Radioizotopové vyšetření segmentální pasáže tlustým střevem pomocí 67Ga-citrátu

The radiobuclide colon segmental transit assessment by 67Ga-citrate

Measurement of colonic segmental transit is important in the assessement of patients with severe functional constipation. Scintigraphic examination contribute to confirm and determinate the kind of function disorder large bowel motion. 67Ga-citrate is an inexpensive, available tracer and when given orally is not absorbed from the bowel. Studies are performed after oral administration of 5MBq 67Ga-citrate and a serial abdominal anterior and posterior scintigraphic images are performed up to 72 hours postinjection period. Pattern classification is performed visually according to the distribution activity from geometric means images, and assessment of 67Ga-citrate colonic segmental passage is generated of segmental retention of traces in region of interest throughout the colon (ceacum and ascending colon, transverse colon, descending colon, rectum). Geometric mean centre of segmental retention of tracer, mean activity profiles and colonic halt-clearance can be calculate. Normal transit is with more than 50% of activity excreted by the end of the third day. Pathologic findings fall into categories: generalized delay, right –sided delay and left sided delay. 67Ga-citrate colonic passage scintigraphy can be used as a safe alternative method for accurate measurement of segmental colonic transit.

Key words:
colonic segmental transit time – 67Ga-citrate – constipation

The authors declare they have no potential conflicts of interest concerning drugs, products, or services used in the study.

The Editorial Board declares that the manuscript met the ICMJE „uniform requirements“ for biomedical papers.

Submitted:
25. 6. 2012

Accepted:
12. 8. 2012.

Autori: M. Buncová; J. Kidery; F. Fiala
Pôsobisko autorov: Oddělení nukleární medicíny, IKEM Praha
Vyšlo v časopise: Gastroent Hepatol 2012; 66(4): 269-272
Kategória: Clinical and Experimental Gastroenterology: Original Article

Súhrn

U pacientů trpících primární zácpou je důležité posouzení pasáže jednotlivými úseky tlustého střeva. Scintigrafické vyšetření přispívá k potvrzení a určení typu poruchy motility tlustého střeva. 67Ga-citrát je relativně levné, dostupné radiofarmakon, které se po perorálním podání nevstřebává v zažívacím traktu. Po perorálním podání 5MBq 67Ga-citrátu se následně provede řada scintigrafických zobrazení břicha v předním a zadním pohledu – poslední za 72 hod. Distribuce radiofarmaka může být posuzována vizuálně z obrazů geometrického průměru a kvantifikací segmentální retence indikátoru v zájmových oblastech úseků tlustého střeva (cékum a vzestupný tračník, příčný tračník, sestupný tračník, rektosigmoideum). Kvantitativní hodnocení zahrnuje posun geometrického těžiště 67Ga-citrátu, profily segmentální retence radiofarmaka, poločas clearance v tlustém střevě. Při normální pasáži je vyloučeno 50 % podané aktivity do tří dnů, patologické nálezy zahrnují povšechně zpomalenou pasáž, pasáž zpomalenou v pravé polovině tlustého střeva a v levé polovině tlustého střeva. Scintigrafické vyšetření transportu 67Ga-citrátu tlustým střevem je bezpečná metoda, vhodná pro objektivní vyšetření pasáže jednotlivými úseky tlustého střeva.

Klíčová slova:
segmentální pasáž tlustým střevem – 67Ga-citrát – zácpa

Přijatá potrava přetrvává v zažívacím traktu obvykle 2–3 dny. Z toho se nejdelší dobu nachází v tlustém střevě. K objektivnímu posouzení rychlosti pasáže obsahu tlustého střeva může přispět i méně často užívaná metoda s využitím radionuklidů. Princip tohoto vyšetření spočívá v zevní detekci gama záření radiofarmaka, které po perorálním podání prochází zažívacím traktem. Průběžně opakované scintigrafické zobrazení umožňuje sledovat změnu polohy radiofarmaka v zažívací trubici, a tak monitorovat průchod radiofarmaka gastrointestinálním traktem, včetně tlustého střeva. Předností metod nukleární medicíny obecně je jejich relativní neinvazivnost a možnost kvantitativního hodnocení vyšetřované funkce.

Již před více než 20 lety byla uváděna řada radiofarmak (111In-DTPA, 67-Ga-EDTA, 67Ga-citrát), která mohou být použita k vyšetření pasáže tlustým střevem. Také byla publikována řada prací zaměřených na metodiku sledování a hodnocení pasáže tlustým střevem s použitím radionuklidů [1,2].

Metodologické aspekty vyšetření

67Ga-citrát (67gallium-citrát) – na rozdíl od jiných uvedených radiofarmak – je hromadně vyráběné radiofarmakon nevyžadující přípravu na oddělení nukleární medicíny. Je běžně dostupné a levné. Standardně se využívá po i.v. aplikaci k vyhledávání zánětu nebo lymfomů. Po perorálním podání ve formě roztoku však 67Ga-citrát splňuje důležitou podmínku umožňující sledování tranzitu tlustým střevem – nevstřebává se v zažívacím traktu. Poločas přeměny 67Ga – 3,3dne (78,3 hod) je dostatečně dlouhý na to, aby umožnil sledovat pasáž a rozložení radiofarmaka v tlustém střevě i u osob se zácpou. Předností takto aplikovaného radiofarmaka je, že se promíchá s obsahem střevním. Nemá prokinetické vlastnosti, jeho transport není ovlivněn hmotností, velikostí ani tvarem indikátoru tak, jak může být u RTG kontrastních materiálů.

Na našem pracovišti provádíme vyšetření pasáže tlustým střevem s využitím 67Ga-citrátu více než 10 let. Ročně vyšetříme cca 20 pacientů – většinou indikovaných z oddělení hepatogastroenterologie IKEM. Indikace k tomuto vyšetření zahrnují symptomy vzbuzující podezření na poruchu gastrointestinální motility při idiopatické (funkční) zácpě. Cílem vyšetření je objektivizace zpomaleného průchodu tlustým střevem, diferenciace syndromu líného střeva od lokalizovaného zpomalení pasáže, upřesnění lokalizace poruchy pasáže – tj. místa stagnace v tlustém střevě (pravá část tlustého, oblast flexur, rektosigmoideum). Kromě těhotenství není známá kontraindikace vyšetření.

48 hod před zahájením vyšetření se pacient vyprázdní tak, jak je zvyklý, od té doby přeruší až do konce vyšetření medikaci ovlivňující motilitu střevní (projímadla, prokinetika). Během vyšetření není nutná zvláštní dieta. V den zahájení vyšetření (pondělí) pacient přichází na oddělení nukleární medicíny v 7 hod – po nočním lačnění. U diabetiků je možná lehká snídaně. Pacient podepíše informovaný souhlas.

Scintigrafická zobrazení provádíme na jednohlavé gamakameře DXT-firmy SOPHA, která je opatřena kolimátorem pro střední energie. Předvolba statické planární scintigrafie na gamakameře zahrnuje energetické peaky 93, 184, 296 keV, energetické okno 20 %, zoom 1,3, matici 128 × 128 pixelů, čas akvizice 10 min. Pacient je uložen v pozici na zádech na vyšetřovací lůžko tak, aby zorné pole gamakamery zahrnovalo břicho od symfýzy po mečovitý výběžek.

Před podáním radiofarmaka je nutné provést planární statické scintigramy v předním a zadním pohledu zaznamenávající přirozenou aktivitu pozadí. Nejprve z bočního pohledu nastavíme výšku postele tak, aby rovina mezi hlavou kolimátoru v předním a zadním pohledu odpovídala frontální rovině v polovině vzdálenosti mezi předním a zadním povrchem těla. Zaznamenáme úroveň lůžka. Při scintigrafii v předním a zadním pohledu zaregistrujeme pozici gamakamery, úhel rotace, radius, úhel hlavy, neboť identické parametry budou užity u následných scintigramů v časovém odstupu.

67Ga-citrát – 5 MBq v 5 ml čaje je podán injekční stříkačkou per os a zapit 150 ml čaje. Následná fakultativní dynamická scintigrafie 60 jednosekundových framů v předním pohledu může orientačně informovat o evakuaci žaludku. Za cca 2 hod po podání radiofarmaka se pacient nasnídá. Dvojice planárních scintigramů, tj. zobrazení v předním a zadním pohledu s výše uvedenými parametry, následují za 6, 24, 48 a 78 hod po podání radiofarmaka, výjimečně i za 96 hod. Během vyšetření registrujeme, zda byla stolice.

Vzhledem k tomu, že jednotlivé segmenty tlustého střeva neleží v jedné frontální rovině, je nutné z předního a zadního pohledu vytvořit obraz distribuce aktivity tvořený geometrickým průměrem (GP) četnosti z protilehlých pixelů na předním a zadním scintigramu. Tím odstraníme zkreslení četnosti dané závislostí na vzdálenosti od čela kolimátoru. Dále je nutná korekce každého takto vytvořeného obrazu na fyzikální poločas přeměny 67Ga. Na obrazech GP četnosti získaných v různých časových intervalech po podání 67Ga lze diferencovat jednotlivé segmenty tlustého střeva a vymezit odpovídající zájmové oblasti. Při normální pasáži je za 6 hodin maximum aktivity ve vzestupném tračníku, za 24 hod v příčném, za 48 v sestupném tračníku. Na našem pracovišti zakreslujeme čtyři zájmové oblasti – vzestupný, příčný, sestupný tračník, oblast rektosigmoidea. Poslední dopočítávaný kompartment představuje aktivita vyloučená stolicí. Zájmové oblasti jsou pro jednotlivé úseky v různých časových intervalech voleny pokud možno identicky (obr. 1).

Zájmové oblasti v průběhu tlustého střeva – cékum a vzestupný tračník, příčný tračník, sestupný tračník, rektosigmoideum (syndrom líného střeva).
Fig. 1. ROIs of the colon – caecum and ascending colon, transverse colon, descending colon, rectosigmoideum (colonic inertia syndrome). — Obr. 1. Zájmové oblasti v průběhu tlustého střeva – cékum a vzestupný tračník, příčný tračník, sestupný tračník, rektosigmoideum (syndrom líného střeva). Fig. 1. ROIs of the colon – caecum and ascending colon, transverse colon, descending colon, rectosigmoideum (colonic inertia syndrome).

Hodnocení pasáže tlustým střevem může být popisné nebo semikvantitativní. Kvantitativní hodnocení představuje výpočet podílu aktivity vyloučené stolicí, profily segmentální retence (graf 1), popřípadě je možné provádět výpočet polohy geometrického těžiště (GT) radiofarmaka v tlustém střevě a hodnotit jeho posun v čase (graf 2) [3,4]. Zpracování získaných párových scintigramů v předním a zadním pohledu – tj. obraz aktivity pozadí před aplikací radiofarmaka, akvizice za 6, 24, 48 a 72 hod po podání radiofarmaka – se provádí na vyhodnocovací stanici. Zpracování zahrnuje tyto kroky – odečtení příslušného pozadí od každého scintigramu, z takto získaných párových scintigramů vytvoření obrazu, který je tvořen v každém pixlu GP četnosti protilehlých pixlů, dalším krokem je volba a přenos jednotlivých zájmových oblastí mezi takto formovanými obrazy pro akvizici za 6, 24, 48 a 72 hod. Vzhledem k tomu, že pro toto vyšetření nejsou vytvořeny speciální počítačové programy, vyžaduje každý krok manuální zpracování, určitou zručnost, je poměrně náročný na čas a přesnost. Stanovená četnost impulzů v jednotlivých zájmových oblastech a její změna v průběhu času je podkladem k dalším možným výpočtům.

Časové profily v jednotlivých segmentech tlustého střeva a ve stolici (osa y – % podané aktivity, osa x – časový odstup od per os podání 67Ga-citrátu).
Graph 1. Time curves in particular segments of colon and stool (y coordinate – % of administrated activity, x coordinate – time interval from per os 67Ga-citrate administration). — Graf 1. Časové profily v jednotlivých segmentech tlustého střeva a ve stolici (osa y – % podané aktivity, osa x – časový odstup od per os podání 67Ga-citrátu). Graph 1. Time curves in particular segments of colon and stool (y coordinate – % of administrated activity, x coordinate – time interval from per os 67Ga-citrate administration).

Posun GT při různých typech alterace pasáže tlustým střevem (osa y – segmenty kolon – lokalizace GT,osa x – časový odstup od aplikace 67Ga-citrátu).
Graph 2. GT shift according to different alterations of the colon transit (y coordinate – colon segments – GT localization, x coordinate – time interval from per os 67Ga-citrate application). — Graf 2. Posun GT při různých typech alterace pasáže tlustým střevem (osa y – segmenty kolon – lokalizace GT,osa x – časový odstup od aplikace 67Ga-citrátu). Graph 2. GT shift according to different alterations of the colon transit (y coordinate – colon segments – GT localization, x coordinate – time interval from per os 67Ga-citrate application).

Alterace pasáže tlustým střevem obvykle spadá do jedné ze čtyř kategorií. Při normální pasáži je do třetího dne vyloučeno 50 % podané aktivity. Při povšechně zpomalené pasáži tlustým střevem – při syndromu líného střeva – nedojde k vyloučení aktivity a radiofarmakon je rozprostřeno prakticky difuzně v tlustém střevě. Je-li pasáž pomalejší v pravé polovině střeva, aktivita přetrvává v oblasti céka a vzestupného tračníku po celou dobu sledování. Je-li problém pasáže v levé polovině tlustého střeva, pak aktivita během 24 hod dosáhne sestupného tračníku a rekta, ale žádná aktivita není vyloučena stolicí (obr. 2).

Obrazy GP v časových odstupech od per os podání 67Ga-citrátu, a) normální pasáž, b) zpomalení v pravé polovině tračníku, c) povšechné zpomalení, d) zpomalení v levé polovině tračníku.
Fig. 2. GP images in time intervals from 67GA-citrate administration, a) normal transit, b) right sided delay, c) general delay, d) left sided delay. — Obr. 2. Obrazy GP v časových odstupech od per os podání 67Ga-citrátu, a) normální pasáž, b) zpomalení v pravé polovině tračníku, c) povšechné zpomalení, d) zpomalení v levé polovině tračníku. Fig. 2. GP images in time intervals from 67GA-citrate administration, a) normal transit, b) right sided delay, c) general delay, d) left sided delay.

Závěr

Při vyšetření se můžeme setkat s některými problémy. Znehodnotit vyšetření může projímadlo, které vezme pacient tajně, neboť příprava a vlastní vyšetření představuje délku šesti dnů. Doba ambulantního vyšetření postihuje čtyři pracovní dny – první den stráví pacient na oddělení nukleární medicíny cca 7 hod, následující dny vždy ráno cca jednu hodinu. Pasáž radiofarmaka tlustým střevem může být závislá na jeho pasáži aborálními úseky. Za 6 hod se můžeme vzácně setkat se zbytkovou aktivitou v žaludku nebo tenkém střevě – obvykle při povšechně závažně zpomalené pasáži gastrointestinálním traktem. Problémem může být při zobrazení překrytí některých úseků střeva – např. oblast rektosigmoidea a céka. K identifikaci jednotlivých segmentů může pomoci SPECT (obr. 3). Radiační zátěž vyšetření je cca 2–3 mSv [5] – tj. jedná se o vyšetření nukleární medicíny s nízkou až střední zátěží. Individuálně je radiační zátěž ovlivněna dobou, po kterou setrvává 67Ga v zažívacím traktu.

Jednofotonová emisní tomografie (SPECT) – distribuce 67Ga-citrátu v tlustém střevě.
Fig. 3. Single photon emission tomography (SPECT) – 67Ga-citrate distribution in the colon. — **Obr. 3. Jednofotonová emisní tomografie (SPECT) – distribuce 67Ga-citrátu v tlustém střevě. Fig. 3. Single photon emission tomography (SPECT) – 67Ga-citrate distribution in the colon.**

Ve vyšetření tranzitu tlustým střevem pomocí 67Ga-citrátu se nabízí dostupná metoda nukleární medicíny, která neinvazivně objektivizuje pasáž tlustým střevem.

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.

Doručeno: 25. 6. 2012

Přijato: 12. 8. 2012.

MUDr. Marie Buncová, CSc.

Oddělní nukleární medicíny, Institut klinické a experimentální medicíny, Praha

marie.buncova@ikem.cz

Zdroje

1. Bartholomeusz D, Chatterton BE, Bellen JC et al. Segmental colonic transit after 67Ga-citrate in healthy subjects and those with chronic idiopathic constipation. J Nucl Med 1999; 40(2): 277–282.

2. Neshandar Asli I, Ehsani MJ, Javadi H et al. Colon transit scintigraphy by 67Ga-citrate for idiopathic constipation. Iran J Radiol 2005; 2(3,4): 131–136.

3. Stivland T, Camilleri M, Vassallo M et al. Scintigraphic measurement of regional gut transit in idiopathic constipation. Gastroenterology 1991; 101(1): 107–115.

4. Smart RC, McLean RG, Gaston-Parry D et al. Comparison of oral iodine-131-celulose and indium 111-DTPA as a tracers for colon transit scintigraphy: analysis by colon activity profiles. J Nucl Med 1991; 32(9): 1668–1674.

5. Mihalová P, Vrba T, Buncová M. Stanovení radiační zátěže z vyšetření tlustého střeva pomocí Ga-citrátu. Diplomová práce. Prah: Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT 2011.