Nuklearmedizinische Tumordiagnostik

Transkript

1 Nuklearmedizinische Tumordiagnostik Erkennen von Tumoren durch Besonderheiten ihrer Funktion

2 Grundprinzip der Nuklearmedizin Einschleusen eines Strahlung emittierenden Isotops in einen bestimmten Funktionsprozess im Körper 1. Charakteristischen Funktionsprozess finden 2. Tracer, der in diesem Prozess spezifisch angereichert wird applizieren

3 Voraussetzungen für einen optimalen Tracer Stabilität im Plasma 2. hochaffine Rezeptorbindung 3. Internalisierung keine Metabolisierung

4 Prinzipielle Bestandteile eines Tracers Radionuklid Chelator Peptid Diagnostik: Gamma-Strahler Positronen-Strahler Therapie: Beta-Strahler z.b. DTPA, DOTA, HYNIC/EDDA

5 Tumorspezifische Merkmale Rezeptoren z.b. Somatostatin Antigene z.b. CEA Erhöhter Stoffwechsel Glukose, Aminosäuren Spezifische Zellleistungen Jodstoffwechsel,sympathisches Nervengewebe Erhöhte Proliferationsrate Hypoxie

6 Tumoreigenschaft: Expression von Somatostatin-Rezeptoren Endokrin aktive Tumoren in Magen, Darm oder Pankreas (Karzinoid, Gastrinom, Insulinom, Glukagonom, VIPom) Bronchialkarzinom, Mammakarzinom, Prostatakarzinom Hypophysenadenom, Phäochromozytom, Paragangliom, C-Zell-Karzinom, Neuroblastom u.a.

7 Somatostatin - zyklisches Peptidhormon - besteht aus 14 Aminosäuren Ala Gly Cys Lys Asn Phe Phe S Trp S Lys Ho Cys Ser Thr Phe Thr - bei i.v.-applikation HWZ im Serum nur 3 Minuten als Tracer ungeeignet

8 111 In-DTPA-Oktreotid Gamma-Strahlung tritt aus dem Körper aus Bilderzeugung aus Strahlungsverteilung Metastasiertes Karzinoid (Primärtumor im Pankreasschwanz)

9 Punktion Leberherde Karzinoid, RF 3 x 5 cm im Pankreasschwanz CT des Thorax unauffällig 111 In-DTPA-Oktreotid zusätzliche Herde extrahepatisch perihilär, paraaortal und im unteren, vorderen Mediastinum (T/NT-Quotienten von 1,1 bis 4) Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

10 Pat. 21 Jahre, ACTH-produzierender Tumor gesucht CT/MRT unauffällig 111 In-DTPA -Oktreotid Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin, Universität Leipzig

11 111 In-DTPA-Oktreotid Bildfusion mit CT CT unauffällig 2 Somatostatinrezeptoren-tragende Herde am Hilus ohne path. CT-Befund Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin, Universität Leipzig

12 Operation mit Gammasonde

13 Tumoreigenschaft: sympathisches Nervengewebe Phäochromozytome, Paragangliome Neuroblastome

14 Szintigraphie des Nebennierenmarks (NNM) Radiopharmakon: Metaiodobenzylguanidin (MIBG) markiert mit I-123 Kirsch und Hellwig, Klinikarzt 2000,37

15 Indikationen für NNM-Szintigraphie Im Einzelfall zur Sicherung der Verdachtsdiagnose Phäochromozytom (Spezifität > 98 %) Tumorausbreitungsdiagnostik Kontrollen nach Therapie Beurteilung der Möglichkeit einer MIBG-Therapie

16 Paragangliom Keine Metastasen I-123-MIBG

17 Beta-Strahlung z.b. 131 Iod, 90 Y, 67 Ga, 177 Lu Reichweite im Gewebe nur mm lokale Strahlungswirkung Therapieoption für multipel metastasierte Tumore mit hoher Rezeptordichte

18 Radionuklidtherapie mit 7,8 GBq I-131-MIBG Szintigrafie 5 Tage nach Iod-131-Applikation (physikalische T 1/2 von Iod-131 ca. 8 Tage!)

19 Neuroblastoma Most common extracranial solid tumor in childhood mainly year of life from sympathetic ganglion chain or adrenal medulla Small, round and blue cells

20 PositronenEmissionsTomografie Positronenstrahler verursachen Gammastrahlung in Photonenpaaren Koinzidenzmessung Bilderzeugung mit hoher Ortsauflösung und Empfindlichkeit

21 Vergleich konventionelle Szintigrafie und PET 111 In-DTPA-Oktreotid Einzelphotonen 86 Y-DOTA-Oktreotid Photonenpaare (PET) 24 h p.i. planar post. MIP post. Förster et al. Eur J Nucl Med 2001;28:1743

22 Tumoreigenschaft: Steigerung des Glukoseumsatzes PET Tracer: F-18-Fluorodeoxyglukose (FDG) Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

23 F-18-Fluorodeoxyglukose Blut Gewebe F-18-FDG k1 k2 F-18-FDG k3 k4 Trapping F-18-FDG-Phosphat Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

24 FDG-Mehranreicherungen Maligne Tumore Abhängig von der Tumorhistologie intensiv in entdifferenzierten, Adeno- und Plattenepithel-Karzinomen, Sarkomen, Lymphomen Kann fehlen in endokrinen Tumoren oder HCC Floride Entzündungen Abszesse und granulomatöse Entzündungen Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

25 Klinische Indikationsliste 3. Onko-PET Konsensuskonferenz 2000 Arbeitsausschuss PET der DGN Vertreter onkologischer Fachgesellschaften Vertreter der DRG Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

26 Bewertungskriterien für PET-Einsatz 1a 1b Klinischer Nutzen ohne Einschränkung erwiesen Klinischer Nutzen wahrscheinlich In Einzelfällen hilfreich Unzureichende Datenlage Meist ohne klinischen Wert Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

27 Lungentumore 1. Dignität eines Lungenrundherdes - bei erhöhtem Op-Risiko 1a - übrige Patienten 1b - Sensitivität 96 %, Spezifität 80 % 2. Lymphknoten-Staging 1a - Sensitivität 88 %, Spezifität 92 % Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

28 PET bei Lungenrundherd Keine Stoffwechselsteigerung mit 96 % Wahrscheinlichkeit benigne (Studien mit > 1400 Patienten) Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

29 PET bei Lungenrundherd T+ N<2 M0 mit 80 % Wahrscheinlichkeit maligne

30 Nichtkleinzelliges Bronchial-Ca Ipsilaterale LK-Metastase Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

31 PET zum Staging bei Bronchialkarzinom vor PET T2 N2 M0 nach PET T2 N3 M1 Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

32 Gastrointestinale Tumore 1. Pankreaskarzinom Karzinom vs. chron. Pankreatitis Sensitivität %, Spezifität % (Voraussetzungen: Blutglukose < 130 mg/dl, CRP < 10 µmol/l) Rezidivdiagnostik 1a 1b Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

33 Zystische Raumforderung im Pankreas PET Pankreaskarzinom histologisch gesichert Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

34 Pankreas-Ca Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin NEUMA Lebermetastasen, CT falsch-neg.

35 Gastrointestinale Tumore 2. Kolorektales Karzinom Rezidivdiagnostik/Restaging 1a (bei Verdacht) Sensitivität %, Spezifität %! Therapie-Kontrolle 1b Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

36 PET beim kolorektalen Karzinom Zustand nach Rektumamputation vor 5 Jahren, CEA-Anstieg, MRT und CT unklar, Punktionen mehrmals negativ Lokalrezidiv-Nachweis Sensitivität 94 %, Spezifität 95 % Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

37 Colorektales Karzinom Staging vor Leberteilresektion PET erkennt zusätzlich in 15 % Metastasen und in 5 % Lokalrezidiv In 12 % Operation abgesagt In 8 % veränderte Operationsstrategie Kosten-Nutzen-Analyse ICER 7474 EUR/Lebensjahr Weber 2001, Strasberg 2001

38 Maligne Lymphome 1. Staging bei M. Hodgkin und hochmalignem NHL 1b bei niedrig malignem NHL 3 Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

39 PET zum Staging beim Lymphom Tumorausbreitung beidseits des Zwerchfells Stadium 3 Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin Literatur (Buchmann, Moog, Carr): - 68 diskrepante Fälle PET vs. CT - histologische Sicherung - PET 62 x korrekt, CT 6 x

40 PET zum Re-Staging beim Lymphom Vitaler Tumor in retroperitonealer Raumforderung? Patient 1 Patient 2 Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

41 PET zum Re-Staging beim Lymphom Patient 1 Patient 2 Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

42 PET vs. CT zum Re-Staging beim Lymphom Sensitivität Spezifität PPV NPV PET CT (22 Studien mit > 1000 Patienten) Ein positiver CT-Befund hat nur eine geringe Aussagekraft. PET liefert entscheidenden Zugewinn.

43 Maligne Lymphome 2. Therapiekontrolle bei M. Hodgkin 1b bei hochmalignem NHL 1a bei niedrig malignem NHL 3 Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

44 PET zur Beurteilung des frühen Therapieansprechens beim Lymphom primär 15 d nach 2. Zyklus ChT

45 PET zur Beurteilung des frühen Therapieansprechens beim Lymphom 8/02 11/02 1/03 nach Hochdosis-BEAM, 2. Rezidiv nach Gemzitabin autol. Stammzelltransplant. + Vinorelbin + Radiatio Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

46 Endokrine/neuroendokrine Tumore Differenziertes Schilddrüsenkarzinom Rezidivdiagnostik - TG-positiv, Radioiod-negativ 1a Sensitivität %, Spezifität % Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

47 Metastasen eines follikulären Schilddrüsenkarzinoms, keine Iodspeicherung im Iod-131-Ganzkörperszintigramm Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

48 Malignes Melanom N- und M-Staging bei Breslow > 1,5 mm oder bei bekanntem LK-Befall 1b Nachsorge bei pt3 und pt4 1a Sensitivität %, Spezifität % Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

49 Melanom am Rücken links 11/02, 12/02 und 2/03 jeweils Metastasen aus linker Axilla entfernt Bestrahlung der linken Axilla geplant vorher PET

50 Cervikale Metastase eines entdifferenzierten Karzinoms Ohne Hinweis auf Primum: HNO-ärztl. Unt., CT Thorax und Abdomen, Mammographie Tc-99m-PTT F-18-FDG-PET Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin Schilddrüsen-Karzinom

51 PET - Vorteile Funktionelle Bildgebung Vorteile bei unübersichtlichen Strukturen, z.b. Kopf-Hals-Bereich Kein Größenkriterium erforderlich Vorteile im posttherapeutischen Zustand - Narbe vs. Vitales Tumorgewebe - Keine Artefakte durch Implantate Ganzkörperuntersuchung Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

52 PET - Nachteile Eingeschränktes Auflösungsvermögen (ca. 6 mm) Zuordnung von Befunden zu Organstrukturen Variierende physiologische FDG-Verteilung Bildfusion PET/CT, PET/MRT Universität Leipzig, Klinik für Nuklearmedizin

53 Nutzen von PET Diagnosestellung (z.b. Lungenrundherd, CUP) Vermeidung unnötiger Therapien zusätzliche Manifestationen nicht mehr operabel kein vitaler Tumor mehr (z.b. Lymphom) Änderung der Behandlungsstrategie frühes Umstellen unwirksamer Chemotherapie frühe Einleitung einer Rezidivtherapie

54 Wichtigste Indikationen Leitlinien Konsensuskonferenz 2000 (Reske und Kotzerke, EJNM 28 (11) 2001; In therapieentscheidenden Situationen indiziert insbesondere bei: Bronchialkarzinom kolorektalem Karzinom malignem Lymphom malignem Melanom Hirntumoren Kopf-Hals-Tumoren CUP