PD Dr. Michail Plotkin

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1 Welche Substanz wofür Cholin, FET, Dopa, Dotatoc PD Dr. Michail Plotkin Klinik für Nuklearmedizin und andere Universitätsmedizin Berlin 47. Tagung der DGN Leipzig MTRA-Fortbildung 1: PET - viel mehr als nur F--FDG

2 F-FDG: FDG: ja, aber Glucosemetabolismus ist gestört bei Epilepsie und Demenz, jedoch nicht bei M.Parkinson Marker der Rezeptoren/Neurotransmittern gewinnen zunehmend an Bedeutung Herz-MRT Alternative zur FDG-PET (Vitalität) Ischämienachweis ist die häufigste Fragestellung Einige Tumore zeigen keine oder nur niedrige FDG-Speicherung (z.b. Nierenzellkarzinom, Prostatakarzinom, niedriggradige Sarkome, viele NET, differenzierte SD-Karzinome) FDG hat eine eingeschränkte Wertigkeit in der Diagnostik von Hirntumoren (hohe Speicherung in der Hirnrinde/subkortikalen Strukturen) FDG ist kein spezifischer Tumormarker (hohe Speicherung in entzündlichen Prozessen)

3 Messung des Tumorstoffwechsels mittels PET F-FET 11 C-Methionin 68 Ga-DOTATOC SR-Expression hsst 2-5 GLUT 1, 3 F-FDG Glucoseutilisation F-MISO Aminosäurenstoffwechsel Proteinsynthese Hypoxie L-System DNA RNA TUMOR- ZELLE F-Choline 11 C-Acetat Membranebildung F-FLT DNA-Synthese

4 F-Cholin

5 F- oder 11 C-markierter Cholin: Marker der Membranbildung Prostata-Ca: langsamer Wachstum, niedrige Glucoseutilisation, intensive Membranneubildung GLUT 1, 3 F-FDG Substrat der Biosynthese von Phospholipiden (Zellmembrane) Tumorzelle 11 C- Cholin F- Cholin Phosphadidilcholin Phosphorilierung

6 F-Cholin-PET: Protokoll Keine Nahrungskarenz erforderlich Mono-PET: 4 MBq/Kg dynamische PET Becken 0-10 Min p.i. Dann statische PET Min p.i. Ggf. Spät-Aufnahme Min p.i. PET/CT: 3 MBq/Kg statische PET Min p.i. CT mit KM (spät-venöse Phase) Ggf. Spät-Aufnahme Min p.i.

7 PET/CT mit F-Cholin: Primardiagnostik 72-jähriger Patient mit einem Prostatakarzinom F-Cholin-PET/CT

8 PET/CT mit F-Cholin: Planung der Stralentherapie bei Prostata-Ca

9 F-Choline PET/CT in prostatic cancer: Therapiemonitoring und Rezidivdiagnostik Rezidiv eines Prostatakarzinoms Primärdiagnostik PSA = 5 ng/ml Stereotaktische Strahlentherapie keine Therapie 3 Mo nach Radiatio PSA = 9 ng/ml

10 PET/CT mit F-Cholin: Rezidivdiagnostik 71-jähriger Patient mit vorbekanntem Prostatakarzinom, PSA-Anstieg bei Zustand nach Prostatektomie F-Cholin-PET/CT Die PET Daten wurden für die Planung der stereotaktischen Strahlentherapie verwendet

11 F-FETFET

12 Aminosäuren-Tracer F-FET (Tyrosin) F-DOPA (Phenylalnin) Aminosäurentransport nur Transport, kein Proteineinbau, washout 11 C-Methionin Proteineinbau DNA Tumorzelle RNA Proteinbildung Bluthinschranke Uptake von 11 C-MET ist zu 70% abhängig vom Transport! Proteinbildung langsamer Prozess

13 F-FET FET PET: Protokoll Proteinarme Diät über 12 h Mono-PET: 4 MBq/Kg PET Min p.i. oder dynamische PET 0-40 Min p.i. PET/CT: MRI T1+ Gd Fusion F- FET PET Bildfusion mit cmrt bei allen positiven F-FET scans! 3 MBq/Kg PET Min p.i. oder dynamische PET 0-40 Min p.i.

14 F-FDG FDG vs. F-FET FET Histologie: Astrozytom WHO III MRT-T1 + Gd. FDG-PET/MRT FET-PET/MRT

15 F-FET FET PET: Biopsieplanung MRT-T1 + Gd. FET-PET FET-PET/MRT

16 F-FET FET PET in der Strahlentherapieplanung Rezidiv eines Oligoastrozytoms WHO III, Z.n.OP und 2 x Radiatio, Frage nach Tumorausdehnung vor erneuter Radiotherapie

17 F-FET FET PET: Monitoring der Chemotherapie Glioblastom partial metabolic response 4 Wo nach Beginn der Chemotherapie mit Temodal

18 68 Ga-Dotatoc

19 Neuroendokrine Tumore: Metabolismus Erhöhte Glucoseutilisation: Zeichen einer Malignisierung F- FDG Hormonelle Aktivität F-DOPA Phenilalanin Somatostatin-Rezeptor vermittelte Aufnahme SST-R 2,3,5 Tyrosin L-DOPA 68 Ga-DOTATOC Katecholamine Dopamin Noradrenalin Adrenalin

20 68 Ga - Generator 68 Ga- Generator + Synthesemodul neuroendokriner Tumor Meningeom Somatostatin-Rezeptoren Marker 68 Ga DOTATOC

21 68 Ga-DOTATOC PET: Protokoll Keine Nahrungskarenz erforderlich Mono-PET: 2 MBq/Kg PET Min p.i. PET/CT: 1-1,5 MBq/Kg PET Min p.i. CT mit KM (3-Phasen)

22 Ga-DOTATOC PET/CT: Beispiel 68 Gaaxial 54-jährige Patientin mit einem neuroendokrinen Karzinom unklarer Primärlokalisation, multiple Lewebermetastasen Somatostatin-Rezeptor-PET/CT mit 68 Ga DOTATOC

23 68 Ga-DOTATOC DOTATOC PET in der Diagnostik von Meningeomen Meningeome zeigen eine hohe Expression von SSRT 2 Rezidivmeningeom

24 Ga-DOTATOC PET in der Strahlentherapieplanung 68 Ga PET demonstriet eine Sinusinfiltration durch ein Falxmeningeom (nicht detektierbar in der MRT)

25 Ga-DOTATOC PET in der Rezidivdiagnostik 68 Ga 59-jähriger Patient mit Zustand nach zweifacher Resektion eines atypischen Meningeoms (WHO II). Planung der stereotaktischen Strahlentherapie 68 Ga DOTATOC-PET/CT

26 F-DOPA

27 L-DOPA (dihydroxy phenyl alanine) L-DOPA: eine Aminosäure, die im Körper aus Tyrosin gebildet wird. Phenylalanin Tyrosin Dopamin L-DOPA Katecholamine Dopamin Noradrenalin Adrenalin

28 F-DOPA PET: Einsatzgebiete Alernative zur 123 I-MIBG Szintigraphie Alernative zur 68 Ga-DOTATOC PET A. Parkinson-Syndrome B. Paragangliome A. Phäochromozytome D. Neuroendokrine Tumoren (NET) E. Hirntumore F. Medulläre Schilddrüsenkarzinome

29 68 Ga-DOPA PET: Protokoll Keine Nahrungskarenz erforderlich* Octreotid, Diazoxid absetzen Mono-PET: 4 5 MBq/kg PET Min p.i. PET/CT: 3-4 MBq/Kg PET Min p.i. CT mit KM (3-Phasen) * Bei V.a. Insulinom: Nahrungskarenz für 6 h,glucose-infusion PET 5-60 Min p.i. Glucagon absetzen

30 Daignostik des medullären Schilddrüsenkarzinoms (n = 11, Calcitonin + CEA erhöht) 27 Läsionen (3 primär, 16 LK, 8 Organ-Mts, Histo: 15/27) Modalität Sensitivität Spezifität F-DOPA 63% (17/27) > 90% F-FDG 44% (12/27) > 90% SRS 52% (14/27) > 90% MRT, CT 81% (22/27) 67% (Gesamt) 55% (Lymphknotenstaging) Hoegerle et al, Eur J Nucl Med 2002;28:64 71

31 Medulläres SD-Ca li., pt2pn1 (1/5) R0 Z.n. TE+ Neck dissection, nach 1 Jahr Calcitonin-Anstieg (1074 pg/ml), F-FDG-PET negativ F-DOPA PET/CT

32 F-NaF

33 F-NaF PET: Protokoll Keine Nahrungskarenz erforderlich Mono-PET: 5-7 MBq/Kg PET Min p.i. PET/CT: 4-5 MBq/Kg PET Min p.i. Native LD-CT

34 F-NaF PET: eine bessere Skelettszintigraphie 99m Tc-MDP (planar) 99m Tc-MDP (SPECT, MIP) F-NaF 82-jähriger Patient mit multiplen Knochen-MTS. F-NaF PET zeigt mehr Läsionen, als planare Skelettszintigraphie und GK-SPECT Grant FD et al. J Nucl Med Jan;49(1):68-78

35 F-FMISOFMISO

36 F-FMISO: FMISO: Hypoxie-Marker Das Anion (RN-0 2 -) wird in Anwesenheit von O 2 wieder in eine intakte Nitrogruppe konvertiert Intrazelluläre Retention des Nitromidazols findet nur bei Sauerstoffmangel statt Hodgkiss 1998

37 F-FMISO: FMISO: Protokoll Keine Nahrungskarenz erforderlich Mono-PET: 4 MBq/kg PET 120 Min p.i. PET/CT: 3-4 MBq/Kg PET 120 Min p.i. CT mit KM (2-Phasen)* * Bei Hirnuntersuchungen: Perfusions-CT

38 F-FMISO FMISO Hirn-PET/perf.CT CT Perfusions-CT F-FMISO PET Patient mit Z.n. subarachnoidaler Blutung vor 8 Tagen (Ruptur der Aneurysma der A.media cerebri) F-FMISO PET/CT zeigt eine cerebrale Hypoxie infolge des Vasospasmus

39 Ausblick Generatoren Synthesemodule Progress in der Radiopharmazie Entwicklung spezifischer Tracer PET/CT Detektortechnologie Progress in der PET Technologie MR/PET