Scintigrafia SPECT vs Altre Tecniche di Imaging: Scopri Qual è la Migliore per la Diagnosi

La diagnostica per immagini nella medicina moderna è uno degli strumenti più importanti per avere percorsi di cura attenti e mirati. In questo contesto, la tomografia computerizzata per emissione comprende due metodiche principali: la tomografia a emissione di positroni (PET) e la tomografia a emissione di fotone singolo (SPECT). La SPECT ne è uno degli esempi più rappresentativi.

Principi Fondamentali e Differenze Tecniche

La PET e la SPECT differiscono tra loro per il sistema di rivelazione e per il tipo di radiazioni utilizzate, rispettivamente positroni e fotoni gamma. Queste ultime sono comunque raccolte da uno scanner rotante attorno al paziente, elaborate e trasformate in immagini con un processo di ricostruzione computerizzata analogo a quello della TAC.

In sostanza la SPECT è simile all’imaging planare (scintigrafia), in quanto utilizza una gammacamera e prevede l’utilizzo di radiofarmaci.

L'ingegneria biomedica ha infatti permesso lo sviluppo e il potenziamento di una tecnologia avanzata come la SPECT, di cui di seguito vediamo il funzionamento tecnico e pratico. Nonostante appartenga alla famiglia dei dispositivi di diagnostica per immagine, la SPECT non emette radiazioni, a differenza delle apparecchiature radiologiche.

Componenti Chiave della SPECT

Collimatore: Dispositivo che scherma le radiazioni emesse dal paziente verso il cristallo, composto da una struttura in metallo con formazioni "a nido d’ape".
Cristallo: Superficie che irradia le radiazioni attraverso il collimatore, trasformandole in fotoni luminosi (scintille) e inviandoli ai fotomoltiplicatori. È composto da ioduro di sodio (NaI) e tallio (Tl).
Fotomoltiplicatore: Dispositivo che riceve le radiazioni dal cristallo, ne rileva i fotoni luminosi trasformandoli in segnale elettrico.
Circuiti di elaborazione: Analizzatori di ampiezza che trasformano i segnali elettrici in immagini visibili dal computer.

Applicazioni Cliniche della SPECT

I principali settori di applicazione di questa tecnica per immagini sono la cardiologia, la neurologia e l'oncologia. La SPECT permette anche di studiare malattie cerebrali e, in particolare, malattie cerebrovascolari, epilessie, malattie neurodegenerative e tumori cerebrali.

La SPECT/CT permette di analizzare l’intero organismo umano alla ricerca di varie patologie. Con questo esame è oggi possibile ottenere in un unico colpo le informazioni funzionali offerte dalla scintigrafia e quelle morfologiche che sono tipiche della tomografia computerizzata.

«La SPECT/CT è utile per vari quesiti e riguarda in modo del tutto trasversale varie discipline mediche come l’oncologia, l’ortopedia, la cardiologia, la chirurgia toracica, la neurologia, l’endocrinologia.

«Grazie all’utilizzo di tecnologie di ultima generazione e all’integrazione di software che sfruttano l’intelligenza artificiale, la SPECT/CT consente di ottenere immagini di grande qualità, che aumentano l’accuratezza diagnostica dell’esame e forniscono informazioni importanti per le eventuali scelte terapeutiche successive. Con un ulteriore vantaggio, coincidente con il fatto che grazie alla grande sensibilità della nuova SPECT e all’utilizzo di imaging CT low dose, a bassa dose, è possibile ridurre la quantità di radiofarmaco che viene somministrata ai pazienti e, di conseguenza, l’esposizione del paziente a radiazioni ionizzanti.

Scintigrafia: Un Approccio Funzionale

La scintigrafia è un esame diagnostico di medicina nucleare che consente di studiare il funzionamento di organi, ossa e tessuti, attraverso l’uso di una piccola quantità di sostanza radioattiva (radiofarmaco) e una speciale macchina chiamata gamma camera. A differenza di altri esami come la radiografia o la risonanza, la scintigrafia mostra come funziona un organo, non solo come appare.

La scintigrafia è molto utile per individuare anomalie funzionali in diversi distretti del corpo. Viene utilizzata, ad esempio, per:

Ossa: individuare fratture, metastasi, infiammazioni
Tiroide: valutare noduli, ipertiroidismo o funzionamento globale
Cuore: studiare la perfusione miocardica
Reni: valutare il flusso urinario e la funzione renale
Polmoni: diagnosticare embolie polmonari
Paratiroidi e fegato: in casi selezionati

Come si Svolge l’Esame Scintigrafico

Somministrazione del radiofarmaco tramite iniezione endovenosa
Attesa variabile (da pochi minuti a qualche ora), in base all’organo da esaminare
Acquisizione delle immagini: il paziente si sdraia su un lettino, la gamma camera registra le immagini

La durata totale può variare da 30 minuti a 2 ore. L’esame è indolore e non invasivo. L’unico fastidio può essere legato alla puntura per la somministrazione del radiofarmaco. Le dosi utilizzate sono molto basse e vengono eliminate naturalmente in poche ore.

Radiofarmaci: Il Cuore della Medicina Nucleare

In medicina nucleare si utilizzano, a scopo diagnostico oppure terapeutico, composti chiamati radiofarmaci: sono costituiti da una sostanza dotata di funzioni biologiche e da un particolare tipo di atomo radioattivo, detto radionuclide. La parte biologicamente attiva ha la proprietà di localizzarsi a livello dei tessuti veicolando in essi il radionuclide al quale è abbinata.

Quando un radiofarmaco viene somministrato per l’esecuzione della PET, il radionuclide annesso ha la funzione di rendere visibili le caratteristiche e lo stato di attività dei tessuti nei quali il radiofarmaco va a localizzarsi. A differenza della tomografia assiale computerizzata (TAC) e della risonanza magnetica nucleare (RMN), che rendono visibili le caratteristiche strutturali dei tessuti e degli organi e quindi forniscono informazioni di tipo morfologico, la PET da informazioni di tipo funzionale (analogamente a quanto avviene con la scintigrafia).

Un paziente che si sottopone a SPECT riceve una iniezione endovena di un radiofarmaco, pochi minuti prima dell’inizio dell’esame - circa 15 minuti. Ci sono però due casi in cui i tempi si allungano notevolmente. Il primo è il caso della SPECT miocardica, che prevede una prima somministrazione di radiofarmaco e una prima scansione diagnostica con il paziente a digiuno da almeno 6 ore. Il secondo caso riguarda la SPECT ossea, che prevede la consueta iniezione del radiofarmaco e la successiva scansione dopo 4 ore, per permettere ai radionuclidi di fissarsi alle porzioni ossee in proporzione all’attività metabolica.

I radiofarmaci vengono utilizzati in quantità minime, dettate da linee guida europee e/o internazionali.

SPECT vs. PET: Un Confronto

In una variante tecnicamente più semplice della PET, denominata tomografia computerizzata a emissione di fotone singolo e indicata con la sigla SPECT, si utilizzano radioisotopi che non emettono positroni, ma direttamente le radiazioni gamma.

Anche la PET prevede l’iniezione per via endovenosa di una piccola quantità di radiofarmaco, che nella maggior parte dei casi è il glucosio legato a una molecola radioattiva, il Fluoro-18. Una volta entrato in circolo, il radiofarmaco viene captato dai vari organi e si può visualizzare perché emette particolari particelle, chiamate positroni. Di solito le cellule tumorali sono molto attive, consumano molta energia e quindi captano il glucosio molto di più delle cellule sane. Ecco perché i tumori si presentano come siti “caldi”, di concentrazione anomala del radiofarmaco.

Le scansioni PET sono in grado di rilevare alterazioni a livello biologico molecolare che spesso addirittura precedono l’alterazione visibile di un certo tessuto o di un certo organo. Con una scansione PET è possibile visualizzare e quantificare con discreta precisione il cambio di afflusso sanguigno nelle varie strutture anatomiche (attraverso la misurazione della concentrazione dell’emettitore di positroni iniettato). Spesso, e sempre più frequentemente, le scansioni della tomografia a emissione di positroni sono raffrontate con le TAC, in modo da ottenere informazioni sia sulla struttura sia sul livello di funzionalità di un determinato organo: questo tipo di esame viene detto PET-TC.

La PET gioca un ruolo sempre maggiore nella verifica della risposta alla terapia, specialmente in particolari terapie anti-cancro.

Elaborando opportunamente i segnali elettrici che provengono dalla gamma camera si ottengono le immagini tomografiche, ovvero “fotografie” della distribuzione del radiofarmaco su “fette” (strati) virtuali del corpo della persona. Il principio di funzionamento non è molto diverso da quello di una TAC (o CT in inglese): la differenza principale è che mentre nella TAC la sorgente della radiazione è esterna alla persona, nella SPECT la sorgente delle radiazioni (il radiofarmaco) è interna alla persona e le immagini sono legate non tanto alla forma degli organi e dei tessuti, come nella TAC, ma soprattutto al modo in cui l'organismo trasforma il radiofarmaco.

L'esame, in genere, viene eseguito sia a riposo, sia sotto sforzo. Spesso, anche in due giorni diversi.

Prospettive Future della SPECT

La SPECT è una delle scoperte più importanti in ambito diagnostico della seconda metà del 1900. Chiaramente in quasi 70 anni di storia, la SPECT ha avuto numerosi upgrade. Basti pensare all’introduzione del 3D o alla diffusione dei rilevatori di messa a fuoco che permettono di circondare il paziente senza sensazioni di claustrofobia. Inoltre, i nuovi dispositivi in commercio permettono di visualizzare più isotopi contemporaneamente.

I principali produttori ci stanno già lavorando e la risposta arriverà sul mercato quanto prima: imaging molecolare con SPECT dinamica in 3D.