Xạ hình toàn thân
Ghi hình toàn thân là một phương pháp rất tốt để phát hiện các di căn ung thư nhiều ổ trong bộ xương.
Ghi hình xương bằng phóng xạ thường hay dùng để phát hiện các di căn ung thư vào xương, vì nó có thể phát hiện sớm hơn X quang 6-12 tháng khi xương mới có những biến đổi về chuyển hoá, chưa hình thành khối u. Ghi hình theo tư thế trước và sau.
Hình ảnh của bộ xương thường là cân đối giữa hai bên. Tuy nhiên cũng có trường hợp không cân đối ở xương sọ, xương vai, khớp ức – đòn, và chỗ nối phía trước xương sườn. Có thể thấy hình ảnh hai thận và nếu có bệnh thận, niệu quản sẽ thấy những hình ảnh không cân đối và bất thường khác (không bắt xạ nếu có nang trong thận). Những trường hợp ung thư vú, tuyến tiền liệt, phổi, vòm họng, hay có di căn vào xương. Di căn vào cột sống khó phát hiện được bằng X quang. Có tới 10-40% trường hợp di căn vào xương không phát hiện được bằng X quang, nhưng ghi hình xương thấy được những ổ bệnh lý.
Hình 1: Ghi hình toàn thân phát triển di căn xương
Nếu bộ xương bị di căn nhiều quá thì có thể không thấy rõ từng ổ, nhưng nhìn toàn bộ xương thấy bắt xạ đậm nhạt khác thường và không đều. Những nơi có hiện tượng hủy xương sẽ xuất hiện những ổ giảm hoạt độ phóng xạ. Khi đã thấy có ổ bất thường trên xạ hình nên cho chụp X quang những đoạn xương đó để giúp chẩn đoán chắc chắn di căn.
Đặc điểm của di căn ung thư vào xương là nhiều ổ và di căn vào trụ xương (axial skeleton) là chính. Đối với ung thư xương nguyên phát, X quang phát hiện rõ, ghi hình không cho biết gì hơn. Đôi khi ghi hình toàn thân cho biết thêm những tổn thương ở xương khác. Khoảng 30% trường hợp ung thư Ewing (Ewing sarcoma) có tổn thương ở một vài xương khác, nếu không ghi hình toàn thân sẽ bỏ sót và sẽ ảnh hưởng tới công tác điều trị.
Di căn ung thư tuyến vú:
Ung thư tuyến vú hay di căn vào xương. Di căn vào xương mới đầu gần như không đau đớn. Vì vậy khó phát hiện sớm nếu không ghi hình xương kịp thời. Ghi hình có thể giúp đánh giá kết quả điều trị, có thể phối hợp với các xét nghiệm CEA hoặc X quang và các triệu chứng lâm sàng khác.
Hình 2: Bệnh nhân ung thư vú di căn xương (A) sau 6 tháng điều trị (B)
Di căn ung thư tuyến tiền liệt:
Ghi hình xương có độ nhậy cao phát hiện ung thư di căn tuyến tiền liệt nếu so với X quang, và các xét nghiệm phosphatase kiềm hoặc axít. Xét nghiệm dấu ấn ung thư PSA (prostate specific antigen) có độ nhạy cao, nhưng có thể dương tính với những trường hợp bệnh lý khác không phải ung thư tuyến tiền liệt. PSA trong huyết thanh có thể thấp mà ghi hình xương thấy rất rõ di căn. Đó là những trường hợp đã dùng nội tiết tố điều trị. Vậy là những trường hợp đã và đang điều trị, PSA không còn giá trị chẩn đoán và tiên lượng, chỉ có ghi hình xương mới đáng tin cậy.
Ghi hình xương còn có ích trong chẩn đoán các tổn thương xương kín do gắng sức (stress fracture) của các vận động viên thể thao. Những chỗ tổn thương sẽ bắt xạ, ghi hình sẽ dương tính trong khi X quang không phát hiện được.
Hình 3: Rạn xương của vận động viên thể thao, không phát hiện được trên phim Xquang
Vai trò của pet
Nguyên tắc cơ bản của ghi hình khối u bằng PET là cần phải có cơ chế tập trung đồng vị phóng xạ (ĐVPX) một cách đặc hiệu dựa trên cơ sở những khác biệt về sinh lý học hoặc chuyển hóa giữa khối u và tổ chức lành. Hầu hết các ĐVPX dùng trong ghi hình PET được sản xuất từ các máy gia tốc vòng cyclotron (18F, 11C, 15O, 13N…) hoặc từ các generator (82Rb, 68Ga, 62Cu, 122I). Các ĐVPX này có đặc điểm sinh học, chuyển hóa giống như trong tự nhiên, trong đó 18F gắn với glucose thành phân tử Fluor Deoxyglucose (FDG) đang được dùng phổ biến nhất hiện nay trong lâm sàng.
Quá trình trao đổi chất, chuyển hóa, tổng hợp protein ở khối u tăng cao hơn so với tổ chức lành, do đó việc vận chuyển và kết hợp nhiều acid amin trong tổ chức ung thư sẽ tăng lên so với tổ chức bình thường, nên 11C – methionine và 11C -tyrosine được sử dụng để ghi hình các khối u ung thư bằng PET. Các tế bào khối u cũng có nhu cầu sử dụng glucose tăng cao hơn tổ chức bình thường nên có thể dùng 18F gắn glucose để ghi hình khối u ung thư bằng PET. FDG đi vào tế bào ung thư qua đường máu, rồi vận chuyển vào trong tế bào bởi chất vận chuyển glucose GLUT1. Sau đó FDG được phosphoryl hóa bởi hexokinase trong tế bào thành FDG-6 phosphat. Như vậy, nếu đánh dấu một số chất là tiền thân của ADN hoặc glucose với các ĐVPX thích hợp như 11C, 18F, 15O… thì các dược chất phóng xạ này thâm nhập vào trong tế bào khối u theo cơ chế chuyển hoá. Chính vì vậy, sẽ ghi hình được khối u một cách khá đặc hiệu với cả thông tin về chuyển hoá và hình thái.
Các bức xạ positron phát ra từ hạt nhân tồn tại rất ngắn, chúng gần như lập tức kết hợp với điện tử tự do, chuyển thành 2 photon có năng lượng 511 keV đi theo 2 hướng ngược nhau trên cùng một trục với điểm xuất phát; người ta gọi đó là hiện tượng hủy hạt. Detector với mạch trùng phùng có thể ghi nhận 2 photon đồng thời đó. Như vậy trong ghi hình PET, các photon phát ra từ sự hủy cặp của positron và electron, đơn năng (511 keV) nên hình ảnh của PET rõ nét hơn so với hình ảnh ghi nhận bằng SPECT.
Về cấu tạo, nhìn chung PET cũng có các khối như SPECT nhưng phức tạp hơn. Sự khác nhau chủ yếu là ở đầu dò, có nhiều kiểu đầu dò khác nhau, nhưng phổ biến nhất hiện nay là kiểu vòng tròn (hình 2.12).
Brooks đã mô tả một loại đầu dò gồm 128 detector tinh thể Bismuth Germanate (Bi4Ge3O12 – GBO) được tạo thành 4 vòng, có đường kính bên trong là 38 cm. Hệ thống này có tốc độ đếm cực đại là 1,5 x 106 xung/giây, có thể chụp được 7 lát cắt trong 1 giây. Gần đây, đã phát hiện tinh thể nhấp nháy mới là Lutetium Oxyorthosilicate (LSO). GBO và LSO có nhiều ưu việt hơn so với tinh thể NaI.
PET không cần đến collimator vì chùm tia có năng lượng lớn và đơn năng (511 keV) nên độ nhạy cao, tốc độ đếm lớn. PET cho hình ảnh chức năng, độ phân giải và độ tương phản cao, mang lại nhiều lợi ích trong chẩn đoán, nhất là trong theo dõi, đánh giá đáp ứng với điều trị ở bệnh nhân ung thư. PET giúp ích rất nhiều trong hầu hết các chuyên khoa lâm sàng như tim mạch, ung thư, nội khoa, ngoại khoa…
Cũng như SPECT kết hợp với CT, hiện nay người ta kết hợp ghi hình PET với CT được PET/CT. Hình ảnh PET/CT cung cấp cho thầy thuốc những thông tin chẩn đoán sớm, chính xác với độ nhạy, độ đặc hiệu và độ chính xác cao.
Các DCPX thường dùng trong ghi hình PET: 18F, 11C, 13N, 15O. Trong đó 18F quan trọng nhất vì thời gian bán rã khá dài (109,7 phút) so với các ĐVPX phát bức xạ positron khác và vì khả năng gắn tốt vào phân tử deoxyglucose để tạo ra 18FDG, một DCPX rất hữu ích trong lâm sàng và nghiên cứu y sinh học.
PET có vai trò rất quan trọng trong phát hiện, phân giai đoạn khối u ung thư cũng như theo dõi đánh giá kết quả của các phương pháp điều trị. PET giúp đánh giá sớm, chính xác đáp ứng điều trị ung thư. Những thay đổi chức năng diễn ra sớm hơn những thay đổi về cấu trúc giải phẫu. Ngoài ra, PET rất có ích trong việc phân biệt một số tổ chức ung thư với sẹo xơ, ổ hoại tử… cũng như giúp phát hiện các ung thư tái phát sớm hơn các phương pháp ghi hình thông thường (CT, MRI…). Hiện nay, PET/CT là phương pháp chẩn đoán có giá trị và hiệu quả được ứng dụng phổ biến trong bệnh lý ung thư, tim mạch, thần kinh và nhiễm trùng. Các nghiên cứu lâm sàng cho thấy PET đã làm thay đổi quyết định điều trị trên 30% trường hợp bệnh nhân ung thư. FDG – PET được chỉ định nhằm:
Phát hiện, đánh giá giai đoạn bệnh: trong lĩnh vực ung thư, việc phân giai đoạn bệnh có vai trò vô cùng quan trọng để quyết định chiến thuật điều trị. Các phương tiện chẩn đoán hình ảnh như CT, MRI thường gặp khó khăn, dễ bỏ sót di căn xa và không thể phát hiện sớm di căn hạch nhỏ hơn 1cm. FDG-PET có thể phát hiện các bất thường về mặt chuyển hoá trong trường hợp di căn hạch vùng hoặc di căn xa, di căn vào hạch chưa làm biến đổi kích thước hạch…
Trong ung thư phế quản thể không phải tế bào nhỏ, CLVT có độ nhạy và độ đặc hiệu trong phát hiện hạch trung thất và di căn xa là 72% và 94%, thấp hơn so với khả năng của FDG-PET là 93% và 99%. Các nghiên cứu cho thấy, sau khi được chẩn đoán và phân giai đoạn bằng CT, có ít nhất 10% được PET/CT phát hiện thêm có hình ảnh di căn xa. Hơn nữa, FDG-PET còn xác định được những kết quả hình ảnh dương tính giả trên CLVT. Vì vậy, PET/CT là phương tiện lựa chọn bệnh nhân ung thư phổi tốt nhất cho phẫu thuật.
Phân biệt tổn thương lành tính với ác tính: hình ảnh chức năng của PET cho phép phát hiện sự thay đổi chuyển hóa của tổn thương ác tính, phân biệt tổn thương ác tính với khối u lành tính. Giá trị của PET đã được xác lập trong chẩn đoán ung thư phế quản, vú, lymphoma, ung thư thực quản, ung thư vùng đầu cổ.
Hầu hết các u lympho bao gồm cả Hodgkin’s và non-Hodgkin’s lymphoma đều “khát” glucose, do vậy phát hiện các tổn thương này là đóng góp to lớn của FDG-PET, nó không chỉ giúp phát hiện các tổn thương ác tính ở hạch lympho mà cả ở mô mềm, gan lách và tủy xương với độ chính xác cao hơn CT. FDG-PET có độ nhạy 96% và độ đặc hiệu 94%. PET cung cấp các thông tin về tình trạng chuyển hoá- chức năng và có thể định lượng.
Lợi ích cơ bản của PET trong ung thư đầu – cổ là phát hiện các hạch khu vực và di căn xa hoặc bệnh ác tính thứ 2 hay gặp trong ung thư đầu – cổ. PET và PET/CT cho phép phát hiện trên 47% khối u nguyên phát với các di căn hạch ở đầu – cổ không rõ nguồn gốc. Dựa vào bán định lượng xác định bằng giá trị bắt giữ FDG chuẩn (Standard Uptake Value – SUV), FDG có giá trị tiên lượng và theo dõi bệnh.
FDG PET có giá trị trong chẩn đoán, đánh giá giai đoạn, phát hiện tái phát, theo dõi và tiên lượng ung thư vú.
Bên cạnh khả năng phát hiện hạch nách, PET có khả năng phát hiện thêm các di căn hạch vú trong, đánh giá đáp ứng với điều trị hoá chất bổ trợ…
Hình ảnh FDG-PET
a)BN ung thư trực tràng di căn gan, xương chậu…
b)Người bình thường, FDG tập trung cao ở não.
Trong ung thư đại – trực tràng: chụp toàn thân bằng FDG-PET có giá trị hơn các phương pháp hình ảnh thông thường để phát hiện di căn xa. PET phát hiện thêm vị trí ung thư trước mổ mà CT bỏ sót trên 29% số bệnh nhân và làm thay đổi chiến thuật điều trị 25 – 29% số bệnh nhân do phát hiện thêm tổn thương ác tính ở gan. PET rất có giá trị trong phát hiện và đánh giá bệnh tái phát sau ĐT.
Trong ung thư thực quản, chẩn đoán ban đầu thường dựa vào nội soi, siêu âm nội soi và CT. PET đóng vai trò bổ sung với các phương pháp khác trong chẩn đoán ban đầu và vai trò chủ yếu của nó là xác định giai đoạn bệnh, đánh giá đáp ứng với điều trị.
PET được ứng dụng trong đánh giá ung thư hắc tố (melanoma) sau giai đoạn II. Cũng giống như một số loại ung thư khác, các melanoma cũng tăng cường chuyển hóa và phân hủy glucose nên FDG cũng tập trung cao hơn ở các khối u này. PET và PET/CT được ứng dụng trong nhiều loại ung thư khác theo những chỉ định thích hợp: phân loại u não; phát hiện ung thư di căn vào xương; tìm tổn thương ung thư nguyên phát ở bệnh nhân được phát hiện di căn xa hoặc có hội chứng cận ung thư, lựa chọn vị trí thích hợp để sinh thiết chẩn đoán…
Hiệu quả điều trị ung thư phụ thuộc nhiều vào kích thước và mức độ lan rộng của bệnh. Vì vậy, thời điểm phát hiện tổ chức ung thư còn sót lại hoặc tái phát có ảnh hưởng rất lớn đến việc điều trị và tiên lượng của bệnh nhân. Người ta thường dựa vào sự thay đổi kích thước u trên hình ảnh CT hoặc MRI để đánh giá đáp ứng với điều trị. Tuy nhiên, sau điều trị bằng hoá chất, và đặc biệt là sau phẫu thuật, xạ trị tổ chức tại chỗ thường bị biến dạng làm cho các phương pháp chẩn đoán hình thái gặp khó khăn.
Ghi hình PET với FDG theo dõi sau điều trị
a.Trước điều trị
b.Sau điều trị hóa hất 4 tháng
c.Tái phát sau điều trị hóa chất 8 tháng.
PET có thể đánh giá thay đổi về mặt sinh lý, chuyển hoá của tổ chức ung thư, đó cũng là ưu điểm của PET về khả năng phân biệt tổ chức ung thư còn sót lại sau điều trị, phân biệt là tổ chức ung thư còn lại hay tổ chức hoạt tử, xơ hóa, phát hiện ung thư tái phát, đánh giá hiệu quả của phác đồ điều trị.
Ghi hình PET với bệnh nhân HODGkin’s.
a.Hạch nách, trung thất và tren xương đòn trước điều trị.
b.Sau điều trị hóa chất, khiểm tra lại sau 46 ngày.
c.Sau điều trị 91 ngày
Thông thường, CT là sự lựa chọn trong lập kế hoạch xạ trị. Tuy nhiên, sử dụng PET/CT cho phép phân định ranh giới tổ chức u tốt hơn. Người ta đã thấy được tính sinh học của khối u là yếu tố cơ bản để xác định liều hiệu dụng. Sử dụng PET/CT xác định thể tích sinh học khối u đã cho phép điều chỉnh liều xạ trị dựa vào sự phân bố cường độ tín hiệu PET trong thể tích khối u.
