Multislice-CT PET/CT. 16. Spiral-CT Workshop mit Workstation Hands-on Hannover, Grundlagen und klinische Anwendung

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1 Multislice-CT 16. Spiral-CT Workshop mit Workstation Hands-on Hannover, PET/CT Grundlagen und klinische Anwendung Dr. Christian von Falck Institut für Radiologie Medizinische Hochschule Hannover Preoperative lymph node staging for non-small cell lung cancer. ESTS guidelines 2007: Chest CT is still the basic imaging modality in lung cancer. However, CT scan of the chest is not accurate enough for mediastinal LN staging. Invasive staging can be omitted in patients with stage I NSCLC and negative mediastinal PET images.

2 PET/CT in der Onkologie beim initialen Staging PET vs. konventionelle Schnittbilddiagnostik Staging Therapiekontrolle Rezidivdiagnostik - T-Stadium Hochauflösende Morphologie CT + MRT überlegen - N-Stadium Größenkriterium nur eingeschränkt sinnvoll Funktionelle Information wertvoll PET überlegen - M-Stadium Abhängig von der Läsionsgröße PET und CT/MRT vergleichbar Cave: Lunge / Leber beim initialen Staging beim initialen Staging (Bronchialkarzinom) Cave: - PET/CT möglichst vor anderen invasiven Maßnahmen - noch keine Chemotherapie / Radiatio - möglichst kein akuten Infekt beim initialen Staging (NHL) beim initialen Staging (onkogene Osteopathie)

3 beim initialen Staging (onkogene Osteopathie) in der Therapiekontrolle Konventionelle Bildgebung Nur Größenkriterium im Verlauf (RECIST / WHO) Hochgradig subjektiv (-> semiautomatische Volumetrie) Verzögerte Reaktion der Morphologie Funktionelle Bildgebung schnelle Evaluation des Therapieerfolges (v.a. Lymphom, GIST) Differenzierung Narbe / Resttumor bzw. Rezidiv Quantitative / semiquantitative Auswertung Cave: Abstand zur Chemotherapie ( 4-6 Wochen) für solide Tumoren Abstand zur Radiotherapie ( 3 Monate) Abstand zu operativen Maßnahmen ( 4 Wochen) in der Therapiekontrolle in der Therapiekontrolle Frühe Bestätigung des Therapieerfolges von Falck et al., Eur J Radiol 2007; 63: J Nucl Med Jan;45(1):17-21 in der Rezidivdiagnostik Metastasenrezidiv Kolonkarzinom PEC Hutchings et al. Blood, Vol. 107, Issue 1, 52-59, January 1, 2006

4 in der Rezidivdiagnostik beim NHL Mammakarzinomrediziv von Falck et al., Clin Nucl Med Aug;34(8):493-5 beim NHL - Rezidivverdacht PET/CT - Grundlagen Nuklearmedizinisches Verfahren - Tracerprinzip Markierung der Tracer mit Positronenemittern Primäre Schnittbilddarstellung Hohe räumliche Auflösung (<5mm) (Semi-) quantitative Auswertung von Falck et al., Clin Nucl Med Aug;34(8):493-5 PET/CT - Positronenzerfall Positronenzerfall Proton --> Neutron + Positron Positron + Hüllelektron --> Vernichtungsstrahlung 2 Gammaquanten (511keV) im Winkel von 180 Koninzidenzdetektion PET - Anwendungsgebiete unspezifisch 18F-2-fluoro-2-desoxyglucose (FDG) Glucosemetabolismus 11 C-Acetat 11 C-Methionin 11 C / 18 F - Cholin Aminosäurestoffwechsel / Membransynthese 18 F-Thymidin Proliferation spezifisch 68 Ga-DOTATOC / -DOTANOC Rezeptorexpression

5 Arbeitspferd der onkologischen PET/CT Halbwertszeit: t1/2 = 110min Prinzip FDG wird initial wie Glucose verstoffwechselt (Hexokinase) [18F]-FDG-6-Phosphat kann nicht weiter verstoffwechselt werden Anreicherung in der Zelle ( metabolic trapping ) renale Elimination bei fehlender tubulärer Reabsorption im Rahmen der Tumorbildgebung Gesteigerter Glucosemetabolismus Malignes Gewebe (Warburg-Effekt) Entzündliche / Regenerative Aktivität Intensität abhängig vom Differenzierungsgrad Hoch differenziert - wenig Uptake Entdifferenziert - viel Uptake Cave! Chemotherapie / antihormonelle Therapie / Radiatio postoperative Veränderungen Physiologische Tracerverteilung ZNS Herz Skelettmuskulatur Leber Nieren ableitende Harnwege GI-Trakt Radiology 2002;224: AJR Am J Roentgenol. 2005;185: J Nucl Med May;46(5):758-62

6 PET/CT - Aufbau PET/CT - Untersuchung Schwerpunkt auf PET-Bildgebung CT-Datensatz zur groben anatomischen Korrelation und Schwächungskorrektur Low-Dose Technik Verzicht auf intravenöse Kontrastmittelgabe Eine Indikation zur CT-Untersuchung wird z.zt. nicht gefordert. Echte kombinierte Bildgebung Das vollständige Potential beider Modalitäten soll genutzt werden. CT in diagnostischer Qualität unter Einschluß oraler und intravenöser KM-Gabe Indikation für die CT-Diagnostik muss gegeben sein Die Auswahl der Untersuchungstechnik sollte sich nach der bereits erfolgten Vordiagnostik richten! PET/CT - Warum multimodal? PET/CT - Warum multimodal? PET: CT: PET/CT: Nicht hinreichend genaue anatomische Zuordnung Mit [ 18 F]-FDG ergibt sich nur eine grobes anatomisches Grundgerüst Zunehmende Rarefizierung mit der Entwicklung hochspezifischer Tracer Hervorragende anatomische Bildgebung (Isotropie im Submillimeterbereich) Allenfalls geringe funktionelle Information (Kontrastmittelkinetik) Oftmals unzureichende Sensitivität und Spezifität (z.b. Größe als Kriterium bei der Lymphknotenbeurteilung) Idealer Synergismus (hochaufgelöste anatomische Bildgebung und funktionelle Information) automatische Fusion ohne manuelle Interaktion Nutzung des CT-Datensatzes zur Schwächungskorrektur der PET-Daten erhebliche Beschleunigung der Untersuchung Hutchings et al. Blood, Vol. 107, Issue 1, 52-59, January 1, 2006

7 PET/CT - Warum multimodal? Non-Hodgkin Lymphom Verlaufskontrolle nach Therapie Residuelles Tumorgewebe? von Falck et al., Clin Nucl Med 2007; 32: Nicht-ossifizierendes Fibrom von Falck et al., Clin Nucl Med 2007; 32: