Geleitwort. Geleitwort

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1 VI Geleitwort Geleitwort Nuclear Medicine remains, as per WHO definition, the application of radionuclides in man, in health and in disease, with the exclusion of sealed sources used in radiotherapy. The strength of the field continues to rely upon and take advantage from its unique sensitivity, at the picomolar level, combined with the singular ability to investigate specific biological targets and signalling in man. Present realities in the clinic confirm this. We continue to have unique advantages in the investigation of movement disorders, we have developed the most widely used technologies for the noninvasive investigation of myocardial perfusion, we have changed management of 1 out of 3 patients presenting with early carcinoma of the breast, we alter, with labelled glucose, the staging of 1 out of 5 patients presenting with most types of cancer, we offer the most reliable technologies for kidney function and transplant assessment, and we are at the core of endocrinological investigations, with the comprehensive investigation and treatment of thyroid and indeed neuroendocrine disease. We have technologies for whole body investigations, 3D studies now obtained from multimodality instruments, such as SPET/CT and PET/CT, and in due course, SPET/MR and PET/MR. Major improvements in patient throughput and hence unit costs have recently been announced, the 2 or 5 minute myocardial perfusion tomogram is around the corner. In turn this leads to an entirely new paradigm for imaging, solid state detectors now in clinical testing promise PET like (5 mm) resolution from SPET type devices, combined with a 10 fold gain in sensitivity in comparison with the conventional 50 year old Anger gamma camera. List mode acquisitions will dramatically enhance the study of newer ligands, or probes which were shelved, since the older technologies were not fast enough to permit reliable data acquisition. Novel ligands will further expand what we offer to the clinic today. This includes sub-type receptor imaging in neuroendocrine disease, the investigation of amyloid in brain and heart and the early detection of the dementias of the Alzheimer type. Agents for the noninvasive study of angiogenesis, aminoacid metabolism, and hypoxia/apoptosis, are further examples of benefits making progressive impact in clinical investigations. Early diagnosis, assessment of treatment response and prognostication are valuable benefits which the field is offering to the practicing doctor. Nuclear Medicine continues to grow, it is offering more than ever before faster, more efficient and more accurate assessment of disease. In the wider area of molecular imaging, Nuclear Medicine maintains a place of prominence and pride. Therapeutic applications are expanding, in neoplastic pathology of the brain, lymphoma and even the degenerative diseases. The future is as bright as it was in the early 60s and 70s, despite the significant advances made with other investigative modalities. We observe this daily, in the range of procedures, patient assessments and treatments available in our clinics. Nuclear Medicine offers individualised, accurate and predictive information in an ever increasing number of patients and pathologies. Peter J Ell Dr h.c. Fellow Academy of Medical Sciences London UCL Chair in Nuclear Medicine

2 Vorwort VII Vorwort I have attempted to give a short review of the earliest applications of isotopic indicators and to discuss a few examples of their earlier and more recent employment. Their use may be much extended in the time to come. Georg von Hevesy Stockholm, 12. Dezember 1944 Das obige Schlusswort der Nobelpreisrede von Georg von Hevesy, der für die Entwicklung des Tracerprinzips den Nobelpreis für Chemie erhielt, hat sich in den letzten 60 Jahren mehr als bewahrheitet. Aus der naturwissenschaftlichen Forschung sind radioaktive Stoffe nicht mehr wegzudenken. Auch in der Medizin werden sie breit gefächert für Diagnostik und Therapie eingesetzt. An besonders wichtigen Fortschritten der letzten Jahre sind insbesondere die Etablierung der Positronenemissionstomographie (PET) in der Diagnostik von Tumorerkrankungen und die Entwicklung der peptid- und antikçrperbasierten molekularen Radiotherapien zu nennen. Als auf absehbare Zeit leistungsfähigste Disziplin der molekularen Bildgebung wird die Nuklearmedizin in den nächsten Jahrzehnten eine wichtige Brücke zwischen den Erkenntnissen der Grundlagenforschung, der molekularen Medizin und der medizinischen Bildgebung bilden. Die vorliegende Neuauflage beschreibt umfassend die Grundlagen und die klinische Anwendung offener radioaktiver Isotope in der Medizin. Es richtet sich vor allem an ¾rztinnen und ¾rzte, die auf dem Gebiet der Nuklearmedizin oder verwandter Gebiete klinisch oder wissenschaftlich tätig sind und ein vertieftes Verständnis unseres Fachgebietes erwerben wollen. Als solches soll es insbesondere auch für die Vorbereitung der Facharztprüfung nützlich sein. Auch interessierten Studierenden der Medizin soll es einen fundierten Einblick in den aktuellen Stand des Faches geben. Dieses Buch ist der Nachfolger eines ursprünglich von den Herren Professoren U. Büll, H. Schicha, H.-J. Biersack, W. H. Knapp, Chr. Reiners und O. Schober begründeten Werkes. Für die Neuauflage wurden sämtliche Kapitel neu verfasst und gestaltet. Die Vorherausgeber und Vorautoren haben für die Neugestaltung zum Teil ihre bisherigen Texte und Abbildungen zur Verfügung gestellt, hierfür sei Ihnen an dieser Stelle noch einmal sehr herzlich gedankt. Wir bedanken uns ausdrücklich auch bei den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Thieme Verlages und insbesondere bei Frau Susanne Huiss und Frau Martina Dçrsam, die mit großem Engagement und viel Geduld das Projekt und die leider häufig auch mit anderen Aufgaben beschäftigten Herausgeber und Autoren vorangetrieben haben. Ihr Elan war letztlich stärker als unser Phlegma. Der chinesische Weise Laotse hat vor etwa 2500 Jahren Lernen mit Rudern gegen den Strom verglichen. Nur durch stetige Anstrengung kçnnen wir ein Zurückbleiben hinter dem sich häufig exponentiell entwickelnden theoretischen und klinischen Wissen verhindern. Dieses gilt sicherlich für Leserinnen und Leser von Lehrbüchern, allerdings auch für ihre Herausgeber und Autoren. Wir müssen davon ausgehen, dass es trotz unserer Bemühungen noch Unvollkommenheiten und Fehler in unserem Lehrbuch gibt. Deshalb mçchten wir Sie an dieser Stelle dazu ermuntern, uns Ihre Kritik zu übermitteln, und sich dadurch aktiv an der Gestaltung eventueller Neuauflagen dieses Werkes zu beteiligen. Erlangen/Frankfurt/Heidelberg/Bern, im Herbst 2007 Torsten Kuwert Frank Grünwald Uwe Haberkorn Thomas Krause

3 2.3.2 Szintigraphische Methodik Diagnostik 211 Tabelle 2.38 Radiopharmaka zur Diagnostik von Entzündung, Thrombose und Lymphwegen sowie zur Dosimetrie Radiopharmakon Übliche Aktivität (MBq) Kritisches Organ Effektives Dosisäquivalent (msv/mbq) Tc-Leukozyten Milz, Leber, Pankreas 0,011 Tc-Thrombozyten Milz keine Angaben 111 In-Thrombozyten Milz 0,39 Tc-Nanokolloid Lymphknoten, Injektionsstelle 0,0045 Nuklearmedizinische Methodik Myokardperfusion Myokardperfusionsuntersuchungen werden in meisten Fällen nach physikalischer Ergometerbelastung oder nach pharmakologischer Belastung entweder mit SPECT oder PET aufgenommen. Als Option wird die Untersuchung EKG-getriggert oder weniger gebräuchlich mit Schwächungskorrektur durchgeführt. Belastungstest Zur Belastung für die Untersuchung der Myokardperfusion kann man verschiedene Stressoren verwenden (Lölgen 2000 b): " Ergometrie: Fahrradergometer, Laufbandergometer, Handgrip, Kletterstufen, " sonstige Belastungsformen: pharmakologische Belastung: Adenosin, (Dipyridamol), Dobutamin, Kältebelastung, Frequenzstimulation. Am häufigsten eingesetzt werden die Ergometrie und die pharmakologische Belastung. Je nach Fragestellung ist eine antiischämische Therapie 2 3 Halbwertszeiten vor der Ergometerbelastung abzusetzen. Ergometrie. Unter Ergometrie versteht man die Beurteilung und quantitative Messung der körperlichen Leistungsfähigkeit bei dosierbarer Belastung. Sie soll reproduzierbar, vergleichbar und objektiv sein. In Europa wird die Fahrradergometrie bevorzugt. Bei der nuklearmedizinischen Abklärung steht weniger die Messung der Leistungsfähigkeit als die Anwendung einer reproduzierbaren Belastung im Vordergrund. Hierzu werden die Patienten maximal (Herzfrequenz = 220 minus Lebensalter) oder symptombegrenzt belastet. Falls eine maximale Belastung eine zu große Gefährdung darstellt, kann eine submaximale Belastung (80% der Sollfrequenz) indiziert sein. In diesem Falle ist jedoch auch eine pharmakologische Belastung zu erwägen. Bei mangelnder Belastbarkeit (< 80%) aus nicht myokardischämischen Gründen ist in erster Linie eine pharmakologische Belastung in Erwägung zu ziehen. Pharmakologische Belastung. Sollte eine angestrebte maximale bzw. symptombegrenzte Belastung nicht möglich sein, stehen einige alternative Verfahren zur Verfügung. Eingesetzt wird heute Adenosin oder Dobutamin und soweit verfügbar Dipyridamol (Tab. 2.39). Unter Dobutamin kommt es über eine Steigerung der Herzfrequenz und der Herzzeitvolumina zur Zunahme der Myokardperfusion. Sowohl Adenosin als auch Dipyridamol induzieren eine koronare Vasodilatation durch die Aktivierung von a 2 -Rezeptoren. Gegebenenfalls kann zusätzlich zur pharmakologischen Belastung auf niedriger Stufe ergometrisch belastet werden, um typische Symptome, die durch Vasodilatatoren hervorgerufen werden, zu vermeiden und um die abdominale Aufnahme des Radiopharmakons zu vermindern. Mit einem raschen Wirkungseintritt und einer extrem kurzen Halbwertszeit von unter 10 Sekunden ist Adenosin ausgezeichnet steuerbar. Beim Einsatz von Adenosin oder Dipyridamol muss beachtet werden, dass xanthinhaltige Medikamente und Speisen 24 Stunden vor der Untersuchung die Wirkung abschwächen. Kontraindikationen für Adenosin oder Dipyridamol sind AV-Block II. und III. Grades, Sick-Sinus-Syndrom (ausgenommen Patienten mit Herzschrittmacher), QT-Verlängerung, schwere Hypotonie, instabile Angina pectoris, dekompensierte Herzinsufizienz und COPD. Durchführung der SPECT Meist wird die Untersuchung in Rückenlage durchgeführt. Eine Seitenlagerung oder Bauchlage kann für spezielle Fälle indiziert sein. Je nach Fragestellung und Präferenzen sind mehrere Untersuchungsprotokolle mit 201 Tl, Tc-markierten Perfusionsmarker oder deren Kombination möglich. Mit Tc-MIBI/ Tc-Tetrofosmin kann im 1- oder 2-Tages-Protokoll untersucht werden.

4 Herz, Kreislauf und Gefäße Diagnostik Tabelle 2.39 Medikamentöse Belastung für die Myokardperfusionsuntersuchung Pharmakon Dosierung Applikation Tracerinjektion Adenosin 140 µg/kgkg/min über 4 6 Minuten nach 3 Minuten Dipyridamol 140 µg/kgkg/min über 4 Minuten 3 5 Minuten nach Beendigung der Infusion Dobutamin 10, 20, 30, 40 µg/kgkg/min, ggf. Atropin, wenn 85% der altersabhängigen Herzfrequenz nicht erreicht werden je 3 Minuten 2 Minuten vor Beendigung der Infusion Protokoll mit 201 Tl. Dieses Protokoll besteht aus: " ggf. antiischämische Therapie absetzen, " mindestens 6 Stunden fasten, " 201 Tl-Injektion 1 Minute vor Belastungsende, " Beginn des Belastungs-SPECT 10 Minuten p. i., " Beginn des Ruhe-SPECT 3 4 Stunden p. i., " ggf. Ruhe-SPECT nach 24 Stunden oder Reinjektion. Sofort nach der primären 201 Tl-Distribution setzt eine kontinuierliche Umverteilung ein. Entsprechend zeigt die erste SPECT direkt nach Belastung eine perfusionsgewichtete Verteilung. Mit zunehmendem Abstand und entsprechender 201 Tl-Redistribution entspricht das Bild der vitalen Herzmuskelmasse. Protokoll mit Tc-MIBI/ Tc-Tetrofosmin. Die Tcmarkierten Perfusionstracer weisen keine relevante Umverteilung auf. Die Unterscheidung einer stressinduzierten Ischämie von einer Narbe erfordert daher 2 Injektionen. Die entsprechenden Untersuchungen reflektieren die Stressperfusion bzw. die Ruheperfusion. Zwischen der Stress- und der Ruheuntersuchung sollte ein Abstand von mindestens 1 Stunde, besser 4 6 Stunden liegen: " ggf. antiischämische Therapie absetzen, " mindestens 6 Stunden fasten, " Tc-MIBI/ Tc-Tetrofosmin-Injektion 2 Minuten vor Belastungsende, " Beginn des Belastungs-SPECT Minuten p. i., " Tc-MIBI/ Tc-Tetrofosmin-Injektion 1 6 Stunden nach Belastung oder an Tag 2, unter antiischämischer Therapie, " Beginn des Ruhe-SPECT Minuten p. i. Verschiedentlich wird die Untersuchung auch als 2-Tages-Protokoll durchgeführt. Hybridprotokoll. Um den Ablauf zu beschleunigen, kann auch mit dem Hybridprotokoll untersucht werden. Der initialen Ruheaufnahme Minuten nach 201 Tl-Injektion kann unmittelbar die Belastungsuntersuchung mit Tc-MIBI oder Tc-Tetrofosmin folgen. Die Belastungsaufnahme wird praktisch nicht durch das niederenergetischere 201 Tl beeinflusst. Datenanalyse. Myokarduntersuchungen werden heute nur noch als Tomographie durchgeführt. Zur Darstellung des linksventrikulären, selten auch des rechtsventrikulären Myokards werden Kurz- und Langachsenschnitte (Abb. 2.69) mit segmentaler Unterteilung verwendet (Cerqueira et al. 2002). Zur besseren Übersicht haben sich auch dreidimensionale und Polarkoordinaten-Darstellungen durchgesetzt. Diese können übersichtlich sekundäre Informationen wie regionale Wandbewegung und Ischämieareale numerisch oder farbcodiert wiedergeben (Abb. 2.70). Interpretation. Eine reduzierte oder verminderte Perfusion im Belastungsszintigramm kann entweder einer Narbe (Abb a), einer belastungsinduzierten Ischämie (Abb. 2.76) oder einer Mischform dieser beiden Zustände entsprechen. Eine Unterscheidung ist nur durch den Vergleich mit der Ruheperfusion möglich. Eine Perfusionsstörung in Ruhe findet sich bei einer Narbe und gelegentlich auch bei einer Ruheischämie (z. B. Hibernation). Daher sollte die Ruheuntersuchung möglichst unter der individuellen antiischämischen Therapie stattfinden. Eine normale gleichmäßige Tracerspeicherung im linksventrikulären Myokard entspricht meist einer normalen Perfusion (Abb a). Eine Tracerspeicherung von mehr als 50% des Maximums spricht für eine zumindest teilweise erhaltene Myokardvitalität. Bei balancierter 3-Gefäßerkrankung, vorzeitigem Belastungsabbruch aus nicht-kardialen Gründen oder aufgehobener Wirksamkeit der Adenosin/Dipyridamol-Belastung (z. B. nach Coffein) kann eine koronare Herzkrankheit unerkannt bleiben. Durchführung der PET Prinzipiell kann 82 Rb als Generatorprodukt vor Ort zur Verfügung stehen. Leider ist 82 Rb jedoch in vielen Ländern nicht kommerziell erhältlich. Zur Anwendung von H 2 15 O sowie 13 NH 3 ist wegen der kurzen Halbwertszeit ein Zyklotron in nächster Umgebung erforderlich. Der Vorteil der 13 NH 3 -PET liegt in der Möglichkeit, sowohl dynamisch als auch statisch zu untersuchen. Zur Darstellung der Perfusion reicht eine statische Aufnahme über 5 15 Minu-

5 2.3.2 Szintigraphische Methodik Diagnostik 213 Abb Schnittführung, Segmenteinteilung und Gefäßzuordnung der Myokard-SPECT. basal: 1 anterior, 2 anteroseptal, 3 inferoseptal, 4 inferior, 5 inferolateral, 6 anterolateral mittventrikulär: 7 anterior, 8 anteroseptal, 9 inferoseptal, 10 inferior, 11 inferolateral, 12 anterolateral apikal: 13 anterior, 14 septal, 15 inferior, 16 lateral, 17 Apex R. interventricularis anterior (RIVA): Segmente 1, 2, 7, 8, 13, 14 und 17 R. circumflexus (RCX): Segmente 5, 6, 11, 12, 16 rechte Koronararterie (RCA): Segmente 3, 4, 9, 10, 15 Abb Polarkoordinaten und 3D-Darstellung des Myokards. Einteilung zur semiquantitativen Bewertung nach Gefäßgebieten oder Segmenten. Die Farbgebung (von schwarz nach rot) entspricht der Ausprägung der Perfusion von 0 100%. ten, die 1,5 3 Minuten nach Injektion von MBq 13 NH 3 gestartet wird. Optional ist wie bei der SPECT eine EKG-Triggerung möglich. Sollte wie bei den SPECT-Protokollen eine Untersuchung mit und ohne Intervention geplant sein, ist auf einen ausreichenden Abstand zwischen den Aufnahmen zu achten. Bei dynamischer Datenakquisition ist eine zusätzliche quantitative Perfusionsanalyse möglich. Die Anwendung von H 2 15 O erfordert komplizierte Analysen der dynamischen Datensätze. Daher hat H 2 15 O bisher keinen Eingang in die klinische Nuklearkardiologie gefunden.

6 Herz, Kreislauf und Gefäße Diagnostik Myokardstoffwechsel 18 FDG. Zur Vitalitätsbeurteilung des Myokards mit 18 FDG sollte der Patient 6 12 Stunden nüchtern sein. Eingangs wird eine Blutzuckerkontrolle durchgeführt. Dann sind 2 verschiedene Untersuchungsprotokolle möglich (Bacharach et al. 2003): " orale Glucosebelastung mit g Glucose mit nachfolgender Blutzuckerkontrolle. Bei erhöhtem Nüchternblutzucker, bekanntem Diabetes mellitus oder diabetischer Stoffwechselreaktion kann nach Verabreichung der Glucose eine Insulingabe erforderlich sein. 18 FDG-Injektion nach 1 Stunde. " Umstellung der Fettsäureutilisation durch 2 3 Tabletten Acipimox 250 mg 2,5 1,5 Stunden vor sowie Acetylsalicylsäure 500 mg und 50 g Glucose unmittelbar vor 18 FDG-Injektion. Applikation von MBq 18 FDG Minuten vor Start der Bildakquisition. Fettsäuren. Abhängig von der großen Vielfalt der Fettsäuren sind jeweils sehr unterschiedliche Untersuchungs- und Auswertungsprotokolle erforderlich (Corbett 1999). 11 C-Acetat. Beim nüchternen Patient wird nach Injektion von MBq 11 C-Acetat eine dynamische PET-Aufnahme über Minuten aufgenommen. Ausgewertet wird quantitativ. Myokardinfarkt In einzelnen Zentren wird bei unklaren Thoraxschmerzen die Myokardperfusionsszintigraphie unter Ruhebedingungen als indirekte Methode zum Infarktnachweis eingesetzt. Als direkte Untersuchung empfiehlt sich die Infarktszintigraphie z.b. mit Tc-PYP. Am besten wird der Infarktmarker mit SPECT-CT verwendet oder mit einer Perfusionsszintigraphie zur anatomischen Orientierung kombiniert. Vorteilhaft bei der kombinierten Untersuchung ist die gleichzeitige Information über Anatomie und Ruheperfusion. Abhängig davon, ob eine 201 Tl-Aufnahme lediglich als anatomischer Marker verwendet wird oder ebenfalls zur Interpretation herangezogen werden soll, injiziert man zunächst in Ruhe MBq 201 Tl. Danach oder auch gleichzeitig werden MBq Tc-PYP verabreicht. Die simultane SPECT im 201 Tl- und Tc-Fenster wird dann 0,5 2,5 Stunden p. i. aufgenommen. Wird die Aufnahme später als 30 Minuten nach der Injektion aufgenommen, erhöht sich der Kontrast. Die Untersuchung kann bereits ab 3 Stunden nach dem Infarktereignis begonnen werden. Bessere Kontrastverhältnisse werden jedoch nach einer Latenzzeit von mehr als 8 Stunden, optimal nach Stunden erzielt. Eine alleinige planare oder SPECT-Aufnahme mit Tc-PYP ist wegen ihrer geringen Sensitivität und fehlenden Möglichkeit zur Lokalisierung kleiner Infarkte nicht zu empfehlen. Zukünftig ist jedoch mit Tc-PYP eine SPECT-CT-Untersuchung denkbar. Innervierung des Herzens 123 I-MIBG. Die myokardiale 123 I-MIBG-Speicherung wird visuell und semiquantitativ beurteilt. Hierzu werden 30 Minuten nach Blockade der Schilddrüse mit Perchlorat MBq 123 I-MIBG verabreicht. Nach 15 Minuten und nach 4 Stunden werden planare ventrale und links schräge Projektionen sowie eine SPECT akquiriert. Zur semiquantitativen Analyse wird der Quotient Herz/Mediastinum bestimmt und der auf die mediastinale Aktivität normalisierte myokardiale Washout zwischen früher und später Untersuchung berechnet. Sonstige Radiopharmaka. Abhängig von den Eigenschaften der Tracer sind zum Teil sehr unterschiedliche Untersuchungs- und Auswertungsprotokolle erforderlich. Teils sind für Metaboliten auch Korrekturen der Inputfunktionen erforderlich. Pumpfunktion First-pass-RNV. Für diese Untersuchung verabreicht man MBq Tc oder einer Tc Verbindung in einem möglichst kleinen Volumen in eine großlumige Vene als Bolus. Dieser Bolus passiert das rechte Herz, die Lunge und das linke Herz innerhalb von Sekunden. Hierbei ist die Kamera in RAO-Stellung positioniert. Zur Untersuchung wählt man eine zeitliche Auflösung von ms/bild. Optimal ist die gleichzeitige Registrierung des EKG als gated First-pass-RNV. Die ROI- Auswertung ergibt eine 2-gipflige Kurve, die der Passage des rechten und linken Ventrikels entspricht. Dieser Kurve ist eine höherfrequente Schwingung entsprechend der Blutfüllung der Ventrikel überlagert (Abb. 2.71). Äquilibrium-RNV. Nach Markierung des Blutes ( MBq Tc) wird die Untersuchung in LAO-Position durchgeführt, d. h. bei jedem Patienten wird individuell derjenige Sichtwinkel gewählt, aus dem das Septum orthogonal getroffen wird. Gegebenenfalls kann eine kraniokaudale Angulierung der Kamera erforderlich sein. Da tieferliegende Anteile des Herzens aus dem LAO-Sichtwinkel nicht sicher erfasst werden, sollte die Untersuchung durch eine ventrale und links laterale Aufnahme ergänzt werden. In Abhängigkeit von Herzrhythmus und -frequenz dauert die Akquisition 5 10 Minuten, unter Belastung 2 5 Minuten. EKG-getriggert werden mindestens 500 Herzzyklen in einer zeitlichen Auflösung von (16-) 64 Bildsegmenten pro Herzschlag aufgenommen. Die Kontur des rechten und linken Ventrikels wird automatisch oder auch manuell abgegrenzt. Aus der ROI-basierten Zeitaktivitätskurve lassen sich globale und regionale Parameter wie Ejektionsfraktion (EF), Füllungs- und Auswurfzeiten sowie Geschwindigkeiten berechnen (Abb. 2.75). Auch absolute Herzvolumi-

7 2.3.2 Szintigraphische Methodik Diagnostik 215 Abb Prinzip der First-pass-RNV. ED: Enddiastole, ES: Endsystole, RV: rechter Ventrikel, LV: linker Ventrikel. Die RV- und LV-Dilutionskurven werden von der höherfrequenten Kontraktion des Herzens überlagert. na sind nach Eichung des Systems z.b. mit einer Vollblutprobe des Patienten von mindestens 30 ml möglich. Berechnet wird dabei mit dem Dreisatz: Blutvolumen des Ventrikels ¼ cts Ventrikel Blutvolumen der Spritze cts Spritze Zusätzlich ergeben parametrische Darstellungen wie Amplituden- und Phasenbilder Hinweise auf regionale Funktionsstörungen. Gated SPECT/PET. Mit sämtlichen Radiopharmaka, die entweder eine ausreichend lange anhaltende Blutpooloder Myokardmarkierung ermöglichen, sind auch EKGgetriggerte SPECT- oder PET-Untersuchungen möglich. Da PET-Untersuchungen des Herzens eher seltener gewünscht werden, soll im Folgenden nur noch die gated SPECT beschrieben werden. Nach Verabreichung des Tracers wird evtl. in Ergänzung zur weiteren Diagnostik eine EKG-getriggerte Akquisition mit Projektionsbildern in einer Matrix und einer Bildrate von (8-) 16 Bildern pro Herzzyklus durchgeführt. Ausgewertet wird wiederum nach automatischer oder auch manueller Konturabgrenzung des linken Ventrikels oder des Myokards. Aus der globalen oder auch regionalen ROI-basierten Zeit-Aktivitäts-Kurve lassen sich Parameter wie Ejektionsfraktion, Wandbewegung und Wandverdickung berechnen (Abb. 2.73). Abb Prinzip der Äquilibrium-RNV. ED: Enddiastole, ES: Endsystole. Bilderstapel mit eingezeichneter region of interest (ROI) über dem linken Ventrikel (LV). Daneben die Zeit-Aktivitäts-Kurve des linken Ventrikels mit zugeordnetem EKG.

8 Herz, Kreislauf und Gefäße Diagnostik Abb Prinzip der gated SPECT. Endsystolische Kurzachsenschnitte einer Myokardperfusion mit eingezeichneter Myokardkontur. Darunter die Zeit-Aktivitäts-Kurve des linken Ventrikels sowie eine 3D-Kontur des enddiastolischen (Maschendraht) und des endsystolischen Endokards aus lateraler Sicht. Gefäßszintigraphie Periphere Zirkulation Perfusionsuntersuchungen werden, soweit relevant, bei den einzelnen Organgebieten beschrieben. Vaskulitis, Thrombose Vaskulitis. Bei Verdacht auf Vaskulitis wird eine PET entsprechend den üblichen Untersuchungsprotokollen Minuten nach Injektion von MBq 18 FDG der fraglichen Region durchgeführt. Zur Vorbereitung muss der Patient 6 12 Stunden nüchtern sein. Beurteilt wird visuell, ggf. unter zusätzlicher Zuhilfenahme des SUV. Thrombose. Für die Thromboseszintigraphie werden je nach Fragestellung oder Markierungsverfahren Untersuchungen der fraglichen Region 30 Minuten bis 72 Stunden nach Injektion der markierten Thrombozyten durchgeführt. Gegebenenfalls wird die Abklärung durch eine SPECT ergänzt. Lymphwege Zur Lymphszintigraphie werden MBq Tc-markierte Mikrokolloide mit einer dünnen Nadel intrakutan oder subkutan verabreicht. Zur Abflussprüfung aus den Extremitäten wird vorzugsweise in die Schwimmhäute injiziert. Aufnahmen mit der Gammakamera werden ab 20 Minuten bis 3 Stunden nach Injektion angefertigt. Die hieraus weiterentwickelte Zwei-Kompartiment-Lymph-

9 2.3.3 Ergebnisse Diagnostik 217 szintigraphie eignet sich besonders zur Diagnose und Differenzialdiagnose der verschiedenen Ödemformen. An 2 Tagen untersucht man die beiden Kompartimente: " das subfasziale Kompartiment nach Injektion von 4 20 MBq Tc Nanokolloid in die dorsolaterale Fußsohlenmuskulatur " das epifasziale Kompartiment nach Injektion von 4 40 MBq in die Schwimmhäute. Der Abstand zwischen beiden Untersuchungen sollte zum Abklingen der Aktivität ausreichend groß gewählt werden. Zur standardisierten Stimulierung des Lymphflusses wird eine Fahrradergometrie (25 W) durchgeführt, und zwar zunächst über 20 Minuten, gefolgt von einer Ganzkörperaufnahme. Danach folgen weitere 30 Minuten Fahrradergometrie und nach einer Ruhephase von 2 Stunden ein weiteres Szintigramm. Beurteilt wird zunächst visuell. Mit den Frühaufnahmen können die ventromedialen Lymphgefäße nach epifaszialer und die Vasa lymphatica tibialia posteriora et poplitea nach subfaszialer Injektion beurteilt werden. Bereits zu diesem Zeitpunkt sind regionale Abflussstörungen erkennbar. Die Spätaufnahmen zeigen das Anreicherungsverhalten der Lymphknoten als Ausdruck des globalen Transports. Ergänzend wird eine quantitative Auswertung zur Beurteilung hinzugezogen (Brautigam et al. 1998) Ergebnisse Myokardperfusion Indikationen Die Myokardperfusionsszintigraphie hat sich bei verschiedenen Indikationen bewährt (Abb. 2.74). Neben dem Nachweis oder Ausschluss einer Ischämie kann im Falle eines positiven Befundes dieser lokalisiert, einem Gefäßgebiet zugeordnet und in der Ausdehnung quantifiziert werden. Standarduntersuchung für die meisten Fragestellungen ist daher der visuelle und quantitative Vergleich der Ruhe- und Stressperfusion. Die optimale Belastung wird je nach Fragestellung und Klinik gewählt. Standardtechnik ist die maximale bzw. symptombegrenzte Belastung auf dem Laufband oder dem Ergometer. Für die Belastung, insbesondere für die Ausbelastungsgrenzen und Kontraindikationen gelten die Kriterien der Kardiologie (Lölgen 2000a, 2000 b). Da die Sensitivität der Untersuchung bei submaximaler Belastung drastisch abfällt, sollte bei reduzierter Belastbarkeit aus nicht-kardialen Gründen eine pharmakologische Belastungsform gewählt werden. Aufgrund der kurzen Halbwertszeit der PET-Radiopharmaka eignen sich pharmakologische Belastungsprotokolle besser für Perfusionsstudien mit PET. stabile KHK akutes Koronarsyndrom subakuter Myokardinfarkt präoperativ Prognose Vorfelddiagnostik fragliche KHK LSB fehlende Belastbarkeit medikamentös Endothelfunktion Myokardperfusion Therapiekontrolle Revaskularisierung Änderung des Lebensstils DD: Ruheischämie/Narbe Prädiktion des Therapieergebnisses Vitalitätsdiagnostik hämodynamische Relevanz bekannter Stenosen Therapielenkung medikamentös PTCA OP Prognose Änderung des Lebensstils Abb Indikationen zur Perfusionsdiagnostik.

10 Herz, Kreislauf und Gefäße Diagnostik Vorfelddiagnostik In der Vorfelddiagnostik soll entschieden werden, ob eine Koronarangiographie indiziert ist oder nicht. Die Sensitivität beträgt 90%, die Spezifität 80%. Entsprechend hat die Myokardperfusionsuntersuchung die höchste Trennschärfe, wenn nach vorausgegangener Anamnese und Belastungs-EKG eine mittelgradige Wahrscheinlichkeit für eine relevante KHK besteht. Eine Ischämie kann nicht nur einem Gefäßgebiet zugeordnet werden, sondern lässt sich auch in ihrem Ausmaß quantifizieren. Da das Durchschnittsalter der Bevölkerung und dem entsprechend die Polymorbidität zunimmt, spielen schon im frühen Stadium der Diagnostik prognostische Gesichtspunkte eine zunehmende Rolle. Bei einem normalen oder nur schwach positiven Untersuchungsresultat kann aufgrund der guten Prognose auf eine weitere Diagnostik verzichtet werden. Hierdurch steigt die Bedeutung der Myokardszintigraphie auch in einem Patientenkollektiv mit niedriger bis mittlerer Prävalenz der KHK. Hinzu kommt, dass ältere und multimorbide Patienten oft aus nicht-kardialen Gründen nicht mehr ausreichend körperlich belastbar sind. Mit einem pharmakologischen Belastungstest kann die szintigraphische Ischämiediagnostik jedoch ohne Einschränkung und mit voller Aussagekraft angewendet werden. Bei Patienten mit Linksschenkelblock und Herzschrittmacher ist die Aussagekraft des Belastungs-EKG stark eingeschränkt. Auch das Untersuchungsprotokoll mit 201 Tl nach körperlicher Belastung weist in diesem Fall eine geringe Spezifität auf. Abhilfe schafft hier eine pharmakologische Belastung mit Dipyridamol oder Adenosin. Prognose Normales Szintigramm. Umfangreiche Studien belegen die prognostische Bedeutung der Myokardszintigraphie. Weitgehend unabhängig vom angiographischen Befund haben Patienten mit normalem oder fast normalem Szintigramm eine gute Prognose. Selbst Patienten mit Hauptstammstenose oder koronarer Dreigefäßerkrankung haben bei einer unauffälligen oder fast unauffälligen SPECT unter medikamentöser Therapie eine hervorragende Prognose (Klocke et al. 2003). Die Häufigkeit akuter Koronarereignisse und die kardial bedingte Mortalität sind vergleichbar mit einer entsprechenden gesunden Altersgruppe. Patienten mit normaler oder fast normaler Myokardszintigraphie bei bekannter koronarer Herzkrankheit haben nach Revaskularisation im Vergleich zu medikamentös behandelten Patienten sogar eine schlechtere Prognose (Hachamovich et al und 2006). Zusätzlich wirkt sich eine reduzierte EF diagnostisch ungünstig aus. Voraussetzung ist eine nach den aktuellen Richtlinien durchgeführte Myokardszintigraphie und eine große Erfahrung des Untersuchers insbesondere im Hinblick auf das diagnostische Problem einer balancierten Ischämie bei diffuser 3-Gefäß-KHK. Pathologisches Szintigramm. Ebenfalls unabhängig vom morphologischen Befund ist die prognostische Aussage bei deutlich pathologischer Myokardperfusion. Bei diesen Patienten treten gehäuft kardiale Ereignisse und Todesfälle auf. Das Ausmaß der szintigraphischen Veränderungen korreliert dabei mit der Ereignisrate. Akutes Koronarsyndrom. Die Untersuchung der Ruheperfusion kann beim akuten Koronarsyndrom Patienten identifizieren, deren Risiko für kardiale Zwischenfälle im weiteren Verlauf erhöht ist. Da sowohl eine Untersuchung mit 201 Tl unter pharmakologischer Belastung als auch eine Untersuchung mit Tc-MIBI unter körperlichem Stress etwas häufiger zu einem falsch positiven Befunde führt, sollte am besten mit Tc-MIBI oder Tc-Tetrofosmin unter pharmakologischer Belastung untersucht werden. Hämodynamische Relevanz von Stenosen bei bekannter KHK Sehr oft wird die Frage nach der funktionellen Relevanz einer bekannten Stenose oder nach der führenden Läsion bei mehreren Stenosen gestellt. Die funktionellen Perfusionsdaten ermöglichen in Zusammenschau mit der Angiographie eine bessere Therapielenkung und Planung im Hinblick auf die zur Verfügung stehenden Möglichkeiten wie Bypassoperation, Katheterdilatation (PTCA), medikamentöse Behandlung und Änderung der Lebensgewohnheiten. Im Gegensatz zu den Serumenzymen zeigt die Ruheperfusionsstudie einen akuten Infarkt unverzüglich und mit hoher Sensitivität an. Auch eine pathologische Myokardszintigraphie nach pharmakologischem Stress wenige Tage nach akutem Myokardinfarkt weist auf eine schlechte Prognose hin. Eine reduzierte Ejektionsfraktion und eine Myokardischämie korrelieren mit einem ungünstigen weiteren Krankheitsverlauf. Präoperative Risikobeurteilung. Auch vor Operationen, die mit einem mittleren oder hohen kardialen Risiko verbunden sind, ist eine nichtinvasive Risikoabschätzung sinnvoll. Am meisten profitieren Patienten mit einem vermuteten mittleren klinischen Risiko für eine KHK. Wie in der Vorfelddiagnostik ist die Myokardszintigraphie indiziert bei fraglichem Resultat des Belastungs-EKG, geringer oder fehlender Belastbarkeit, Schenkelblock oder Herzschrittmacher. Ein normales Szintigramm hat einen

11 2.3.3 Ergebnisse Diagnostik 219 hohen negativen prädiktiven Wert (98 100%). Hingegen liegt der positive prädiktive Wert für Gefäßeingriffe nur bei 4 20% und für die übrigen Operationen bei 6 67%. Das perioperative Risiko erhöht sich zusätzlich bei Diabetes mellitus oder einer reduzierten linksventrikulären Ejektionsfraktion in der gated SPECT. Bei einer Ejektionsfraktion unter 35% ist mit einer perioperativen Herzinsuffizienz zu rechnen (Klocke et al. 2003). Therapiekontrolle Kontrolle unter konservativer Therapie. Die Myokardperfusions-SPECT eignet sich dazu, die positive Wirkung einer medikamentösen Therapie oder der Änderung von Lebensgewohnheiten zu kontrollieren. Dabei können körperliche und pharmakologische Belastungen eingesetzt werden. Leider liegen bisher kaum Berichte zum Outcome der Patienten vor. Kontrolle nach PTCA. Nach PTCA liefert die Symptomatik eines Patienten keinen verlässlichen Hinweis auf eine Re- Stenose. Etwa 25% der asymptomatischen Patienten können eine Ischämie haben, mehr als die Hälfte der Re-Stenosen kann asymptomatisch bleiben. Auch das Belastungs-EKG hat lediglich eine Sensitivität von maximal 55%. Hingegen schneidet die Myokardszintigraphie erheblich besser ab. Trotzdem wird ein Screening aufgrund der Kosten nicht oder nur bei besonders hohem Risiko empfohlen. Hauptindikation bleibt die Abklärung neu aufgetretener Symptome im Langzeitverlauf nach PTCA (Klocke et al. 2003). Kontrolle nach Bypassoperation. Auch nach Bypassoperation ist die diagnostische Wertigkeit der Myokardszintigraphie gut belegt. Die Untersuchung erlaubt hämodynamisch relevante Stenosen in Anastomosen, Bypässen und der Koronararterien sicher zu erfassen. Darüber hinaus ermöglicht sie eine zuverlässige prognostische Aussage (Klocke et al. 2003). Vitalitätsdiagnostik Patienten mit chronischer KHK und schwerer ventrikulärer Funktionsstörung (Ejektionsfraktion unter 30 35%) haben eine schlechte Prognose. Bei einem nicht unerheblichen Teil dieser Patienten besteht jedoch die Chance einer Funktionsverbesserung nach Revaskularisierung. Diese Verbesserung hängt allerdings entscheidend vom Vorhandensein vitaler Herzmuskulatur im Zielgebiet ab. Je mehr vitales Myokard vorliegt, desto größer sind die Wahrscheinlichkeit und das Ausmaß einer Funktionsverbesserung. Außerdem muss das vorhandene Myokard zusätzlich in Bedrängnis sein in Form von Hibernation oder Stunning. Andererseits steigt das Risiko einer koronaren Bypassoperation in Abhängigkeit von der Abnahme der Ejektionsfraktion. Daher ist vor allem bei eingeschränkter Ejektionsfraktion eine präoperative Bestimmung der Myokardvitalität zur Abschätzung der möglichen kardialen Funktionsverbesserung und zur Beurteilung der Prognose sinnvoll. Dazu eignen sich Stressechokardiographie, MRT, Myokardperfusionsszintigraphie und FDG-PET. Die nuklearmedizinischen Vitalitätsuntersuchungen erlauben prognostische Aussagen bezüglich der Mortalität und des Auftretens unerwünschter kardialer Ereignisse in Abhängigkeit von Therapie und Vitalität. Bei einer Metaanalyse von 3088 Patienten mit reduzierter Ejektionsfraktion, die sich einer Vitalitätsuntersuchung mit 201 Tl, 18 FDG oder Stressecho unterzogen, ergab sich eine Verbesserung der Überlebensrate um 79,6% nach Revaskularisierung bei vitalem Myokard. Hingegen zeigten Patienten ohne vitales Myokard tendenziell mit 7,7% gegenüber 6,2% eine geringfügig höhere Mortalität nach Revaskularisierung (Travin u. Bergmann 2005). Vitalitätsdiagnostik mit 201 Tl. Die Vitalitätsdiagnostik mit 201 Tl erfordert eine Ruheapplikation mit Redistributionsuntersuchung oder zumindest eine Reinjektion jeweils unter antianginöser Medikation. Analog zur Belastungsuntersuchung spricht dabei ein Ruheperfusionsdefekt mit Normalisierung im Spätbild für eine Ischämie ein ausgeprägter, fixierter Defekt dagegen für eine Narbe. Neben diesen beiden eindeutigen Befunden gibt es viele Zwischenstufen mit kombinierter Vernarbung und Ischämie. Eine Speicherung von über 50% in der Redistributionsaufnahme ist Voraussetzung für eine ausreichende Myokardvitalität und damit für eine Funktionsverbesserung nach Revaskularisierung. Vitalitätsdiagnostik mit Tc-MIBI. Dem 201 Tl-Ruhe-Redistributionsprotokoll unterlegen ist die Vitalitätsdiagnostik mit Tc-MIBI (Tab. 2.40). Bei vorheriger Nitratgabe werden jedoch vergleichbare Ergebnisse erzielt. Vitalitätsdiagnostik mit 18 FDG. Der Goldstandard der myokardialen Vitalitätsdiagnostik ist die Bestimmung der myokardialen Glucoseaufnahme mit 18 FDG. Endothelfunktion Aufgrund der Möglichkeit, den myokardialen Blutfluss absolut zu quantifizieren, eignen sich Perfusionsuntersuchungen mit H 2 15 O- oder 13 NH 3 -PET zur Beurteilung der endothelialen Funktion. Bei endothelialer Dysfunktion konnten mehrere Studien Einschränkungen der Perfusionsreserve, z. B. beim Cold-pressor -Test, bei mentalem Stress oder unter Adenosin nachweisen, ohne dass eine signifikante Koronarstenose vorlag (Schelbert 2000).

12 Herz, Kreislauf und Gefäße Diagnostik Tabelle 2.40 Gepoolte Sensitivität, Spezifität, positiver und negativer prädiktiver Wert verschiedener Methoden zur Beurteilung einer Funktionsverbesserung von Myokardsegmenten nach Revaskularisierung (Bax et al. 2001) Sensitivität Spezifität Positiver prädiktiver Wert Negativer prädiktiver Wert Studien/ Patienten 201 Tl-Ruhe-Redistribution 86% 59% 69% 80% 22/ Tl-Stress-Ruhe-Reinjektion 88% 50% 57% 83% 11/301 Tc-MIBI (ohne Nitrat) Tc-MIBI (mit Nitrat) 79% 58% 68% 72% 13/308 81% 66% 71% 77% 7/ FDG 93% 58% 71% 86% 20/598 Low-Dose-Dobutamin-Echo 82% 79% 78% 83% 28/925 Kasuistiken Abb bis 2.79 Abb jährige Patientin mit mehreren Risikofaktoren für eine KHK. Das Belastungs-EKG, bei welchem die Patientin nicht ausbelastbar war, ergab ein fraglich positives Resultat. a Myokardperfusionsszintigraphie nach pharmakologischer Belastung mit Adenosin zur Risikoeinschätzung vor größerer Operation. Die SPECT mit Tc-MIBI zeigt nach Belastung und in Ruhe eine regelrechte, homogene linksventrikuläre Perfusion. Jeweils nach Belastung (oben) und in Ruhe (unten) sind die Kurzachsenschnitte (obere 2 Reihen), die horizontalen (mittlere 2 Reihen) und vertikalen Langachsenschnitte (untere 2 Reihen) abgebildet. b s. S. 221 "

13 2.3.3 Ergebnisse Diagnostik 221 Abb b Enddiastolische (Maschendraht) und endsystolische Endokardkontur (magentafarben) in Sicht von ventral, lateral und rechts anterior schräg. Die linksventrikuläre Ejektionsfraktion wurde mit 62% berechnet bei normaler regionaler Wandfunktion. Abb jährige Patientin mit arterieller Hypertonie, Diabetes mellitus Typ II und Dyslipidämie. Unklares Ergometrie-Ergebnis. Myokardperfusionsszintigraphie nach pharmakologischer Belastung mit Adenosin. Die SPECT mit Tc-MIBI zeigt nach Belastung eine inferoapikale Perfusionsstörung im Versorgungsgebiet der rechten Koronararterie mit Rückbildung unter Ruhebedingungen.

14 Herz, Kreislauf und Gefäße Diagnostik Abb jähriger Patient nach Dilatation und Stent-Einlage aufgrund einer 95%-Stenose des R. circumflexus. Bekannte 75%-Stenose der rechten Koronararterie, Diabetes mellitus Typ II, periphere arterielle Verschlusskrankheit. Nach einem neu aufgetretenen thorakalen Druckgefühl war eine Ergometrie durchgeführt worden, die jedoch subjektiv und objektiv unauffällig war. a Myokardperfusionsszintigraphie unter pharmakologischer Belastung mit Adenosin. Die SPECT mit Tc-MIBI. Anteroseptal und inferior ausgedehnte und ausgeprägte Perfusionsstörung sowohl nach Belastung als auch in Ruhe. Damit besteht ein Hinweis auf eine Narbe im Versorgungsgebiet des R. interventricularis anterior und der rechten Koronararterie. b und c s. S. 223 "

15 2.3.3 Ergebnisse Diagnostik 223 Abb b Automatisch erzeugte Polarkoordinatendarstellung. Anteroseptal und inferior eine Perfusionsstörung mit regionalen Wandbewegungsstörungen, fraglich auch inferolateral. Die untere Reihe gibt eine ebenfalls automatisch berechnete Bewertung der Störungen wieder. Abb c Enddiastolische (Maschendraht) und endsystolische Endokardkontur (magentafarben) in Sicht von ventral, lateral und rechts anterior schräg (Belastung oben, Ruhe unten). Jeweils septale Hypo- bis Akinesie sowie anteroapikale und inferiore Hypokinesie, passend zur Perfusionsstörung. Die linksventrikuläre Ejektionsfraktion wurde mit 42% berechnet.

16 Herz, Kreislauf und Gefäße Diagnostik Abb jähriger Patient nach Hinterwandinfarkt. Koronarangiographisch 80% Stenose des R. interventrikularis anterior und Verschluss der rechten Koronararterie. Perfusions- und Vitalitätsdiagnostik mit 201 Tl. Repräsentative Kurzachsen-, vertikale und horizontale Langachsenschnitte einer 201 Tl-SPECT nach 150 W Belastung (oben), 4 Stunden Redistribution und 201 Tl-Reinjektion. Inferiorer Perfusionsdefekt und apikoseptale Minderperfusion nach Belastung In Ruhe Normalisierung im apikoseptalen Areal (mittlere Reihe). Erst nach 201 Tl-Reinjektion (untere Reihe) kann die an der Hinterwand weitgehend erhaltene Myokardvitalität korrekt beurteilt werden. Abb jähriger Patient nach Posterolateralinfarkt. Koronarangiographisch Verschluss des Posterolateralastes. Vitalitätsdiagnostik mit 201 Tl. Repräsentative Kurzachsen- sowie vertikale und horizontale Langachsenschnitte einer 201 Tl-SPECT nach Ruheinjektion (oben) und 4 Stunden Redistribution (unten). Die Ruhe- und Redistributionsszintigraphie zeigt einen posterolateralen Defekt als Hinweis auf eine Narbe.

17 3.2.1 Grundlagen Therapie Radiosynoviorthese G. Mödder Grundlagen Definition Die Radiosynoviorthese (RSO) ist eine seit fast 4 Jahrzehnten bewährte, nicht invasive, effiziente Methode zur lokalen Therapie chronisch entzündlicher Gelenkerkrankungen. Synonyme sind radiosynovectomy und radiation synovectomy. Der Ausdruck Radiosynoviorthese wurde von Delbarre et al. (1968) geprägt. Darunter versteht man die Wiederherstellung oder Erneuerung (Orthese) der entzündlich veränderten Gelenkschleimhaut (Synovialis) mit intraartikulär applizierten Radiopharmaka. Dadurch wird der entzündliche zerstörerische Gelenkprozess gestoppt eine nicht invasive Alternative zur operativen (Früh-) Synovektomie. Erstbeschreibungen der Methode stammen von Ishido 1923 (Tierversuche) und Fellinger u. Schmid 1952 (am Menschen). In Deutschland wird die RSO jährlich an über Gelenken durchgeführt dies entspricht etwa der Häufigkeit der Anwendung der Radioiodtherapie bei Schilddrüsenerkrankungen. Aus historischen Gründen war die RSO zunächst eine Domäne der Rheumatologie und weckte erst spät das Interesse der Orthopäden. Indikationen und Kontraindikationen Indikationen. Prinzipiell ist die Radiosynoviorthese indiziert als lokale Behandlungsmethode einer chronischen Synovialitis (Brenner 2006, Kampen et al. 2001, Mödder 2007). Die Wirksamkeit der RSO ist durch Studien mit hohem Evidenzgrad insbesondere gesichert für rheumatoide Arthrits, Psoriasisarthritis, villonoduläre Synovitis und Hämarthros bei Hämophilie (aktuelle Nachzulassung durch das BfArM). Weitere Indikationen wie rezidivierende Kniegelenkergüsse und v. a. Osteoarthritis (aktivierte Arthrose) sind durch eine Fülle von Studien allerdings geringeren Evidenzgrades belegt und infolge jahrzehntelanger breiter Anwendung mit guten Ergebnissen akzeptiert (Übersicht bei Kampen 2006). Für die Osteoarthritis gilt: Nicht der Knorpeldefekt ist schmerzhaft der Knorpel enthält keine Nervenfasern oder Gefäße sondern die (detritusinduzierte) Synovialitis. Die prinzipielle Indikation der RSO ist die Synovialitis. Damit hat die RSO für die Rheumatologie und Orthopädie einen hohen Stellenwert. Die der deutschen und der europäischen Leitlinie (Farahati et al. 1999, EANM 2003) entsprechenden traditionellen Hauptindikationen sind: " rheumatische Erkrankungen, z.b.: chronische Polyarthritis, Psoriasisarthritis, Morbus Bechterew; " villonoduläre Synovialitis, " Hämarthros bei Hämophilie, " Reizknie, " Osteoarthritis (aktivierte Arthrose), z.b.: aktivierte Gonarthrose (auch mit Baker-Zyste), aktivierte Omarthrose, aktivierte Rhizarthrose, aktivierte Fingerpolyarthrose; " Reizzustand nach TEP-Implantation ( Polyethylene disease ). Eine Grundregel für die RSO beim Rheumatiker lautet: Die rheumatoide Arthrits ist eine systemische Erkrankung und bedarf daher einer systemischen medikamentösen Therapie. Die Indikation zur RSO ist erst nach Ablauf von 6 Monaten Basistherapie gegeben, wenn der Prozess dann in einzelnen Gelenken trotz intraartikulärer Cortisoninjektionen nicht zu beherrschen ist und dies zu einer Eskalation der systemischen Therapie führen würde. Eine gute Kooperation mit Rheumatologen, Orthopäden und Rheumachirurgen ist wünschenswert. Die mit der RSO behandelten Gelenke sind in Tab. 3.8 zusammengestellt. Kontraindikationen. Kontraindikationen der RSO sind: " absolute Kontraindikationen: Schwangerschaft und Stillzeit, Gelenkinfektion; " relative Kontraindikationen: Kinder und Jugendliche (in Ausnahmefällen). Wirkprinzipien Verwendete Isotope. Für die RSO werden ausschließlich radioaktive Isotope verwendet, die unter Aussendung von b-energie zerfallen. Es stehen verschiedene Radionuklide

18 Radiosynoviorthese Therapie Tabelle 3.8 Gelenke, an denen die RSO eingesetzt wird " Glenohumeralgelenk " Akromioklavikulargelenk " Sternoklavikulargelenk " Ellbogengelenk " Hände " Handgelenk (inkl. Carpus) " Daumensattelgelenk " Trapezskaphoidgelenk " MCP, PIP, DIP " Hüftgelenk " Kniegelenk (auch mit Baker-Zyste) " Füße " oberes Sprunggelenk " unteres Sprunggelenk Talonavikulargelenk Subtalargelenk " Kuneonavikulargelenk " Kalkaneokuboidgelenk " Tarsometatarsalgelenke (I, II, III, IV V) " Zehengelenke (v.a. MTP) zur Verfügung (Tab. 3.9), deren Wahl von der Größe des zu behandelnden Gelenks abhängt: Je kleiner das Gelenk, desto geringer sollte die therapeutische Reichweite sein. Teilweise wird dies durch eine längere Halbwertszeit kompensiert. Wirkung. Die an Kolloide gebundenen Radionuklide werden von der obersten Synovialiszellschicht als Fremdpartikel erkannt und phagozytiert. Autoradiographische Untersuchungen zeigten, dass z. B. 90 Y insbesondere in den oberflächlichen, relativ rasch aber auch in den etwas tieferen Schichten der Synovialis zu finden ist, kaum jedoch im Knorpel. Infolge der selektiven Bestrahlung der Synovialis mit b-strahlung kommt es zu Nekrosen der Zellen, zum Rückgang der entzündlichen Zellproliferation und anschließend zu einer Regeneration der Synovialmembran. Arthroskopisch findet sich beim Menschen nach Gabe von 90 Y ein Rückgang der Zahl und Größe der Synovialzotten und eine Rückbildung der Hyperämie. Später kommt es zu Sklerosierungs- bzw. Fibrosierungsvorgängen des Synovialzottenstromas, der Gefäße und zu einer allenfalls leichten diffusen Schädigung des Gelenkknorpels. Filtration und Resorption der Synovialflüssigkeit werden vermindert. Einige Monate später sind die mononukleären Infiltrate in der Synovialis verschwunden. Bei gutem Behandlungserfolg ist die Synovialis fibrosiert und die Destruktion gestoppt. Dosierung und Strahlenexposition Eine präzise Dosimetrie ist nicht möglich. Die absorbierte Dosis ist nicht nur abhängig vom verwendeten Radionuklid und der applizierten Aktivität, sondern auch von zahlreichen nicht quantifizierbaren Parametern wie Größe des Gelenkraums (z. B. Vergrößerung der Oberfläche bei Baker-Zyste) oder Zotten, Synovialisdicke und -struktur, Verteilung im Gelenk, Absorption der Kolloide und entzündliche Aktivität der Synovialis (Klett et al. 1999, Manil et al. 2001). Bei der RSO der Kniegelenke werden üblicherweise 185 MBq (5 mci) 90 Y appliziert. Dabei sollen pro 100 g Synovialis annähernd 100 Gy absorbiert werden. Die Gonadenbelastung liegt bei der Frau in der Größenordnung einer a. p. Röntgenaufnahme der LWS und beim Mann einer a. p. Röntgenaufnahme des Beckens. Das genetische Risiko nach RSO mit 90 Y ist vernachlässigbar klein, das Tu- Tabelle 3.9 Radionuklide für die Radiosynoviorthese Isotop 90 Y 186 Re 169 Er physikalische Halbwertszeit 2,7 Tage 3,7 Tage 9,5 Tage Strahlungsart b bund g b maximale b-energie 2,26 MeV 0,98 MeV 0,34 MeV maximale/mittlere Gewebereichweite 11,0 mm/3,6 mm 3,7 mm/1,2 mm 1,0 mm/0,3 mm Verbindung Citrat, Silikat Sulfat Citrat Anwendung große Gelenke: " Knie mittlere Gelenke: " Schultergelenk kleine Gelenke: " MCP " Ellbogengelenk " PIP " Handgelenk " DIP " Hüftgelenk " MTP " oberes und unteres Sprunggelenk

19 3.2.2 Durchführung der Radiosynoviorthese Therapie 403 Tabelle 3.10 Dosierung der Radionuklide nach empirisch ermittelten Schätzwerten (37 MBq = 1 mci) Gelenk 90 Y 186 Re 169 Er Glenohumeralgelenk 74 MBq Ellbogengelenk 74 MBq Handgelenk 55,5 74 MBq Daumensattelgelenk 30 MBq MCP-Gelenk 22 MBq PIP-Gelenk 18,5 MBq DIP-Gelenk 15 MBq Hüftgelenk 185 MBq Kniegelenk 185 MBq oberes Sprunggelenk 74 MBq unteres Sprunggelenk 55,5 MBq Kuneonavikulargelenk 37 MBq Tarsometatarsalgelenk 22 MBq MTP-I-Gelenk 30 MBq MTP-II- bis -V-Gelenk 22 MBq mormorbiditätsrisiko mit 0,4 ebenfalls gering. Klett et al. (1999) sehen daher keine generelle Notwendigkeit, die RSO altersabhängig zu beschränken. Eine aktuelle Untersuchung zur physikalischen und biologischen Dosimetrie ergab, dass nach RSO mit 169 Er keine dizentrischen Lymphozyten nachgewiesen wurden. Die effektive Dosis war niedriger als 1 msv/30 MBq. Nach RSO mit 186 Re war in 4 von 20 Fällen eine geringe Blutaktivität erkennbar. Die effektive Dosis war aber um den Faktor 30 geringer als bei der Radioiodtherapie gutartiger Schilddrüsenerkrankungen (Manil et al. 2001). Die Dosierung beruht auf bewährten, empirisch ermittelten Schätzwerten (Tab. 3.10) Durchführung der Radiosynoviorthese Vorbereitung Indikationsüberprüfung und Aufklärung. Die gezielte Überweisung von Rheumatologen oder Orthopäden zur RSO enthebt den Nuklearmediziner nicht einer sorgfältigen Indikationsüberprüfung. Nach Anamnese und klinischer Befunderhebung ist die Aufklärung des Patienten über Eingriff, Risiken, Nebenwirkungen und Komplikationsmöglichkeiten erforderlich, gefolgt von der Einverständniserklärung. Zwei Untersuchungsverfahren kommt ein hoher Stellenwert zu: Arthrosonographie und Szintigraphie (Mödder 2000). Vorteile der RSO sind: " kleiner Eingriff, " ambulant durchführbar, " auch bei inoperablen Patienten möglich, " keine Rehabilitation erforderlich, " Therapie mehrerer Gelenke gleichzeitig oder in kürzeren Intervallen möglich, " bei geringem Effekt Wiederholung oder operatives Vorgehen möglich, " günstiges Kosten-Nutzen-Verhältnis. Arthrosonographie. Das Übersehen einer Baker-Zyste mit Ventilmechanismus könnte eine Ruptur zur Folge haben, verursacht durch einen Reizerguss nach RSO. Diese fatale Komplikation kann durch eine obligate Sonographie des Kniegelenks sicher vermieden werden: Die pralle Bakerzyste wird vor der RSO sonographisch gesteuert abpunktiert (Abb. 3.12). Aber auch bei anderen Gelenken ist die Sonographie vor der RSO kaum verzichtbar, ist doch eine anschauliche Kenntnis des Gelenkinneren (Erguss, Briden, Synovialiszotten? Schultergelenk: Rotatorenmanschettenruptur, Bursitis subdeltoidea?) und der periartikulären Strukturen (Tenosynovialitis, Enthesitis?) von Vorteil für Indikationsprüfung und die strikt zu fordernde perfekt intraartikuläre Injektion des Radiopharmakons. Gelenkszintigraphie. Nur beim Nachweis einer Synovialitis ist die RSO erfolgversprechend und damit indiziert. Die Synovialitis lässt sich am besten durch die Weich-

20 Radiosynoviorthese Therapie Abb Sonogramm einer Baker- Zyste (Transversalschnitt). Untersuchung auf Ventilmechanismus. a Der Verbindungsgang zwischen Kniegelenk (unten) und Baker-Zyste stellt sich dar. b Auf Druck mit dem Sonographiekopf lässt sich die Zyste komprimieren und der Gang dilatiert. Kein Ventilmechanismus. Abb Osteoarthritis des Kniegelenks. Synovialitistypische Anreicherung im rechten Kniegelenk (Recessus suprapatellaris). Beim Rheumatiker fände man ein identisches Bild. Abb Die Hand als Visitenkarte des Rheumatikers. Das Weichteilszintigramm mit Tc-MDP zeigt ein typisches Muster bei Psoriasisarthritis. teilszintigraphie der Gelenke erfassen. Ab 5 Minuten nach i. v. Injektion von Tc-MDP werden Einzelaufnahmen der interessierenden Gelenke in verschiedenen Ebenen angefertigt ( Frühphase ). Eine erhöhte synovialitistypische Aktivitätskonzentration zeigt sehr sensitiv die entzündliche Aktivität in den Gelenken an (Abb und 3.14). Man erhält einen Überblick über den polyartikulären Befall und die Intensität der Synovialitis, korrelierend mit der Schmerzintensität und oft Monate vor röntgenologisch sichtbaren Veränderungen. Eine Mon- oder Oligoarthritis oder seronegative Polyarthritis wird besser eingeordnet oder eine RSO zugunsten einer suffizienteren Einstellung der Basistherapie zunächst verschoben. Wichtig ist der Nachweis einer Synovialitis bei Osteoarthritis als Indikationshilfe für die RSO. Das Weichteilszintigramm besonders hilfreich auch bei Schmerzen im Fuß erlaubt somit die treffsichere RSO des richtigen Gelenks und ist damit von hoher Therapierelevanz (Abb und 3.16). Beachtenswert ist die Erklärung der Qualitätssicherung in der Rheumatologie der Deutschen Gesellschaft für Rheumatologie (Deutsche Gesellschaft für Rheumatologie 1997): Die Szintigraphie kann auch bei klinisch asymptomatischen Gelenken entzündlich bedingte Mehrbelegungen anzeigen und trägt damit zur besseren

21 3.2.2 Durchführung der Radiosynoviorthese Therapie 405 Abb Rheumatoide Arthritis. Der Patient wurde zur RSO des linken oberen Sprunggelenks (OSG) überwiesen. a Das Weichteilszintigramm zeigt keine Entzündung im OSG, dagegen im Talonavikular-, Subtalar- and Kalkaneokuboidgelenk. b Das Verteilungsszintigramm nach RSO mit 186 Re zeigt eine perfekte Verteilung in allen diesen Gelenken. Abb Psoriasisarthritis. a Arthrogramm bei RSO des oberen Sprunggelenks (OSG) bei Psoriasisarthritis. Mitbeteiligung einer Tenosynovialitis der Peronäen. b Verteilungsszintigramm: 186 Re-Kolloid hat sich sowohl im OSG als auch in der Sehnenscheide verteilt. Ein guter RSO- Effekt für beide Strukturen ist zu erwarten.

22 Radiosynoviorthese Therapie Abb RSO des Hüftgelenks. a Arthrogramm des Hüftgelenks: Perfekte, sichere Nadelposition. b Verteilungsszintigramm: Gute Verteilung von 186 Re-Kolloid in der gesamten Gelenkhöhle. Kenntnis des Verteilungsmusters der befallenen Gelenke und zur Spezifizierung der Diagnose bei. Mit den Spätaufnahmen der Mehrphasenszintigraphie lässt sich die ossäre Komponente bei Osteoarthritis und fortgeschrittener rheumatoider Arthritis dokumentieren. Ablauf der Radiosynoviorthese Voraussetzungen. Verantwortlich für die RSO ist der Nuklearmediziner. Aber auch profunde Kenntnisse in Rheumatologie und Orthopädie sind unerlässlich. Die Neufassung der Richtlinie Strahlenschutz in der Medizin erlaubt die ambulante Durchführung der RSO. Zur apparativen Ausstattung gehören: " Durchleuchtungsgerät (C-Bogen) für die sichere intraartikuläre Instillation des Radionuklids, " Gammakamera für das Verteilungsszintigramm nach RSO. Gelenkpunktion. Die Beherrschung einer perfekten Punktionstechnik ist unabdingbar. Denn eine auch nur teilweise paraartikuläre Injektion eines b-strahlers kann zu unangenehmen Nekrosen führen. Die speziellen RSO- Punktionstechniken weichen aber mitunter von bekannten Lehrbuchtechniken ab (Mödder 1995 b). So darf z. B. das Hüftgelenk keinesfalls der üblichen Empfehlung folgend in der Region des Gelenkspalts punktiert werden. Eine Verletzung des gefäßführenden Lig. capitis femoris und damit eine Hüftkopfnekrose wäre vorprogrammiert. Sticht man dagegen die Nadel am Übergang von Hüftkopf und Schenkelhals ein, ist die selbst für eine Cortisoninjektion gefürchtete Hüftgelenkpunktion unproblematisch (Abb. 3.17). Alle Gelenke mit Ausnahme des Kniegelenks sollten unter Bildwandlerkontrolle (C-Bogen) punktiert werden. Bei diesen Gelenken ist die arthrographische Orientierung über die Beschaffenheit des Gelenkbinnenraums und die ideale Nadelposition sinnvoll (Abb und 3.19). Bei Finger- und Zehengelenken ist mitunter auf eine Arthrographie zu verzichten, da es aufgrund der winzigen Gelenkvolumina schwierig genug sein kann, das Radiopharmakon vollständig und druckfrei intraartikulär zu injizieren (Deutsche Gesellschaft für Rheumatologie 1997, Mödder 2006). Cortisoninjektion. Von einer gleichzeitigen intraartikulären Injektion eines Cortisonpräparats werden u. a. folgende Effekte erwartet: " Vermeidung einer Strahlensynovialitis, " Die entzündliche Komponente der Synovialitis (oberflächliche echoarme Struktur) wird durch Cortison rasch vermindert, so dass die Radiokolloide mit ihrer begrenzten Reichweite näher an den Pannus rücken und daher effektiver wirken. " Der oft verzögerte Wirkungseintritt der RSO wird durch Cortison für einige Zeit überbrückt der Patient sollte über dieses Phänomen informiert werden.

23 3.2.2 Durchführung der Radiosynoviorthese Therapie 407 Abb Arthrogramm nach perfekter Injektion in ein PIP-Gelenk. Maßnahmen nach Radiosynoviorthese Verteilungsszintigramm. Nach der RSO wird mit einer Gammakamera ein Verteilungsszintigramm aufgezeichnet. Diese Maßnahme zur Qualitätssicherung ist vorgeschrieben: Durch szintigraphische Untersuchungen ist die regionale Verteilung des radioaktiven Arzneimittels aufzuzeichnen (Neufassung der Richtlinie Strahlenschutz in der Medizin). Bei 90 Y wird die Röntgenbremsstrahlung, bei 186 Re der g-anteil genutzt. Ausnahme ist 169 Er. Ruhigstellung. Nach der RSO wird das behandelte Gelenk 48 Stunden lang möglichst auf einer Schiene ruhiggestellt. Damit soll ein Abtransport des Nuklids über Lymphwege verhindert werden (Gratz et al. 1999). Danach ist das Gelenk noch für 1 Woche etwas zu schonen. Thromboseprophylaxe. Einem wegen der Schienung der unteren Extremität entstehenden Thromoboembolierisiko ist v.a. bei Patienten mit erhöhtem Risiko mit prophylaktischer Antikoagulation zu begegnen (Fischer u. Ritter 2006). Abb Arthrogramm des PIP-Gelenks. Die Nadel liegt intraartikulär, aber nicht in der freien Gelenkhöhle, sondern in einer Synovialiszotte. Das Kontrastmittel strömt über Gefäße ab. Bei Injektion von 169 Er wäre bei einer solchen Nadellage mit Komplikationen zu rechnen. Nebenwirkungen Die möglichen Nebenwirkungen der RSO sind in Tab zusammengestellt. Tabelle 3.11 Nebenwirkungen der RSO Mögliche (sehr seltene) Nebenwirkungen " allgemeine Strahlenreaktionen " Strahlensynovialitis " Gewebenekrose (Stichkanal) " Thromboserisiko " Gelenkinfekt Fragliche Nebenwirkungen " Entwicklung frühzeitiger degenerativer Gelenkveränderungen * " Genschädigungen * ohne RSO ist bei progredienter Synovialitis eine Gelenkzerstörung wahrscheinlicher