Nucleaire Beeldvorming
Antwoorden Open Examenvragen
,1. Wat is het mechanisme en het nut van een hartperfusie scintigrafie? Waarom wordt steeds de
perfusie in rust en stress gemeten? Wat is het voordeel van een water (H215O) of Rd FDG hierbij?
Doel van myocardperfusiebeeldvorming (MPI)
• Het opsporen, lokaliseren en kwantificeren van ischemie veroorzaakt door coronair
lijden, de functionele impact en reversibiliteit beoordelen. (Bloedvoorziening vh hart is
een zeer vroege indicator voor ischemie)
Principe van een myocardperfusie-onderzoek
• Tracer:
o Een radioactieve tracer zoals 99mTc-sestaMIBI of 99mTc-tetrafosmine wordt
geïnjecteerd. Deze tracers worden opgenomen door de hartspier in verhouding tot
de bloedtoevoer naar het myocard.
• Beeldvorming:
o Een gammacamera of SPECT-scanner detecteert de verdeling van de tracer in het
myocard. Dit geeft een beeld van de doorbloeding van de hartspier onder zowel rust-
als stressomstandigheden.
o Zowel in rust als stress (inspanning of farmacologisch (dobutamine,
dipyridamole…)) om relatieve beelden te kunnen maken (absolute metingen niet
doorgaand in de praktijk, vb. unilaterale coronaire stenoses) en de verdeling zowel
ANT, LAT, INF als SEP weer te geven.
o Verdeling langs verschillende snedes
o Door "gated SPECT" (opname gesynchroniseerd met ECG) worden ook volumes
(EDV en ESV) en ejectiefractie (EF) berekend, en wandbewegingen en de
hartcontractiliteit gevisualiseerd.
Stress-test bij SPECT:
De patiënt ondergaat zowel een scan in rust als na farmacologische of fysieke stress. Hierdoor
kunnen gebieden met verminderde perfusie (ischemie) worden geïdentificeerd.
• Fysieke inspanning:
o Door fysieke belasting (bijvoorbeeld fietstest) wordt de zuurstofbehoefte
verhoogd, wat een toename in bloedtoevoer vereist.
o In ischemische gebieden zal de max coronaire flow afnemen door een
vernauwing in het bloedvat.
o De pt tot maximale inspanning stimuleren in belangrijk voor maximale
sensitiviteit.
o Bij ernstige ischemie zal traceropname verminderen tijdens stress.
o Enkel relatieve metingen: het verschil tussen rust en inspanning is enkel
zichtbaar per helft van het hart
o Beelden in rust en inspanning kunnen boven elkaar gelegd worden om zo de
ischemie gebied te bepalen
• Farmacologische stress:
o Alternatief voor patiënten die geen fysieke inspanning kunnen leveren.
o Geneesmiddelen:
▪ Adenosine of dipyridamol: Veroorzaken maximale arteriële dilatatie.
▪ Dobutamine: Simuleert fysieke inspanning door verhoging van hartslag en
contractiliteit.
o Deze methoden creëren een "stresssituatie" die functionele ischemie nabootsten.
Interpretatie van resultaten:
• Normale perfusie: Geen significante afwijkingen in traceropname bij rust en
stress.
, • Reversibele ischemie: Verminderde traceropname tijdens stress, maar normaal
bij rust (reversibele gebieden).
• Irreversibele schade: Verminderde traceropname zowel bij stress als bij rust
(cicatricieel weefsel).
Nut van een myocardperfusie-onderzoek: risicobepaling en prognose
1. Diagnose en lokalisatie van coronaire hartziekten:
o Het onderzoek helpt bij het opsporen van ischemie of infarcten door
gebieden met verminderde bloedtoevoer in het hart te identificeren.
2. Beoordeling van de ernst van ischemie:
o Het onderscheidt reversibele ischemie (stress-gerelateerde
perfusieproblemen) van irreversibele schade (zoals bij een infarct).
o Prognostische waarde:
• Een normale perfusie bij inspanning heeft een zeer hoge
negatieve voorspellende waarde (<1% risico op majeure cardiale
gebeurtenissen in eerste jaar na negatieve SPECT).
3. Therapieplanning en opvolging:
o Geeft informatie over de e ectiviteit van behandelingen zoals medicatie,
angioplastie of bypasschirurgie en kan de respons van het myocard op
therapie monitoren.
Voordelen van H215O en FDG:
1. H215O (radioactief water):
o Zeer nauwkeurige meting van myocardiale perfusie in absolute eenheden
(ml/min/100g).
o Snelle kinetiek, ideaal voor activiteitsmetingen in korte tijd.
2. 18F-FDG (fluorodeoxyglucose):
o Toont glucosemetabolisme in het myocard, belangrijk bij
viabiliteitsonderzoek.
o Kan onderscheid maken tussen ischemisch, maar nog levensvatbaar
myocard (behandelbaar) en infarctweefsel (irreversibel).
,2. Leg kort en schematisch uit hoe een PET en gammacamera werkt en wat het verschil is in
gebruikte radionucliden. Geef een paar voorbeelden van radiofarmaca die hierbij gebruikt
worden.
PET = positron emissie tomografie
1. Structuur:
o Ring van fotondetectoren rondom de patiënt.
2. Positron-annihilatie:
o Een positron (beta+ straling) botst met een elektron
o Vorming van positronium, dat zijn massa omzet in energie (annihilatie)
o Twee fotonen worden uitgezonden in tegengestelde richtingen (180°)
3. Detectie (coïncidentieprincipe):
o Twee fotonen worden vrijwel gelijktijdig in twee verschillende detectoren
geregistreerd.
o Dit bepaalt de lijn waarop de annihilatie plaatsvond.
4. 3D Beeldvorming:
o Groot aantal gedetecteerde annihilaties wordt verwerkt tot een 3D-
verdeling van radioactiviteit.
5. Voordelen:
o Geen collimator nodig → hogere gevoeligheid dan γ-cameras (SPECT) maar
zelfde detectieprincipe van gammastralen
6. Gebruikte isotopen:
o β+-stralers zoals 18F, 11C, 15O, 13N, 68Ga
7. Radiofarmaca:
o 18F-FDG (fluorodeoxyglucose): metabolismeonderzoek bij kanker en
inflammatoire processen.
o 68Ga-DOTATOC of 18F-AIF-Octreotide: specifiek voor neuro-endocriene
tumoren.
o 68Ga-PSMA of 18F-PSMA-1007: prostaattumoren
o 15O-water: perfusie-onderzoek in het hart of de hersenen
o 18F-FET: laaggradige hersentumoren
o 18F-FAPI
Gammacamera (Single Photon Emission Computed Tomography)
=> detectie van uitgezonden gammastralen
1. Injectie radiofarmacon dat gamma- (single) fotonen uitzendt
2. Collimator:
o Loden plaat met gaatjes laat alleen loodrecht invallende gammastralen door
naar detector (houdt 90-95% vd straling tegen)
o Zorgt ervoor dat de herkomst van straling in het lichaam wordt bepaald
(behoud de ruimtelijke resolutie)
3. Interactie met scintillatiekristal:
o Gammastraal treft het scintillatiekristal en veroorzaakt een lichtflits
4. Versterking en signaalvorming:
o Lichtflits wordt (door o.a. PMT’s) versterkt en omgezet in een elektrisch
signaal.
5. Beeldvorming:
o Elektrische signalen worden verwerkt tot een 2D-beeld, genaamd
“scintigrafie” of “nucleaire scan”.
o Toestel kan ook rond pt draaien -> 3D beeld
, o Twee kops SPECT + CT
o Er bestaan ook specifieke toestellen voor bv cardio: dichter bij hartspier ->
meer gevoelige beelden van het hart
6. Gebruikte isotopen:
o 99mTc (Technetium-99m) uit molybdeen
o 123I uit uraniumsplijting
7. Gebruikte radiofarmaca
o 99mTc-MAA
o 99mTc-MDP: botscans, zoals bij skeletmetastasen.
o 123I: schildklierfunctieonderzoek.
o 99mTc-MAG3: nierfunctieonderzoek en obstructies.
Vergelijking PET en SPECT:
PET SPECT
Spatiale Hoger (~1-3 mm) Lager (~5-12 mm)
Resolutie
Gevoeligheid Zeer hoog (geen fysieke collimator Lager (door gebruik van collimator)
nodig)
Kosten Duurder Goedkoper
Vaak worden de technieken gecombineerd met radiologische technieken om voordelen de
combineren, bv PET/CT
Antwoorden Open Examenvragen
,1. Wat is het mechanisme en het nut van een hartperfusie scintigrafie? Waarom wordt steeds de
perfusie in rust en stress gemeten? Wat is het voordeel van een water (H215O) of Rd FDG hierbij?
Doel van myocardperfusiebeeldvorming (MPI)
• Het opsporen, lokaliseren en kwantificeren van ischemie veroorzaakt door coronair
lijden, de functionele impact en reversibiliteit beoordelen. (Bloedvoorziening vh hart is
een zeer vroege indicator voor ischemie)
Principe van een myocardperfusie-onderzoek
• Tracer:
o Een radioactieve tracer zoals 99mTc-sestaMIBI of 99mTc-tetrafosmine wordt
geïnjecteerd. Deze tracers worden opgenomen door de hartspier in verhouding tot
de bloedtoevoer naar het myocard.
• Beeldvorming:
o Een gammacamera of SPECT-scanner detecteert de verdeling van de tracer in het
myocard. Dit geeft een beeld van de doorbloeding van de hartspier onder zowel rust-
als stressomstandigheden.
o Zowel in rust als stress (inspanning of farmacologisch (dobutamine,
dipyridamole…)) om relatieve beelden te kunnen maken (absolute metingen niet
doorgaand in de praktijk, vb. unilaterale coronaire stenoses) en de verdeling zowel
ANT, LAT, INF als SEP weer te geven.
o Verdeling langs verschillende snedes
o Door "gated SPECT" (opname gesynchroniseerd met ECG) worden ook volumes
(EDV en ESV) en ejectiefractie (EF) berekend, en wandbewegingen en de
hartcontractiliteit gevisualiseerd.
Stress-test bij SPECT:
De patiënt ondergaat zowel een scan in rust als na farmacologische of fysieke stress. Hierdoor
kunnen gebieden met verminderde perfusie (ischemie) worden geïdentificeerd.
• Fysieke inspanning:
o Door fysieke belasting (bijvoorbeeld fietstest) wordt de zuurstofbehoefte
verhoogd, wat een toename in bloedtoevoer vereist.
o In ischemische gebieden zal de max coronaire flow afnemen door een
vernauwing in het bloedvat.
o De pt tot maximale inspanning stimuleren in belangrijk voor maximale
sensitiviteit.
o Bij ernstige ischemie zal traceropname verminderen tijdens stress.
o Enkel relatieve metingen: het verschil tussen rust en inspanning is enkel
zichtbaar per helft van het hart
o Beelden in rust en inspanning kunnen boven elkaar gelegd worden om zo de
ischemie gebied te bepalen
• Farmacologische stress:
o Alternatief voor patiënten die geen fysieke inspanning kunnen leveren.
o Geneesmiddelen:
▪ Adenosine of dipyridamol: Veroorzaken maximale arteriële dilatatie.
▪ Dobutamine: Simuleert fysieke inspanning door verhoging van hartslag en
contractiliteit.
o Deze methoden creëren een "stresssituatie" die functionele ischemie nabootsten.
Interpretatie van resultaten:
• Normale perfusie: Geen significante afwijkingen in traceropname bij rust en
stress.
, • Reversibele ischemie: Verminderde traceropname tijdens stress, maar normaal
bij rust (reversibele gebieden).
• Irreversibele schade: Verminderde traceropname zowel bij stress als bij rust
(cicatricieel weefsel).
Nut van een myocardperfusie-onderzoek: risicobepaling en prognose
1. Diagnose en lokalisatie van coronaire hartziekten:
o Het onderzoek helpt bij het opsporen van ischemie of infarcten door
gebieden met verminderde bloedtoevoer in het hart te identificeren.
2. Beoordeling van de ernst van ischemie:
o Het onderscheidt reversibele ischemie (stress-gerelateerde
perfusieproblemen) van irreversibele schade (zoals bij een infarct).
o Prognostische waarde:
• Een normale perfusie bij inspanning heeft een zeer hoge
negatieve voorspellende waarde (<1% risico op majeure cardiale
gebeurtenissen in eerste jaar na negatieve SPECT).
3. Therapieplanning en opvolging:
o Geeft informatie over de e ectiviteit van behandelingen zoals medicatie,
angioplastie of bypasschirurgie en kan de respons van het myocard op
therapie monitoren.
Voordelen van H215O en FDG:
1. H215O (radioactief water):
o Zeer nauwkeurige meting van myocardiale perfusie in absolute eenheden
(ml/min/100g).
o Snelle kinetiek, ideaal voor activiteitsmetingen in korte tijd.
2. 18F-FDG (fluorodeoxyglucose):
o Toont glucosemetabolisme in het myocard, belangrijk bij
viabiliteitsonderzoek.
o Kan onderscheid maken tussen ischemisch, maar nog levensvatbaar
myocard (behandelbaar) en infarctweefsel (irreversibel).
,2. Leg kort en schematisch uit hoe een PET en gammacamera werkt en wat het verschil is in
gebruikte radionucliden. Geef een paar voorbeelden van radiofarmaca die hierbij gebruikt
worden.
PET = positron emissie tomografie
1. Structuur:
o Ring van fotondetectoren rondom de patiënt.
2. Positron-annihilatie:
o Een positron (beta+ straling) botst met een elektron
o Vorming van positronium, dat zijn massa omzet in energie (annihilatie)
o Twee fotonen worden uitgezonden in tegengestelde richtingen (180°)
3. Detectie (coïncidentieprincipe):
o Twee fotonen worden vrijwel gelijktijdig in twee verschillende detectoren
geregistreerd.
o Dit bepaalt de lijn waarop de annihilatie plaatsvond.
4. 3D Beeldvorming:
o Groot aantal gedetecteerde annihilaties wordt verwerkt tot een 3D-
verdeling van radioactiviteit.
5. Voordelen:
o Geen collimator nodig → hogere gevoeligheid dan γ-cameras (SPECT) maar
zelfde detectieprincipe van gammastralen
6. Gebruikte isotopen:
o β+-stralers zoals 18F, 11C, 15O, 13N, 68Ga
7. Radiofarmaca:
o 18F-FDG (fluorodeoxyglucose): metabolismeonderzoek bij kanker en
inflammatoire processen.
o 68Ga-DOTATOC of 18F-AIF-Octreotide: specifiek voor neuro-endocriene
tumoren.
o 68Ga-PSMA of 18F-PSMA-1007: prostaattumoren
o 15O-water: perfusie-onderzoek in het hart of de hersenen
o 18F-FET: laaggradige hersentumoren
o 18F-FAPI
Gammacamera (Single Photon Emission Computed Tomography)
=> detectie van uitgezonden gammastralen
1. Injectie radiofarmacon dat gamma- (single) fotonen uitzendt
2. Collimator:
o Loden plaat met gaatjes laat alleen loodrecht invallende gammastralen door
naar detector (houdt 90-95% vd straling tegen)
o Zorgt ervoor dat de herkomst van straling in het lichaam wordt bepaald
(behoud de ruimtelijke resolutie)
3. Interactie met scintillatiekristal:
o Gammastraal treft het scintillatiekristal en veroorzaakt een lichtflits
4. Versterking en signaalvorming:
o Lichtflits wordt (door o.a. PMT’s) versterkt en omgezet in een elektrisch
signaal.
5. Beeldvorming:
o Elektrische signalen worden verwerkt tot een 2D-beeld, genaamd
“scintigrafie” of “nucleaire scan”.
o Toestel kan ook rond pt draaien -> 3D beeld
, o Twee kops SPECT + CT
o Er bestaan ook specifieke toestellen voor bv cardio: dichter bij hartspier ->
meer gevoelige beelden van het hart
6. Gebruikte isotopen:
o 99mTc (Technetium-99m) uit molybdeen
o 123I uit uraniumsplijting
7. Gebruikte radiofarmaca
o 99mTc-MAA
o 99mTc-MDP: botscans, zoals bij skeletmetastasen.
o 123I: schildklierfunctieonderzoek.
o 99mTc-MAG3: nierfunctieonderzoek en obstructies.
Vergelijking PET en SPECT:
PET SPECT
Spatiale Hoger (~1-3 mm) Lager (~5-12 mm)
Resolutie
Gevoeligheid Zeer hoog (geen fysieke collimator Lager (door gebruik van collimator)
nodig)
Kosten Duurder Goedkoper
Vaak worden de technieken gecombineerd met radiologische technieken om voordelen de
combineren, bv PET/CT
