exploración con galio

Prueba de medicina nuclear que utiliza galio para obtener imágenes de tejidos

Una exploración con galio es un tipo de prueba de medicina nuclear que utiliza un radiofármaco de galio-67 ( ⁶⁷ Ga) o galio-68 ( ⁶⁸ Ga) para obtener imágenes de un tipo específico de tejido o del estado de enfermedad del tejido. Se pueden utilizar sales de galio como citrato de galio y nitrato de galio. La forma de la sal no es importante, ya que el activo es el ion galio Ga ³⁺ libremente disuelto . ^[1] Tanto las sales ^{de 67} Ga como las ^{de 68} Ga tienen mecanismos de absorción similares. ^[2] El galio también se puede utilizar en otras formas, por ejemplo, ^{el 68} Ga-PSMA se utiliza para obtener imágenes del cáncer . La emisión gamma del galio-67 se obtiene mediante una cámara gamma , mientras que la emisión de positrones del galio-68 se obtiene mediante tomografía por emisión de positrones (PET).

Las sales de galio son absorbidas por tumores, inflamación e infecciones tanto agudas como crónicas, ^{[3] [4]} permitiendo visualizar estos procesos patológicos. El galio es particularmente útil para obtener imágenes de osteomielitis que afecta la columna y para obtener imágenes de infecciones crónicas y antiguas que pueden ser la causa de una fiebre de origen desconocido . ^{[5] [6]}

Las exploraciones DOTA con galio-68 están reemplazando cada vez más a las exploraciones con octreotida (un tipo de exploración con indio-111 que utiliza octreotida como ligando del receptor de somatostatina). El galio-68 está unido a un químico derivado de octreotida como DOTATOC y los positrones que emite se obtienen imágenes mediante exploración PET-CT . Estas exploraciones son útiles para localizar tumores neuroendocrinos y cáncer de páncreas . ^{[7] [8]}

Exploración con citrato de galio

Exploración con galio que muestra los patrones panda (A) y lambda (B), considerados específicos de sarcoidosis en ausencia de confirmación histológica.

En el pasado, la exploración con galio era el estándar de oro para la estadificación del linfoma , hasta que fue reemplazada por la tomografía por emisión de positrones (PET) utilizando fludesoxiglucosa (FDG). ^{[9] [10]} Las imágenes con galio todavía se utilizan para obtener imágenes de inflamación e infecciones crónicas y, a veces, todavía localizan tumores insospechados, ya que muchos tipos de células cancerosas lo absorben en cantidades que exceden las de los tejidos normales. Por lo tanto, una mayor absorción de galio-67 puede indicar una infección nueva o antigua, un foco inflamatorio por cualquier causa o un tumor canceroso.

Se ha sugerido que las imágenes con galio pueden convertirse en una técnica obsoleta, y que las imágenes con leucocitos de indio y los anticuerpos antigranulocitos de tecnecio la reemplazan como mecanismo de detección de infecciones. Para la detección de tumores , especialmente linfomas, las imágenes con galio todavía se utilizan, pero pueden ser reemplazadas por imágenes PET con fludesoxiglucosa en el futuro. ^[11]

En las infecciones, la exploración con galio tiene una ventaja sobre las imágenes de leucocitos con indio para obtener imágenes de osteomielitis (infección ósea) de la columna, infecciones pulmonares e inflamación, y para infecciones crónicas. En parte, esto se debe a que el galio se une a las membranas de los neutrófilos , incluso después de la muerte de los neutrófilos. Las imágenes con leucocitos de indio son mejores para las infecciones agudas (donde los neutrófilos todavía se localizan rápida y activamente en la infección), y también para la osteomielitis que no afecta la columna y para las infecciones abdominales y pélvicas . Tanto la exploración con galio como las imágenes de leucocitos de indio se pueden utilizar para obtener imágenes de fiebre de origen desconocido (temperatura elevada sin explicación). Sin embargo, la exploración de leucocitos con indio mostrará sólo el 25% de los casos causados ​​por infecciones agudas, mientras que el galio también se localizará en otras fuentes de fiebre, como infecciones crónicas y tumores. ^{[12] [13]}

Mecanismo

El cuerpo generalmente maneja el Ga ³⁺ como si fuera hierro férrico (Fe-III) y, por lo tanto, el ion isótopo libre se une (y se concentra) en áreas de inflamación, como un sitio de infección, y también en áreas de rápida división celular. ^[14] El galio (III) (Ga ³⁺ ) se une a la transferrina , la lactoferrina de los leucocitos , los sideróforos bacterianos , las proteínas inflamatorias y las membranas celulares de los neutrófilos, tanto vivos como muertos. ^[15]

La lactoferrina está contenida en los leucocitos. El galio puede unirse a la lactoferrina y ser transportado a sitios de inflamación, o se une a la lactoferrina liberada durante la fagocitosis bacteriana en los sitios de infección (y permanece debido a la unión con receptores de macrófagos ). ^[16] El galio-67 también se adhiere a las moléculas sideróforas de las propias bacterias y, por esta razón, puede usarse en pacientes leucopénicos con infección bacteriana (aquí se adhiere directamente a las proteínas bacterianas y no se necesitan leucocitos). ^[17] Se cree que la absorción está asociada con una variedad de propiedades tumorales que incluyen la transferencia de receptores, el metabolismo anaeróbico del tumor y la perfusión y permeabilidad vascular del tumor . ^{[18] [19]}

Indicaciones comunes

• Encuesta de todo el cuerpo para localizar la fuente de fiebre en pacientes con fiebre de origen desconocido. ^[20]
• Detección de inflamación/infección pulmonar y mediastínica , especialmente en pacientes inmunocomprometidos . ^[21]
• Evaluación y seguimiento de procesos inflamatorios linfocíticos o granulomatosos activos como sarcoidosis o tuberculosis . ^[22]
• Diagnóstico de osteomielitis vertebral y/o infección del espacio discal donde se prefiere el galio-67 a los leucocitos marcados.
• Diagnóstico y seguimiento del tratamiento médico de la fibrosis retroperitoneal .
• Evaluación y seguimiento de la toxicidad pulmonar inducida por fármacos (p. ej., bleomicina, amiodarona)
• Evaluación de pacientes que no son candidatos para exploraciones de WBC (recuento de WBC inferior a 6000).

Tenga en cuenta que todas estas condiciones también se observan en exploraciones PET que utilizan galio-68.

Técnica

La técnica principal ( ⁶⁷ Ga) utiliza la gammagrafía para producir imágenes bidimensionales. Después de inyectar el marcador, las imágenes generalmente se toman con una cámara gamma a las 24, 48 y, en algunos casos, 72 y 96 horas después. ^{[23] [24]} Cada conjunto de imágenes tarda entre 30 y 60 minutos, dependiendo del tamaño del área que se está fotografiando. La imagen resultante tendrá áreas brillantes que acumularon grandes cantidades de marcador, porque hay inflamación o se está produciendo una división celular rápida. También se pueden adquirir imágenes de tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT). En algunos centros de imágenes, las imágenes SPECT se pueden combinar con tomografía computarizada (CT) utilizando software de fusión o cámaras híbridas SPECT/CT para superponer información de imagen fisiológica de la exploración con galio e información anatómica de la tomografía computarizada.

Una dosis de inyección común es de alrededor de 150 megabequerelios . ^[25] Por lo general, las imágenes no deben tomarse antes de las 24 horas, ya que el fondo alto en este momento produce falsos negativos. Son apropiadas las imágenes de cuerpo entero de cuarenta y ocho horas de duración. Se pueden obtener imágenes tardías incluso 1 semana o más después de la inyección si el intestino es confuso. La SPECT se puede realizar según sea necesario. Se pueden administrar laxantes orales o enemas antes de las imágenes para reducir la actividad intestinal y reducir la dosis en el intestino grueso; sin embargo, la utilidad de la preparación intestinal es controvertida. ^[24]

Del 10% al 25% de la dosis de galio-67 se excreta dentro de las 24 horas posteriores a la inyección (la mayor parte se excreta a través de los riñones). Después de 24 horas la principal vía excretora es el colon. ^[24] El "órgano diana" (órgano que recibe la mayor dosis de radiación en la exploración promedio) es el colon (intestino grueso). ^[23]

En una exploración normal, se observa captación de galio en una amplia gama de ubicaciones que no indican un hallazgo positivo. Estos suelen incluir tejidos blandos, hígado y huesos. Otros sitios de localización pueden ser las glándulas nasofaríngeas y lagrimales , las mamas (especialmente durante la lactancia o el embarazo ), las heridas que normalmente cicatrizan, los riñones, la vejiga y el colon. ^[26]

Escaneo de galio PSMA

Tomografía computarizada (izquierda) y exploración PET con PSMA con galio (derecha) de un paciente con metástasis de cáncer de próstata en los huesos

El isótopo emisor de positrones, ⁶⁸ Ga, se puede utilizar para atacar el antígeno de membrana específico de la próstata (PSMA), una proteína que está presente en las células del cáncer de próstata . Se ha demostrado que la técnica mejora la detección de enfermedad metastásica en comparación con la resonancia magnética o la tomografía computarizada . ^[27]

En diciembre de 2020, la Administración de Medicamentos y Alimentos de EE. UU. (FDA) aprobó ^{el 68} Ga PSMA-11 para uso médico en los Estados Unidos. ^{[28] [29]} Está indicado para la tomografía por emisión de positrones (PET) de lesiones positivas al antígeno de membrana específico de la próstata (PSMA) en hombres con cáncer de próstata. ^{[30] [29]} Es fabricado por la Instalación de Ciclotrón Biomédico de UCLA. ^[29] La FDA aprobó ⁶⁸ Ga PSMA-11 basándose en la evidencia de dos ensayos clínicos (ensayo 1/NCT0336847 idéntico a NCT02919111 y ensayo 2/NCT02940262 idéntico a NCT02918357) de participantes masculinos con cáncer de próstata. ^[29] A algunos participantes se les diagnosticó recientemente cáncer de próstata. ^[29] Otros participantes recibieron tratamiento antes, pero se sospechaba que el cáncer se estaba propagando debido al aumento del antígeno prostático específico o PSA. ^[29] Los ensayos se llevaron a cabo en dos sitios en los Estados Unidos. ^[29]

La FDA considera que ⁶⁸ Ga PSMA-11 es un medicamento de primera clase . ^[31]

Indicaciones comunes

La exploración con galio-PSMA se recomienda principalmente en casos de recurrencia bioquímica del cáncer de próstata, particularmente para pacientes con valores bajos de PSA , y en pacientes con enfermedad de alto riesgo donde se considera probable que haya metástasis. ^{[32] [33]}

Técnica

Se recomienda la administración intravenosa de 1,8 a 2,2 megabecquerelios de ⁶⁸ Ga PSMA-11 por kilogramo de peso corporal. Las imágenes deben comenzar aproximadamente 60 minutos después de la administración con una adquisición desde la mitad del muslo hasta la base del cráneo. ^{[32] [34]}

Escaneos DOTA con galio

Los péptidos conjugados con ⁶⁸ Ga DOTA (incluidos ⁶⁸ Ga DOTA-TATE , DOTA-TOC y DOTA-NOC) se utilizan en la tomografía por emisión de positrones (PET) de tumores neuroendocrinos (NET). La exploración es similar a la exploración SPECT con octreotida en que se utiliza un análogo de somatostatina a base de octreotida (como edotreotida ) como radioligando , y existen indicaciones y usos similares a los de las exploraciones con ocreótida, sin embargo, la calidad de la imagen mejora significativamente. ^[35] Los receptores de somatostatina se sobreexpresan en muchos NET, de modo que el péptido conjugado ⁶⁸ Ga DOTA se capta preferentemente en estos lugares y se visualiza en la exploración. ^[36] Además del diagnóstico y la estadificación de los NET, las imágenes del péptido conjugado con ⁶⁸ Ga DOTA se pueden utilizar para la planificación y la dosimetría en preparación para la terapia con lutecio -177 o itrio-90 con DOTA . ^{[37] [38]}

En junio de 2016, Netspot (kit para la preparación de inyección de dotatato de galio Ga-68) fue aprobado para uso médico en los Estados Unidos. ^{[39] [40]}

En agosto de 2019, se aprobó la inyección de ⁶⁸ Ga edotreotida ( ⁶⁸ Ga DOTATOC) para uso médico en los Estados Unidos con imágenes de PET para la localización de tumores neuroendocrinos (TNE) positivos para receptores de somatostatina en adultos y niños. ^{[41] [42] [43]}

La Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU . (FDA) aprobó ⁶⁸ Ga edotreotida (DOTATOC) basándose en la evidencia de tres ensayos clínicos (ensayo 1/NCT#1619865, ensayo 2/NCT#1869725, ensayo 3/NCT#2441062) de 334 casos conocidos o sospechosos. Tumores neuroendocrinos. ^[42] Los ensayos se llevaron a cabo en los Estados Unidos. ^[42]

La oxodotreótida de galio ( ⁶⁸ Ga) fue aprobada para uso médico en Canadá como Netspot en julio de 2019 ^[44] y como Netvision en mayo de 2022. ^[45]

Radioquímica del galio-67.

El citrato de galio-67 se produce mediante un ciclotrón. El bombardeo con partículas cargadas de Zn-68 enriquecido se utiliza para producir galio-67. Luego, el galio-67 se compleja con ácido cítrico para formar citrato de galio. La vida media del galio-67 es de 78 horas. ^[46] Se desintegra mediante captura de electrones y luego emite rayos gamma de desexcitación que son detectados por una cámara gamma. La emisión primaria es de 93 keV (39% de abundancia), seguida de 185 keV (21%) y 300 keV (17%). ^{[47] : 64} Para obtener imágenes, se utilizan múltiples ventanas de energía de cámaras gamma, generalmente centradas alrededor de 93 y 184 keV o 93, 184 y 296 keV. ^[24]

Radioquímica del galio-68.

El galio-68 , que tiene una vida media de 68 minutos, se produce en un generador de galio-68 mediante la desintegración del germanio-68 con una vida media de 271 días o mediante la irradiación de zinc-68 a través de un ciclotrón de baja energía. El uso de un generador significa que se puede producir fácilmente un suministro de ^{68 Ga con una infraestructura mínima, por ejemplo en sitios sin} ciclotrón , comúnmente utilizado para producir otros isótopos de PET. Se desintegra mediante emisión de positrones y captura de electrones en zinc-68. ^[48] ​​La energía máxima de emisión de positrones es de 1,9 MeV. ^{[47] : 65}

Ver también

• escaneo de indio
• Radiología
• Medicina Nuclear
• Generador de galio-68

Referencias

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enlaces externos

• "68Ga-DOTATATE". Portal de información sobre medicamentos . Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.