivich M. Determination of regional cerebral
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Phelps M. Positron emission tomography provides molecular imaging of biological processes. PNAS. 2000;1:9226-33.
Schwaiger M, Hicks R. The clinical role of metabolic imaging of the
heart by positron emission tomography. J Nucl Med. 1991;32:56578.
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