PET-CT - Chancen auf Früherkennung
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Eine Informationsbroschüre des ISI - Imaging Science Institute. Bei dem ISI - Imaging Science Institute handelt es sich um eine Kooperation zwischen dem Universitätsklinikum Erlangen PET-CT - Chancen auf Früherkennung und der Siemens AG. Bestell-Nr. A91ES-779-C1 Fachinformation zur Hybridbildgebung mit PET-CT Veröffentlichung Oktober 2009 www.isi-portal.de
Vorwort Inhaltsverzeichnis Was ist PET? 4 Kopf-Hals-Tumoren 15 Sehr verehrte Frau Kollegin, sehr geehrter Herr Kollege, Warum PET-CT? 5 Melanome 16 mit dieser Broschüre möchten wir Ihnen Onkologie. Welche Vorteile hat Gliome 17 Informationen zur Molekularen Bildge- die FDG-PET in der Onkologie? 6 bung mit der Positronenemissionstomo- Prostata-Karzinom 18 graphie (PET) an die Hand geben. Was sind die Pitfalls der FDG-PET in der Onkologie? 7 Therapiekontrolle mit PET-CT 19 In Kombination mit der Röntgen-Compu- tertomographie (CT) ist PET das derzeit ie läuft eine FDG-PET- W Indikationsüberblick 20 leistungsfähigste Verfahren, molekulare Ganzkörperuntersuchung ab? 9 Vorgänge in vivo abzubilden. PET wurde Neuromedizin und Kardiologie 20 vor etwa 30 Jahren entwickelt, stetig ver- Bronchialkarzinom 11 bessert und steht jetzt für die klinische Indikationsempfehlungen 21 Routine zur Verfügung. Die bereits inter- Kolorektale Karzinome 12 national in vielen Ländern akzeptierten Weiterführende Informationen 22 Indikationen betreffen insbesondere die Schilddrüsenkarzinom 13 Diagnostik von Krebserkrankungen; PET Weiterführende Literatur 23 lässt sich jedoch auch bei neurologischen Lymphome 14 und kardiologischen Krankheitsbildern einsetzen. Diese Broschüre soll Ihnen einige allge- meine Informationen zu unserer neuen Technik liefern. Keineswegs soll sie das persönliche Gespräch ersetzen, nur dieses ist in der Lage, die Wertigkeit der PET für den individuellen Patienten zu klären. Gerne stehen wir ihnen deshalb für den interdisziplinären Dialog zur Verfügung. Mit sehr herzlichen Grüßen 2 PET-CT Fachinformation PET-CT Fachinformation 3
Warum PET-CT? PET ist das leistungsfähigste Verfahren Diverse technische Weiterentwicklungen klinischer molekularer Bildgebung. Auf- ermöglichen es, die Messzeiten bei aktu- grund der Spezifität der verwendeten Tra- ellen PET/CT-Hybrid-Kameras auf ca. 10 - cer für nur bestimmte Gewebe des Kör- 20 Minuten zu verkürzen. pers ist die Möglichkeit der PET allerdings eingeschränkt, die normale Anatomie Durch den Umstand, dass die CT auch als darzustellen. Kontrastmittel-gestützte, diagnostisch vollwertige Untersuchung durchgeführt Mit den so genannten PET/CT-Hybrid-Ka- werden kann, können dem Patienten meras wird dieser Nachteil der PET kom- Zweituntersuchungen erspart werden. pensiert. Diese Geräte erlauben die Hierdurch beschleunigt sich die Diagnos- Durchführung einer PET- und einer CT- tik deutlich, ferner erhöht sich hierdurch Untersuchung direkt hintereinander. Die auch der Patientenkomfort. entstehenden Bilddatensätze sind durch nahezu konstante Patientenpositionie- rung zwischen beiden Verfahren ideal fu- sioniert und erlauben die genaue Zuord- nung eines Stoffwechselbefundes zur Anatomie. Was ist PET? Wie ist mit PET Molekulare Bildgebung möglich? Bei der Positronenemissionstomographie nander ausstrahlende, diametral entge- Radioaktiv markierte Pharmaka reagieren Radiopharmakon. Es eignet sich zur Un- (PET) handelt es sich um eine nuklearme- gengesetzte Photonen. wie nicht-radioaktive Pharmaka mit den tersuchung bzw. Darstellung aller Gewe- dizinische Computertomographie, mit Funktionsproteinen des menschlichen be, die einen erhöhten Glukoseumsatz der sich die Verteilung einer radioaktiven Ein PET-System besteht aus vielen klei- Körpers. Hierdurch wird ihre Anreiche- aufweisen. Dieses sind insbesondere ma- Substanz im Körper eines Patienten drei- nen, ringförmig angeordneten Detektor- rung im Körper bestimmt. ligne Tumore, aber auch das Gehirn und dimensional darstellen und messen lässt. elementen. Nur dann, wenn je ein Photon – unter bestimmten Voraussetzungen – Die Qualität der mit der PET erzeugten auf zwei gegenüberliegende Detektoren Dieses wird am Beispiel der 18F-Deoxy- der Herzmuskel. Entsprechend breit ist Abbildungen der Radioaktivitätsvertei- gleichzeitig auftrifft, registriert das Sys- glukose (FDG) deutlich: das Indikationsspektrum der FDG-PET. lung im Gewebe ist deutlich besser als die tem ein bilderzeugendes Ereignis. mit anderen nuklearmedizinischen Com- FDG wird über die Glukosetransporter in An vielen Orten stehen für die PET neben putertomographien erzielbare Bildgüte. Pro Kernzerfall wird mit der PET also ein Zellen eingeschleust und dann in der He- FDG bereits andere Radiopharmaka zur Strahlenpaar frei und nicht – wie bei der xokinase-Reaktion phosphoryliert. Das Verfügung. Für ein vertieftes Verständnis der PET be- konventionellen nuklearmedizinischen FDG-Phosphat wird dann im Unterschied darf es einiger physikalischer Erläute- Computertomographie SPECT - ein ein- zum Glukosephosphat jedoch nicht wei- rungen: zelnes Photon. Dieser Umstand sowie ter verstoffwechselt, sondern akkumu- auch die relativ hohe Energie dieser Pho- liert in der Zelle. Je höher die Aktivität Bei der PET werden Radiopharmaka inji- tonen reduziert den Einfluss der Streu- der Transportenzyme und der Hexokinase ziert, deren Radionuklide Positronen aus- strahlung und der Gewebsschwächung ist, desto größer ist das Ausmaß der An- senden. Positronen sind einfach positiv auf die Bilderzeugung. Mit der PET ist reicherung – mit anderen Worten: je hö- geladene Teilchen der Masse eines Elek- deshalb eine bisher nicht erreichbare Ge- her der Glukoseumsatz in einer Region, trons. Nach kurzer Laufstrecke im Gewe- nauigkeit der in-vivo Quantifizierung der desto höher ist das radioaktive Signal, be vereinigt sich das Positron mit einem Gewebsradioaktivitätskonzentration mög- das sich mit der PET ableiten lässt. Elektron. Bei diesem so genannten An- lich. FDG ist das am häufigsten verwendete nihilationsereignis wird die Masse beider Teilchen in Energie umgesetzt und zwar in zwei, in einem Winkel von 180° zuei- 4 PET-CT Fachinformation PET-CT Fachinformation 5
Onkologie Welche Vorteile hat die FDG-PET in der Onkologie? PET ermöglicht die Darstellung des ge- samten Patientenkörpers. Hierdurch lässt sich in einer Aufnahme ein Ganzkörper- Staging durchführen (->). PET kann eine Erhöhung des Glukoseum- satzes auch in Lymphknotenstrukturen nachweisen, deren geringe Größe sie in der CT noch nicht auffällig werden lässt (->). Durch Messung der Stoffwechselrate in Was sind die Pitfalls der FDG-PET größeren Raumforderungen unklarer Di- gnität kann die PET sehr häufig zwischen Krebsgewebe und Narbengewebe bzw. chronischer Entzündung differenzieren. in der Onkologie? 1. Die räumliche Auflösung der PET ist in 2. FDG wird auch von aktivierten Entzün- den letzten Jahren auf Werte von der- dungszellen aufgenommen. Gelegent- zeit minimal 2 mm verbessert worden. lich lassen sich deshalb akut entzünd- Eine PET-Untersuchung kann aufgrund ih- Dennoch lassen sich sehr kleine Tumor- liche Läsionen nicht von Tumorherden rer sehr hohen Genauigkeit in der Tumor- herde und insbesondere Mikrometa- differenzieren. detektion viele andere Verfahren über- stasen auch mit diesem Verfahren nicht flüssig machen. erfassen. Die Kombinationsbildgebung PET/CT trägt durch Verkürzung der Untersuchungsab- läufe zur Kosteneffizienz und zum Patien- tenkomfort bei. 6 PET-CT Fachinformation PET-CT Fachinformation 7
Onkologie Wie läuft eine FDG-PET- Ganzkörperuntersuchung ab? • Eine PET-Untersuchung wird ambulant • Für die PET-Untersuchung gibt es keine • Nun muss der Patient etwa 1 Stunde durchgeführt und dauert unter Einbe- Kontraindikation außer Schwanger- warten, bis sich die FDG verteilt und in rechnung der notwendigen Wartezeit schaft, sie kann jedoch bei Blutzucker- den betreffenden Zellen angereichert zur Verteilung der FDG im Körper ca. 1 spiegeln > 150 mg/dl nicht möglich hat. Eventuell wird dem Patienten in 1/2 Stunden. sein. dieser Zeit auch ein Kontrastmittel in Form eines Getränkes verabreicht. • Der Patient muss nüchtern zur Untersu- • Vor der PET-Untersuchung wird der chung kommen, er kann aber Mineral- Blutzuckerwert bestimmt und ein Ve- • Jetzt erfolgt die Untersuchung im PET - wasser oder ungesüßten Tee trinken. nenzugang für die folgenden Injekti- oder PET•CT -Scanner (Dauer zwischen Bitte geben Sie ihm seine Vorbefunde onen gelegt. 10 und 60 Minuten). mit. • Anschließend wird das Radiopharmakon • Im Anschluss kann eine CT-Untersu- • Wenn eine CT-Untersuchung mit Rönt- injiziert; die Menge ist vom Gewicht des chung, auch mit Kontrastmittel, durch- genkontrastmittel durchgeführt werden Patienten abhängig. geführt werden. soll, müssen die Nieren- und Schilddrü- senwerte vorliegen und es muss auch • Es folgt die Infusion einer Kochsalzlö- • Der oben beschrieben Ablauf ist bei eine entsprechende Patientenaufklä- sung mit einem harntreibenden Mittel. FDG-PET-Untersuchungen des Gehirns rung erfolgen. Dadurch wird die Verteilung der FDG oder des Herzens anders. Dieses gilt und die spätere Ausscheidung im Kör- auch, wenn andere Radiopharmaka als • Relative Kontraindikationen für eine per beschleunigt. FDG verwendet werden. Gerne infor- kontrastmittelgestützte CT sind die Kon- mieren wir Sie auch telefonisch über trastmittel- oder Jodallergie, Schilddrü- • Als Zusatzmedikation wird je nach Fra- den Ablauf dieser Untersuchungen. senerkrankungen, eine Niereninsuffizi- gestellung noch Butylscopolamin oder enz oder die Medikation mit Metformin. ein Benzodiazepin injiziert. 8 PET-CT Fachinformation PET-CT Fachinformation 9
Bronchialkarzinom Die meisten nicht-kleinzelligen Bronchial- • Differentialdiagnose des solitären pul- metabolismus auf, so dass FDG-PET bei karzinome konzentrieren FDG. Viele Stu- monalen Rundherdes diesem Tumor mit den o.g. Indikationen dien haben gezeigt, dass die PET sowohl • Präoperatives Staging des nicht-klein- ebenfalls eingesetzt werden kann. bei der Dignitätsklärung eines pulmona- zelligen Bronchialkarzinoms (Abb.) Kleinzellige Bronchialkarzinome reichern len Rundherdes als auch beim Staging • Rezidivdiagnostik des nicht-kleinzel- ebenfalls FDG an. Der Stellenwert der PET von nicht-kleinzelligen Bronchialkarzino- ligen Bronchialkarzinoms für diesen Tumortyp ist bisher noch strit- men sämtlichen anderen bildgebenden • Strahlentherapieplanung, insbesondere tig. Eine schlechte Anreicherung von FDG Verfahren und insbesondere der CT deut- Bestimmung des Zielvolumens findet sich bei Karzinoiden und dem bron- lich überlegen ist. FDG-PET ist bei dieser chiolo-alveolären Lungenkarzinom. Tumorentität besonders wertvoll für die Wie das nicht-kleinzellige Bronchialkarzi- Falsch-positive Anreicherungen werden folgenden Indikationen: nom weist auch das maligne Pleurameso- gelegentlich in entzündlichen Herden wie theliom einen deutlich erhöhten Glukose- beispielsweise Aspergillomen gefunden. Darstellung des Lungenkarzi- noms und seiner Metastasen (->) 10 PET-CT Fachinformation PET-CT Fachinformation 11
Kolorektale Schilddrüsen- Karzinome karzinom Der Glukosemetabolismus kolorektaler Anders ist die Situation bei einem vermu- Mit Radiojod lassen sich im Regelfall gut das genaueste bildgebende Verfahren zur Karzinome ist vergleichsweise hoch. Den- teten Rezidiv, beispielsweise bei einem differenzierte Schilddrüsenkarzinome dia- Lokalisation radiojod-negativer Absied- noch spielt die FDG-PET beim initialen CEA-Anstieg. So eignet sich die FDG-PET gnostizieren und auch behandeln. Bei lungen des Schilddrüsenkrebs (->) und Staging dieses Tumors nur eine geringe zum Restaging und insbesondere zum etwa 10% dieser Tumore kommt es aller- ermöglicht damit die gezielte operative Rolle, da gerade initial befallene regio- Nachweis von Leber- und Lymphknoten- dings zu einem Verlust ihrer Jodspeicher- Resektion solcher Metastasen. nale Lymphknotenmetastasen sich auf- metastasen, aber auch zur Diagnose regi- fähigkeit als Ausdruck ihrer zunehmen- grund ihrer geringen Größe dem Nach- onaler Rezidive (->). den Entdifferenzierung. Die FDG-PET ist weis durch diese Technologie entziehen. 12 PET-CT Fachinformation PET-CT Fachinformation 13
Lymphome Kopf-Hals-Tumoren Die meisten Lymphome konzentrieren Besonders wertvoll ist FDG-PET ebenfalls Der Glukosemetabolismus der Kopf-Hals- Ein Problem kann die relativ hohe physio- FDG, so dass sich FDG-PET in hervorra- zum Therapiemonitoring der Hodgkin- Tumore ist variabel, dennoch lässt sich logische FDG-Anreicherung in verschie- gender Weise zum Staging dieser Lym- Lymphome. die FDG-PET für das lokoregionäre Sta- denen Strukturen dieser anatomischen phome eignet (->). ging, die Identifizierung von Fernmeta- Region darstellen, insbesondere können stasen und die Darstellung von Therapie- falsch-positive Befunde durch FDG-Auf- effekten einsetzen. nahme in die Halsmuskulatur oder in das braune Fettgewebe entstehen. Diese falsch-positiven Befunde lassen sich durch Fusion der PET mit einer idealer- weise kontrastmittel-gestützten CT sehr gut identifizieren (->). 14 PET-CT Fachinformation PET-CT Fachinformation 15
Melanome Gliome Melanome gehören zu den Tumoren mit FDG reichert sich in höhergradigen Glio- Einen besonderen Stellenwert bei der Re- dem höchsten Glukosemetabolismus. men an und kann für das nicht-invasive zidivdiagnostik und der Bestimmung der Entsprechend genau ist die FDG-PET beim Grading sowie die Identifizierung des am Ausdehnung von Gliomen bekommt die Staging dieser Tumore. schlechtesten differenzierten Tumoran- PET, wenn für sie nicht FDG, sondern ra- teils Verwendung finden. Weiterhin lässt dioaktiv markierte Aminosäuren wie das So lassen sich mit molekularer Bildge- es sich zum Nachweis einer Entdifferen- Fluor-18-Ethyltyrosin (FET) verwendet bung die häufig in atypischen Regionen zierung primär gut differenzierter Gliome werden (->). vorhandenen Lymphknoten- und Fernme- einsetzen. tastasen dieser Tumorentität exzellent darstellen (Abb.). 16 PET-CT Fachinformation PET-CT Fachinformation 17
Prostata-Karzinom Therapiekontrolle mit PET-CT Prostatakarzinome und ihre Metastasen Bisher ist es Standard in der Onkologie, konzentrieren in der Regel wenig FDG. das Ansprechen von Tumoren auf nicht- invasive Therapiemodalitäten wie die Mit den mit F-18-markierten Cholin- Chemo- oder Strahlentherapie durch Mes- Derivaten stehen jedoch seit kurzem PET- sung der Tumorgröße, beispielsweise auf Radiopharmaka zur Verfügung, die bei CT-Bildern, zu prüfen. Der Glukosemeta- der Lokalisation des Primarius und auch bolismus ist ein deutlich sensitiverer und beim Restaging dieser Tumorentität hilf- auch spezifischer Prädiktor des Therapie- reich sein können (Abb.). erfolges als die Größenabnahme neoplas- tischer Läsionen, wie eine Vielzahl von Studien gezeigt hat. Die FDG-PET eignet sich insbesondere zur Therapieverlaufs- kontrolle der gastrointestinalen Stoma- tumoren (GIST) und der Lymphome. Zu- nehmend findet die FDG-PET allerdings auch Einzug in das Therapiemonitoring der Radiochemotherapie kolorektaler Karzinome und des Pankreaskarzinoms (Abb.). Zeit 18 PET-CT Fachinformation PET-CT Fachinformation 19
Indikationsüberblick Die deutsche Strahlenschutzkommission Natürlich ist - wie bei anderen radiolo- hat Empfehlungen für den Einsatz radio- gisch-nuklearmedizinischen Verfahren Indikationen für die PET in der logischer und nuklearmedizinischer Un- auch – die Indikation für die PET für jeden tersuchungen erarbeitet, die unter www. Patienten individuell zu prüfen, gerne ste- Onkologie nach der Orientierungshilfe ssk.de erhältlich sind und den derzeitigen Stand im Überblick zusammenfassen (Ta- hen auch wir, z.B. telefonisch, hierfür zur Verfügung. für radiologische und nuklearmedizinische belle). Zusätzlich soll die ebenfalls ange- gebene weiterführende Literatur im An- Untersuchungen der Deutschen Strahlen- hang über den klinischen Einsatz der PET orientieren helfen. schutzkommission SSK (www.ssk.de) Neuromedizin Tumorart Indikationsempfehlung Lungen-Karzinom FDG-PET: Nachweis von Lymphknoten- und Fernmetastasen Colorektale Karzinome FDG-PET: Therapiekontrolle, Re-Staging bei Tumormarkeranstieg, Nachweis und Kardiologie von Lokalrezidiven sowie von Lymphknoten- und Fernmetastasen Pharynx-Karzinom FDG-PET: Staging, Nachweis von Fernmetastasen Larynx-Karzinom FDG-PET: Staging, Nachweis von Fernmetastasen Melanom FDG-PET: Metastasensuche, Lymphknotenstaging Die stürmische Entwicklung des Einsatzes von PET in den onkologischen Fächern Gliomatöse Hirntumoren FDG-PET, Aminosäure-PET*: Rezidivdiagnostik, Vitalität von Resttumoren, hat vielerorts vergessen lassen, dass die „biologisches Volumen FDG-PET unverändert das genaueste bild- gebende Verfahren zum Nachweis neuro- Prostata-Karzinom Cholin-PET: Nachweis von Lymphknoten- und Fernmetastasen degenerativer Prozesse ist. FDG-PET eig- net sich mit sehr hoher Genauigkeit zur Schilddrüsen-Karzinom FDG-PET: Restaging bei Verdacht auf Rezidiv Früh- und Differentialdiagnostik von Demenzen. Ferner eignet es sich zum Solitärer unklarer Rundherd FDG-PET: Differentialdiagnose maligne/benigne Nachweis epileptogener Foki und mit 18 F-DOPA auch zur Frühdiagnose des Oesophagus-Karzinom FDG-PET: Lymphknoten- und Fernmetastasennachweis M. Parkinson. Unklare Metastase in Leber FDG-PET: Nachweis extrahepatischer Herde bei inkonklusivem Befund im Zusätzlich zeichnen sich interessante ra- CT/MRT diopharmakologische Neuentwicklungen, wie die so genannten Amyloidtracer, ab, Pankreas-Karzinom FDG-PET: Differentialdiagnose Pankreas-Karzinom/chronische Pankreatitis, die sich hochspezifisch im Gehirn von Alz- Rezidivnachweis heimer-Patienten ablagern. Hoden-Karzinom FDG-PET: Nachweis von Lymphknoten- und Fernmetastasen Nicht infarzierte, aber minderperfun- Es ist damit zu rechnen, dass binnen dierte Myokard-Areale weisen eine er- kurzem auch in Deutschland Perfusions- Ovarial-Karzinom FDG-PET: Nachweis von Lymphknoten- und Fernmetastasen im Staging höhte Glykolyse auf und konzentrieren marker für die PET zur Verfügung stehen, und in der Nachsorge deshalb FDG (Abb.). Eine Indikation für so dass sich mit diesem Verfahren auch die Vitalitätsdiagnostik mit FDG-PET die hämodynamische Relevanz von Koro- Lymphome FDG-PET: Primäres Staging, Therapiekontrolle, Frühdiagnostik von Lokalre- besteht insbesondere bei Patienten mit narstenosen analog zur Myokardperfusi- zidiven, Staging und Verlaufskontrolle niedriger kardialer Ejektionsfraktion, onsszintigraphie, aber mit sehr viel hö- bei denen ein erhöhtes Operationsrisiko herer quantitativer Genauigkeit Metastasen eines unbekannten FDG-PET: Nachweis des Primärtumors besteht. beurteilen lässt. Primärtumors 20 PET-CT Fachinformation *Analog zu dem von der SSK aufgeführten I-123-Methyltyrosin-SPECT PET-CT Fachinformation 21
Weiterführende Informationen Auf den folgenden Internetseiten finden Sie weiterführende Informationen: Deutsche Gesellschaft Gesellschaft für Nuklearmedizin für Nuklearmedizin Sachsen e.V. www.nuklearmedizin.de http://www.nuklearmedizin-sachsen.de Berufsverband deutscher Rheinisch-Westfälische Gesellschaft Nuklearmediziner für Nuklearmedizin e.V. http://www3.bdn-online.de http://www.rwgn.de Verein zur Förderung und Südwestdeutsche Gesellschaft Verbreitung der Positronen- für Nuklearmedizin e.V. Emissions-Tomographie e.V. http://www.nukmed.net http://www.petev.de Bayerische Gesellschaft Norddeutsche Gesellschaft für für Nuklearmedizin e.V. Nuklearmedizin e.V. http://www.nuklearmedizin-bayern.de http://ngn-home.org Berlin-Brandenburgische Gesellschaft für Nuklearmedizin http://www.bbgn.charite.de Weiterführende Literatur Bockisch, A. et. al. PET/CT Evolution oder Revolution in der onkologischen Diagnostik? Deutsches Ärzteblatt Heft 103 / 2006, Ausgabe 5, Seite A-249 / B-215 / C-210 Schober, O. und Heindel, W. PET-CT Georg Thieme Verlag KG, 2008 Mohnike, W. und Hör, G. PET/CT-Atlas: Interdisziplinärer Leitfaden der onkologischen PET/CT-Diagnostik Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006 Brenner, W. Nicht-FDG-PET. Der Nuklearmediziner Heft 2 / 2009 Georg Thieme Verlag KG, 2009 Krause, B.J., Beyer, T., Bockisch, A., Delbeke, D., Kotzerke, J.,Minkov, V., Reiser, M., Willich, N. FDG-PET/CT in der Onkologie, Leitlinie Nuklearmedizin Heft 6/ 2007, Seite 291 - 301 Kuwert, T., Günwald, F., Haberkorn, U., Krause, T. Nuklearmedizin Georg Thieme Verlag KG, 2008 22 PET-CT Fachinformation PET-CT Fachinformation 23
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