PET-CT und SPECT-CT, medizinische Wertigkeit im Vergleich zu anderen bildgebenden Verfahren

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1 PET-CT und SPECT-CT, medizinische Wertigkeit im Vergleich zu anderen bildgebenden Verfahren Priv.-Doz. Dr. K. Liepe Ärztlicher Leiter der Nuklearmedizin Klinikum Kassel APT 2011, Kassel

2 Was ist Nuklearmedizin?

3 Nuklearmedizinische Untersuchungen ermöglichen die Darstellung der Funktion von Organen ohne direkten Eingriff in den Körper. Durch die Injektion sehr kleiner Mengen kurzlebiger radioaktiver Stoffe in den Blutkreislauf über eine Armvene kann mit Hilfe sogenannter Gamma- Kameras (Strahlendetektoren) von außen der Funktionszustand von Organen oder Körpersystemen wie z. B. der Schilddrüse oder dem Skelett sichtbar gemacht werden ( Szintigramm ). Das Risiko unerwünschter Wirkungen ist bei den dazu verwendeten Stoffen (Radiopharmaka) erheblich geringer als bei vielen Medikamenten oder vergleichbaren Röntgenuntersuchungen.

4 Prinzip der Nuklearmedizin Radionuklid + Pharmaka = Radiopharmaka Radionuklide (instabile oder radioaktiv zerfallende Nuklide) Diagnostik: Technetium-99m, Iod-123, Indium-111, Thallium-201, Selen-75 Therapie: Iod-131, Yttrium-90, Rhenium Applikation: Diagnostik: intravasal, oral, subcutan, intraspinal Therapie: intravasal, oral, intracavitär

5 Strahlenarten - Strahlung: 4 He - Strahlung: Elektron - Strahlung: elektromagnetisch

6 Zusammenfassung Nicht-invasive Darstellung von regionaler Durchblutung und regionalem Stoffwechsel von außen ohne Beeinflussung des Systems Verwendung von Tracermengen in minimaler Menge Keine Allergie, keine Toxizität, keine pharmakologische Wirkung Quantifizierung einzelner Funktionen möglich kaum Nebenwirkungen

7 Unterschied SPECT und PET i.e. 99m Tc 142 kev SPECT: Single-Photonen-Emission- Computertomographie PET: Photonen-Emission-Tomographie Single Photon Emission Positron Emission

8 konventionelle Nuklearmedizin Gamma-Kamera

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10 Positron Emission Tomography Nuklearmedizin 1994 Thieme Verlag

11 Positronen Messung Multiple Blockdetektoren sind in einem Ring um den Patienten angeordnet. Beim Positronenzerfall entstehen zwei diametrale 511 kev-gammaquanten. 511keV Positionierungsfehler Annihilation 511keV Die Lokalisation erfolgt durch gegenüberliegende in Koinzidenz geschaltete Detektoren mittlere Reichweite Detektorring Jeder einzelne Detektor ist in Koinzidenz mit mehreren gegenüberliegenden Detektoren geschaltet.

12 99m Tc- MDP ventral 18 F- Flourid PET ventral

13 Vorteil PET: Ausgangsort des Strahlenereignisses genauer bestimmt; größere Ausbeute (kein Kollimator) Bildstatistik ; Bildqualität, räumliche Auflösung Gammakamera PET Kollimator: > 99% Verlust

14 1. Schilddrüsenuntersuchung 2. Knochenszintigraphie 3. Entzündungsdiagnostik 4. Onkologische Diagnostik 5. Nierendiagnostik 6. Myokardszintigraphie (Herzmuskeldurchblutung) 7. Hirndiagnostik (Rezeptoren, Durchblutung) 8. Ventilations-Perfusionsszintigraphie 9. Gastroenterologie

15 Messung des Tumorstoffwechsels mittels PET F-18 Fluorid Knochen-SW

16 Wertigkeit Nuklearmedizin im Vergleich zu anderen bildgebenden Verfahren

17 Ultraschall Reflektion von Ultraschallwellen Darstellung der Morphologie auch kleiner Knoten (Doppler Blutfluss) Szintigraphie: Schilddrüse z.b. Stoffwechsel eines Knotens Dignität?

18 Röntgen: Schwächung Röntgenstrahlung unterschiedlich in spezifischen Organen Morphologie Frühphase - Skelettszintigraphie - Spätphase Entzündung Arhritis erhöhter Knochenstoffwechsel Arthrose

19 CT Schnittbilder erzeugt Absorptionsgrad (Schwächungskoeffizient) Fluorid-PET/CT Metastase eher im Knochen-PET/Knochenszinti sichtbar als im CT

20 Problem Lymphknotenmetastasen CT-Kriterium >10mm, PET: erhöhter Stoffwechsel Cholin-PET/CT Prostata-Ca mit PSA 2,1, nach Operation Lymphknoten PSA negativ

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22 BCA: Frage Operabilität FDG-PET/CT

23 Bronchial-Ca FDG-PET/CT Im CT unbekannte Weichteilmetastase

24 Prostata-Ca, jetzt Lungenrundherd, Abklärung Dignität, Prostata-Ca Metastase versus Bronchial-Ca FDG-PET/CT

25 Bronchial-Ca FDG-PET/CT Genauere Bestimmung der Größe des Tumors Optimierung Strahlentherapie

26 Knochenmetastase bei Mamma-Ca Fluorid-PET/CT

27 Therapiekontrolle im FDG-PET nach 14d, CT etwa nach 3 Monaten before therapy 14d after therapy 3 month after therapy

28 MRT Atomkern gezielt elektromagnetisch angeregt werden und dann bei der Rückkehr in ihren Grundzustand ein Signal abgeben. Vorteil: bessere Darstellbarkeit vieler Organe (z.b. Hirn) keine Strahlenbelastung

29 Problem Differenzierung Narbe versus vitales Tumorgewebe CT Tyrosin-PET/CT

30 Koronarangiographie Myokardperfusionsszintigraphie Szintigraphie: geringere Strahlenbelastung, nicht invasiv

31 Diagnostik Parkinson mit CT/MRT nicht möglich Normale Darstellung der präsynaptischer Transporter Verminderte Darstellung N. caudatus, weitgehender Verlust 123 I- DatScan Putamen bds. Verminderung präsynaptischer Transporterin den Basalganglien bds.

32 Ventilations-Perfusionsszintigraphie in SPECT Technik Akutereignis vor 3 Tagen Subsegmentale akute Lungenembolie rechts kaudal

33 Vorteil SPECT/CT und PET/CT Schwächungskorrektur (unterschiedliche Schwächung der Strahlung je nach Dichte des Gewebes): z.b. Lunge niedrig, Knochen hoch

34 PET ohne Schwächungskorrektur PET/CT mit Schwächungkorr.

35 Myokardperfusionsszintigraphie SPECT SPECT/CT Schwächungskorrektur unkorrigiert Schwächungskorrektur unkorrigiert

36 Vorteil SPECT/CT und PET/CT Lokalisation durch CT, Befund sicher einem Organ zu zuordnen

37 35j. weibl. Pat. Karzinoid In-Octreoscan -Sz. Image-fusion mit MRT

38 Vorteil SPECT/CT und PET/CT Bessere Differenzierung gutartige versus bösartige Veränderungen

39 Strahlenschutzmaßnahmen 99m Tc 142keV PET: 511keV

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41 Richard Scarry: Children s Book Gustav K. von Schulthess, MD, PhD, University Hospital, Zurich, Switzerland

42 Richard Scarry: Children s Book This is CT

43 Richard Scarry: Children s Book This is PET

44 This is PET/CT: Lowly easily found and located