Nuklearmedizin. Schilddrüse. Szintigraphie. Prof. Andreas Buck & Dr. Heribert Hänscheid

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1 Nuklearmedizin. Schilddrüse. Szintigraphie. Prof. Andreas Buck & Dr. Heribert Hänscheid Technik & Indikationen Diagnose-Algorithmus Hyperthyreose Hypothyreose Struma Radioiodthrapie AIT

2 Case of the week (II) Wie lautet Ihre Diagnose? Wie lautet Ihre Diagnose? a) heißer Knoten b) kalter Knoten c) normale Schildddrüse d) Schilddrüsenkarzinom e) Zyste der Schilddrüse a) heißer Knoten b) kalter Knoten c) normale Schilddrüse d) Schilddrüsenkarzinom e) Zyste der Schilddrüse

3 Case of the week (II) Wie lautet Ihre Diagnose? Wie lautet Ihre Diagnose? a) heißer Knoten b) kalter Knoten c) normale Schildddrüse d) Schilddrüsenkarzinom e) Zyste der Schilddrüse a) heißer Knoten b) kalter Knoten c) normale Schilddrüse d) Schilddrüsenkarzinom e) Zyste der Schilddrüse

4 Präklinische Bildgebung Microscopy Tomography Macroscopic reflectance Klinische Anwendung X-rays and CT Ultrasound MRI PET Gammakamera SPECT Technologische Entwicklungen SPECT PET PET-CT MR-PET MRI LN-MRI Diffusion MRI Ultrasound Interventional Ultrasound X-rays X-rays CT MSCT MSCT Diaphanoscopy Fibre optic FRI BLI HR-FRI Lifetime FRI DOT FMT FPT FMT-CT FMT-MRI Bright field Bright field Epifluorescence OCT,OFDI Confocal MPM Microendoscopy Weissleder, Pittet et al., Nature 2008.

5 Inhalt Teil 1 Teil 2 Schilddrüse - Basics Anatomie / Physiologie / Pathophysiologie Schilddrüse - Diagnostik Laboruntersuchungen Sonographie Szintigraphie Feinnadelpunktion Nuklearmedizinische Therapie

6 Schilddrüse - Basics

7 Schilddrüse: Funktion Steigerung Grundumsatz/Gesamtstoffwechsel Fördernder Einfluss auf Wachstum Wirkung auf ZNS - Hypothyreose: Apathie - Hyperthyreose: Übererregbarkeit Wirkung auf Muskeln - Hypothyreose: Verlängerung Sehnenreflexe - Hyperthyreose: Evtl. Myopathie Fördernde Wirkung: Ca- und Phosphat-Umsatz Hemmende Wirkung: Glykogen- / Proteinsynthese Erhöhte Katecholaminempfindlichkeit

8 Regelkreis: Schilddrüse

9 Pathophysiologie: Hyperthyreose Hypothalamus TRH TSH Hypophyse T3/T4 erhöht TSH supprimiert Schilddrüse Nodus + Paranod T3,T4 T3,T4 ft3,ft4 Serum

10 Schilddrüse: Basisdiagnostik Anamnese klinische Untersuchung (Lokalbefund) SD-Funktion (Labor) Morphologie (Sonographie)

11 Leitsymptome einer SD-Erkrankung - Hyperthyreose Nervosität, Tachykardie, Gewichtsverlust, Wärmeintoleranz, Schweißneigung, Diarrhoe - Hypothyreose trockene Haut, Müdigkeit, Leistungsminderung, Kälteempfindlichkeit, Gewichtszunahme, Obstipation, heisere und rauhe Stimme, depressive Stimmung - lokale Beschwerden (bei SD-Vergrößerung) cervikales Druckgefühl, Globusgefühl, Schluckbeschwerden, Trachea-Einengung mit Stridor

12 Hypothyreose - Ursachen - angeboren - nach Therapie - nach Entzündungen (v.a. Hashimoto) - Jodmangel Therapie (nach Abklärung der Ursache) - Hormonsubstitution, Iodid

13 Hyperthyreose - Ursachen Unifokale Autonomie Multifokale Autonomie Disseminierte Autonomie Autoimmunhyperthyreose - Morbus Basedow - (AIT Typ Hashimoto) Hyperthyreosis factitia

14 Entzündungen der Schilddrüse A Akute (eitrige) Thyreoiditis B Subakute Thyreoitiden - Thyreoiditis de Quervain (granulomatös/riesenz.) - Post-partum-Thyreoiditis - Silent Thyreoiditis C Autoimmunthyreoiditis (chronisch) - Struma lymph. Hashimoto - Chron.-atrophisch - Fibrosierend ( eisenharte Riedel-Struma)

15 Schilddrüse apparative Diagnostik

16 Schilddrüsenlabor TSH TSH TSH (Latente) Hyperthyreose (Latente) Hypothyreose

17 Schilddrüsenlabor TSH TSH TSH (Latente) Hyperthyreose (Latente) Hypothyreose Ggf. ft3, ft4 T3, T4, TRH-Test

18 Schilddrüsenlabor TSH TSH TSH (Latente) Hyperthyreose (Latente) Hypothyreose Ggf. ft3, ft4 T3, T4, TRH-Test TRAK (M. Basedow) MAK, TPO (Immunthyreopathie) Thyreoglobulin (v.a. Nachsorge SD-Ca) sonst. (BB, CRP, BSG, Leberenzyme...)

19 Schilddrüsensonographie Sonogramm einer normalen Schilddrüse Sonographie der Schilddrüse R L Patientin beim SD-Ultraschall Übersicht

20 Ultraschall-Screening bei Berufstätigen ( ) Pathologische Befunde (Struma und/oder Knoten) Deutschland insgesamt 33,2 % Schleswig-Holstein, Hamburg, Bremen, Niedersachsen 32,8 % 37,9 % Neue Bundesländer, Berlin Nordrhein-Westfalen, Hessen 30,7 % 34,8 % Rheinland-Pfalz, Saarland, Baden-Württemberg, Bayern

21 Sonographie der Schilddrüse (1) 5-7,5 MHz (B-Mode) Sonographie der Schilddrüse (Linear/Sektor) R L Übersicht

22 Sonographie der Schilddrüse (1) 5-11 MHz (B-Mode) Sonographie der Schilddrüse (Linear/Sektor) R L Morphologie SD - Volumen Binnenstruktur R Übersicht L Herdbefunde benachbarte Strukturen (LK, NSD, Trachea, Ösophagus)

23 Sonographie der Schilddrüse (2)

24 Der HALO (bedingt durch fibröse Pseudokapsel um den Knoten) - Halo umfasst die gesamte Zirkumferenz des Knotens 95 % Sensitivität für Gutartigkeit - Cave: ¼ aller papillären SD-Karzinome besitzen einen partiellen oder vollständigen Halo

25 Der HALO (bedingt durch fibröse Pseudokapsel um den Knoten) - Halo umfasst die gesamte Zirkumferenz des Knotens 95 % Sensitivität für Gutartigkeit - Cave: ¼ aller papillären SD-Karzinome besitzen einen partiellen oder vollständigen Halo

26 Die Knotenbegrenzung - unscharfer Rand >90 % Malignomsensitivität - Malignitätswahrscheinlichkeit steigt, wenn die Unschärfe >50% des gesamten Knotenumfangs ausmacht

27 Die Knotenbegrenzung - unscharfer Rand >90 % Malignomsensitivität - Malignitätswahrscheinlichkeit steigt, wenn die Unschärfe >50% des gesamten Knotenumfangs ausmacht

28 Geometrie des Knotens - Knoten mehr tief als breit 93% Sensitivität für ein Malignom - gutartige Knoten sind meist von geringerer Konsistenz und werden abgeflacht

29 Echogenität echoarm primär immer suspekt in Kombination mit der Solidität 87% Sensitivität, aber nur eine Spezifität von 27%

30 Knotengröße/Knotenanzahl Knotengröße allein ist kein Risikofaktor für Malignität Knoten >40 mm leicht erhöhte Sensitivität für Malignität Je mehr Knoten, desto höher Wahrscheinlichkeit für Malignität ist falsch solitärer Herdbefund beim Jugendlichen ist immer malignomverdächtig

31 Knotenwachstum - primär immer verdächtig - Größenwachstum von 15-30% in 5 Jahren ist akzeptabel

32 Dopplersonographie Binnenhyperperfusion eher maligne Randhyperperfusion eher benigne

33 Sonographische Kriterien für Gutartigkeit Multiple eher ovaläre Knoten Knoten mit homogener oder echofreier Struktur Scharfe Begrenzung Kompressibler Knoten Grobe Verkalkungen keine regionalen Lymphknoten

34 Sonographische Malignitätskriterien Zipflig ausgefranzter" Knoten Echoarmer, inhomogener Knoten Unscharfe Begrenzung Wenig kompressibler Knoten Mikroverkalkungen Verdächtige regionale Lymphknoten Gefäßinfiltration

35 Zusammenfassung Sonographie Ultraschall ist das wichtigste bildgebende Verfahren bei der SD-Diagnostik Mikrokalk, unscharfe Begrenzung, Echoarmut, primär malignitätssuspekt CAVE: geringe Spezifität viele falsch positive Befunde auch bei kleinen Knoten, die sonomorphologisch suspekt erscheinen, FNP durchführen

36 Prinzip nuklearmedizinischer Bildgebung: erhöhte Konzentrationen des Tracers sind szintigraphisch sichtbar szintigraphisch?

37 Teil 1 Basics Teil 2 Diagnostik Labor Sono Szinti FNP radioaktiv markiert g- Strahlung zum Beispiel mit I I e- I Xe charakteristisch für diesen Zerfall

38 Die Gammakamera Kamerakopf Signalverarbeitung Photomultiplier Szintillator = Leuchtschirm Kollimator

39 Die Gammakamera

40 Die Gammakamera Ortsinformation (Ladungsschwerpunkt) Höhe des Summensignals: Energieinformation Patient XXX geb. 11-Nov-1966 Studie 123 vom 11-Nov R V L Uptake: 22 % Szintigramm

41 Gammakamera

42 Anwendungen Szintigramm (planar, statisch) des Ganzkörpers oder eines einzelnen Organs

43 Anwendungen Sequenz-Szintigramm Messung der Tracerkinetik in einem Organ Aufnahme mehrerer Bilder nach einem festgelegten Zeitschema

44 Anwendungen Tomographie SPECT (Single Photon Emission Computer Tomography) Kamerakopf 1 Kamerakopf 2

45 Anwendungen Tomographie SPECT (Single Photon Emission Computer Tomography) Schnittbilder Computer

46 Gammakamera integriertes CT morphologische Korrelation Messung von Schwächung und Streuung quantitative Analyse

47 Schilddrüsenszintigraphie 99m Tc-Gammakamera Szintigramm einer normalen Schilddrüse Patientin vor der Gammakamera

48 Schilddrüsenszintigraphie: Indikationen Differenzierung funktionell aktiver und nicht aktiver (sonographischer) Knoten/Herdbefunde DD Schilddrüsenautonomie (uni-/multifokal, dissem.) DD M. Basedow / Thyreoiditis Indikation zur Feinnadelpunktion Therapieplanung

49 Schilddrüsenszintigraphie: 99m Tc-Pertechnetat Differenzierung funktionell aktiver und nicht aktiver (sonographischer) Knoten/Herdbefunde

50 SD-Szintigraphie mit 99m Tc: Befund? Wie lautet Ihre Diagnose? 0,00% 0,00% 0,00% 1. heißer Knoten 2. kalter Knoten 3. normale Schilddrüse 4. Schilddrüsenkarzinom 5. Zyste der Schilddrüse 0,00% 0,00%

51 SD-Szintigraphie mit 99m Tc: Befund? Wie lautet Ihre Diagnose? 0,00% 0,00% 0,00% 1. heißer Knoten 2. kalter Knoten 3. normale Schilddrüse 4. Schilddrüsenkarzinom 5. Zyste der Schilddrüse 0,00% 0,00%

52 SD-Szintigraphie mit 99m Tc: Befund? Wie lautet Ihre Diagnose? 0,00% 0,00% 0,00% 1. heißer Knoten 2. kalter Knoten 3. normale Schilddrüse 4. multifokale Autonomie 5. Schilddrüsenkarzinom 0,00% 0,00%

53 SD-Szintigraphie mit 99m Tc: Befund? Wie lautet Ihre Diagnose? 0,00% 0,00% 0,00% 1. heißer Knoten 2. kalter Knoten 3. normale Schilddrüse 4. multifokale Autonomie 5. Schilddrüsenkarzinom 0,00% 0,00%

54 SD-Szintigraphie mit 99m Tc: Wie lautet Ihre Diagnose? 0,00% 0,00% 0,00% Wie lautet Ihre Diagnose? 1. heißer Knoten 2. kalter Knoten 3. Morbus Basedow 4. multifokale Autonomie 5. Hashimoto-Thyreoiditis 0,00% 0,00%

55 SD-Szintigraphie mit 99m Tc: Wie lautet Ihre Diagnose? 0,00% 0,00% 0,00% Wie lautet Ihre Diagnose? 1. heißer Knoten 2. kalter Knoten 3. Morbus Basedow 4. multifokale Autonomie 5. Hashimoto-Thyreoiditis 0,00% 0,00%

56 SD-Szintigraphie mit 99m Tc: Morbus Basedow

57 SD-Szintigraphie mit 99m Tc: Wie lautet Ihre Diagnose? Wie lautet Ihre Diagnose? Wie lautet Ihre Diagnose? a) heißer Knoten b) kalter Knoten c) normale Schildddrüse d) Schilddrüsenkarzinom e) Zyste der Schilddrüse a) heißer Knoten b) kalter Knoten c) normale Schilddrüse d) Schilddrüsenkarzinom e) Zyste der Schilddrüse

58 SD-Szintigraphie mit 99m Tc: Wie lautet Ihre Diagnose? Wie lautet Ihre Diagnose? Wie lautet Ihre Diagnose? a) heißer Knoten b) kalter Knoten c) normale Schildddrüse d) Schilddrüsenkarzinom e) Zyste der Schilddrüse a) heißer Knoten b) kalter Knoten c) normale Schilddrüse d) Schilddrüsenkarzinom e) Zyste der Schilddrüse

59 Indikation zur Feinnadelpunktion solitärer SD-Knoten szintigraphisch kalt und sonographisch echoarm Knotenstruma mit dominantem Knoten tastbar, schnell wachsend, > 1cm knotige oder diffuse Struma spezielle Indikationen: Nachsorge bei bekanntem SD-Ca Z.n. Strahlenexposition

60 Feinnadelpunktion

61 Punktionszytologischer Befund Befund Malignitätsrate benigne < 2% verdächtig 15-30% follikuläre Proliferation follikuläre Neoplasie onkozytäre Neoplasie positiv > 97% eindeutig maligne Zellen

62 Schilddrüse -

63 UKW

64 Indikationen zur (benigne) fokale Schilddrüsenautonomie unifokal multifokal disseminierte Schilddrüsenautonomie Autoimmunthyreopathie Typ M. Basedow Strumaverkleinerung (Struma mit Euthyreose)

65 Wirkungsmechanismus Deposition in der apikalen Zellmembran und im Zellkern - Apoptose- und Nekrose-Induktion -> Inflammation -> Atrophie - Hemmung regenerative Zellfunktion und Hormonbiosynthese - Aktivität > 100 Gy (- 400 Gy) führen zur Zerstörung der SD-Zellen - Nachbar-Organe praktisch keiner Bestrahlung ausgesetzt aktiver Follikel Spitzweg et al inaktiver Follikel

66 Dosiskonzepte bei der Strumaverkleinerung: Autonomie: disseminiert fokal multifokal bei Euthyreose Gy Gy Gy Gy M. Basedow: Gy (nicht ablativ) Gy (ablativ) SD-Restablation: Tumor-Therapie: 1000 Gy erwünscht >1000 Gy

67 Hyperthyreote Struma nodosa Multifokale Schilddrüsenautonomie in einer Struma multinodosa Uptake 3,2% Uptake 0,8% I-131-Therapie Herdosis 135 Gy Tc-99m-Pertechnetat Prä-therapeutisch lat. Hyperthyreose Tc-99m-Pertechnetat Post-therapeutisch Euthyreose

68 Hyperthyreote Struma nodosa Voller Wirkungseintritt nach 2-3 Monaten Erfolg der Therapie Elimination der Hyperthyreose Volumenreduktion monofokale >95% bis 80% (Adenom) Autonomie bis 25% (ges. SD) multifokale >95% bis 50% (ges. SD) Autonomie

69 Euthyreote Struma nodosa Uptake 5,2 % Bei 40% der euthyroten Strumen in Iodmangelgebieten findet sich szintigraphisch autonome Areale. Bähre et al., Acta Endocrinol 1988

70 Die euthyreote Struma nodosa Patientin, 36 Jahre: Struma multinodosa, Z.n. Resektion eines SD-Knotens 10 Jahre vor RIT, spontane Euthyreose Vor Radioiod-Therapie Kontrolle nach 6 Monaten Uptake 1,8 % Uptake 0,4 % Weitere 12 Monate später: Volumen 21 ml TSH 1,58 mu/l 50 µg L-T4/d Volumen 71 ml TSH 1,41 mu/l keine SD-Medikation RIT 180 Gy Volumen 31 ml TSH 3,58 mu/l keine SD-Medikation Reduktion des Volumens: 70%

71 Nebenwirkungen und Risiken Strahlenthyreoiditis (ca. 5%), Beginn 1-2 Tage nach RIT Strumaschwellung: (Einzelfälle) Immunogene Hyperthyreose: (<1%) Hypothyreose: 14-22% 1 Jahr nach RIT Sialoadenitis, Gastritis-ähnliche Symptomatik: Einzelfälle Schilddrüsenkarzinomrisiko: nicht erhöht Angusti 2000, Hohn 1991, Ron 1998 genetisches Risiko auch bei hohen Dosen nicht beobachtet Angusti 2000, Hohn 1991, Ron 1998 Spätkarzinomrisiko / Leukämie: nicht erhöht Ron 1998, Saenger 1968, Holm 1991, Hall 1997, Holm 1994

72 Kontraindikationen absolut: - Jod-Kontamination - Schwangerschaft - Stillzeit relativ: - Kinder und Jugendliche - Verdacht auf Malignom - szintigraphisch kalte Areale - mediastinale Struma

73 vs. Operation Dietlein et al. 2006

74 Schilddrüsen-Karzinom: Prognose Überlebensraten 5-JÜR 10-JÜR Papilläres Karzinom 85% 80% Follikuläres Karzinom 70% 60% Medulläres Karzinom 70% 55% Undifferenz. Karzinom <10% <1%

75 I-131 Therapie: 13 J. pap. SD-Ca (pt4n1m1)

76 I-131 Therapie: 13 J. pap. SD-Ca (pt4n1m1) 1.Therapie 2/95 Aktiv. 6 GBq I-131 Tg: 438 ng/ml 3.Therapie 12/95 kum. Aktiv. 18 GBq I-131 Tg: 73 ng/ml 4.Therapie 7/96 kum. Aktiv GBq I-131 Tg: 39 ng/ml

77 I-131 Therapie: 54 jähriger Pat. PTC pt2n0m1

78 Überlebensraten (UK Würzburg) 1 Thyroid cancer in Lower Franconia Overall survival UICC stages Version 5 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Stage=1 (n=524,e=9) Stage=2 (n=251,e=14) Stage=3 (n=90,e=17) Stage=4 (n=77,e=35) p< (Log Rank) p< (Wilcoxon) N+ M years since diagnosis

79 Zusammenfassung RIT: nicht-invasiv, nebenwirkungsarm, wiederholbar Gesicherte Indikationen: UFA, MFA, AIT: Elimination der Hyperthyreose euthyreote Struma nodosa (Strumaverkleinerung) mehr als eine Reservetherapie attraktive Alternative für Risikogruppen (Sänger, Lehrer )

80 Literaturempfehlungen Nuklearmedizin - Basiswissen und klinische Anwendung (Schicha, Schober; Schattauer Verlag) Nuklearmedizin (Büll, Schicha, Biersack, Knapp, Reiners, Schober; Thieme Verlag) Schilddrüsenkrankheiten (Hotze, Schumm-Draeger; BMV) Vorlesungsskript (pdf)