Onkologische PET / CT Untersuchungen. Erste Erfahrungen mit dem Biograph 6 PET/CT von Siemens

Transkript

1 Onkologische PET / CT Untersuchungen Erste Erfahrungen mit dem Biograph 6 PET/CT von Siemens

2 Der physikalische Hintergrund der PET- Bildgebung Positronenstrahler haben eine kurze Halbwertszeit. Beim Zerfall wird ein Proton in ein Positron, ein Neutron und ein Neutrino umgewandelt: Annihilation: Positron und Elektron bilden für kurze Zeit ein sog. Positronium, bevor ihre Masse in zwei Quanten umgewandelt wird, die in entgegen gesetzter Richtung (180 ) auseinander fliegen. Die Energie der Quanten beträgt entsprechend des Energie- und Impulserhaltungssatzes jeweils 511keV.

3 Physikalischer Hintergrund Die beiden Quanten werden von zwei gegenüber liegenden Detektoren (Ringdetektorsystem oder Mehrkopfkamera) innerhalb einer bestimmten Zeit (Koinzidenzzeitfenster ca. 12 ns) registriert.

4 Die Geschichte So sah unser altes PET-Gerät aus. Siemens ECAT 47 Es war von 1993 bis 2007 in Betrieb.

5 Unterschiede beim Akquisitionsprinzip Im PET-CT sind ein CT und ein PET-Gerät hintereinander montiert. Es wird zuerst eine schnelle Ganzkörper-CT-Sequenz gestartet. Anschliessend, ohne die Lagerung zu verändern, erfolgt die PETAkquisition.

6 Schwächungskorrektur beim PET-CT Gerät

7 Universitätsklinikum Frankfurt In der Klinik für Nuklearmedizin des Universitätsklinikums Frankfurt steht seit September 2007 ein Biograph 6 der aktuellen SiemensBaureihe als modernes PET/CT-Gerät und wird in Zusammenarbeit mit der Diagnostischen und Interventionellen Radiologie betrieben. Das Gerät besteht aus einem PET-Scanner mit einem Vollring aus LSO- (Lutetiumoxyorthosilikat) Detektoren und einem 6-Zeilen-Spiral-CT.

8 PET-Tracer F-18-Fluordeoxyglukose: - Aufnahme über Glukosetransporter in die Zelle - Umwandlung zu F-18-FDG-Phosphat (Hexokinase) - F-18-FDG-Phosphat kann nicht weiter verstoffwechselt werden und akkumuliert in der Zelle (trapping) Gallium-68-DOTATOC bindet an Somatostatinrezeptoren (bevorzugt Subtyp 2 und 5) F-18-DOPA ist eine Vorstufe von Dopamin und wird über die Monoaminotransporter in die Zelle aufgenommen. F-18-Cholin (radiomarkierter Aminoalkohol) ist ein Ausgangstoff für die Lipidsynthese und wird durch die CholinTransporter in die Zelle eingeschleust.

9 Onkologische PET Indikationen - Hochmalignes NHL: Therapiekontrolle M. Hodgkin: Verlaufskontrolle Schilddrüsenkarzinom: Metastasensuche Malignes Melanom: N- und M- Staging: Verlaufskontrolle Ösophaguskarzinom: Staging LK- und Fernmetastasen Pankreaskarzinom: Differentialdiagnose benigne - maligne Kolorektale Karzinome: Restaging bei Rezidivverdacht, bedingt - Primärtumor - Kopf- / Hals-TU: LK-Staging, Rezidivverdacht, CUP-Syndrom - Lungen-TU: Dignitätsabklärung von RF, N-Staging (NSCLC), extrathorakales M-Staging (Ausnahme: Hirnmetastasen), Rezidiv - Prostata-Ca: Primärstaging sowie N- und M-Staging.

10 Lymphome M. Hodgkin Noduläre Sklerose (mit 2/3 die häufigste Form) Mixed cellularity (ca. ¼ der MH-Erkrankten) Seltene lymphozytenreiche oder arme Formen Non-Hodgkin Lymphome Lymphome aus den B- und T-Vorläuferzell-Reihen B-Zell-Lymphome ( auch Plasmozytom ) T-Zell-Lymphome MALT-Lymphome Chlorome

11 M. Hodgkin

12 Hochmalignes NHL

13 Dermatologie Es gibt vier wichtige Unterarten des malignen Melanoms, dazu eine selten auftretende Unterart: Oberflächlich spreizendes Melanom (SSM: superficial spreading melanoma, auch pagetoides Melanom, Häufigkeit etwa 47 %) in den früheren Stadien nur oberflächliche Ausbreitung. Noduläres malignes Melanom (NMM, Häufigkeit etwa 39 %) ist die aggressivste Form, metastasiert früh lymphogen und hämatogen, bei fehlender Melaninproduktion spricht man vom seltenen Subtyp Amelanotisches Melanom (AMM, selten) Lentigo-maligna-Melanom (LMM, Häufigkeit etwa 6 %) langsames Wachstum radiär und horizontal, gute Prognose Akrolentiginöses Melanom (ALM, Häufigkeit etwa 6 %) ähnlich wie LMM, ist aber primär an den Extremitäten lokalisiert, wächst aggressiv und metastasiert früh. Bei der N- und M-Klassifikation ist die PET/CT (vor allem mit FDG, selten mit DOTATOC) den anderen diagnostischen Verfahren überlegen.

14 Dermatologie Axilläre LK rechts bei Z. n. NMM der oberen Extremität rechts F-18 FDG PET/CT: Regionäre lymphogene Metastasierung Es ergibt sich eine N1-Situation

15 Kopf-Hals-Tumore Unterschiedliche Tumorentitäten 90% der Tumoren im Nasopharingealraum sind Plattenepithel-Ca Schilddrüsen-Ca Speicheldrüsen-Ca, Nebenschilddrüsen-Ca und weitere Tumorentitäten Indikationen für PET bzw. PET/CT Nodales Staging Rezidivdiagnostik CUP Nasopharyngeale Karzinome Zervikale Lymphknoten-Metastasen ca. 95%. Wichtig, dass in ca. ¼ aller Patienten Skipmetastasen gefunden wurden. Chua et all, Head Neck Oct 28. In % X-ray, US CT FDGPET FD G -P ET/CT Sensitivität/Spezifität 33,3/66,7 83,3/83,3 90,3/91,1 94,4/97,2

16 Kopf-Hals-Tumore PLE-Ca Unterkiefer mit locoregionären Lymphknoten Hier ist von einer N2c Situation auszugehen, eine eindeutige T-Klassifikation ist nicht möglich.

17 Kopf-Hals-Tumore PLE-Ca Oberkiefer mit locoregionären Lymphknoten Hier ist von einer N1- und M0- Situation auszugehen

18 Schilddrüsen-Karzinome Differenzierte SD-Karzinome: papillär, follikulär Medulläres SD-Karzinom (C-Zell-Karzinom) Anaplastische / undifferenzierte SD-Karzinome Indikation für PET und PET/CT sind: Anstieg des Tg ohne Nachweis jodavider Foci Bekannte dedifferenzierte Filiae Bei FDG-PET wurde eine Steigerung der Sensitivität und der Anzahl der Läsionen unter TSH-Stimulation festgestellt. Die Anzahl der Patienten mit Metastasen blieb aber konstant. (Leboulleux et all, Paris J Clin Endocrinol Metab Jan 21). SSTR-Positivität wurde bei nicht-medullären SD-Karzinomen festgestellt (Görges et All, Essen, Nuklearmedizin. 1999;38(1):15-23.). Die follikulären und papillären SDKarzinome zeigen eine moderate SSRT-Positivität, die allerdings im Vergleich mit FDG-PET für die Diagnostik eher unterlegen zu sein scheint. Eine therapierelevante SSRT-Positivität wurde bis jetzt nicht eindeutig belegt.

19 Medulläres Karzinom F-18 FDG PET/CT: Hepatische, lymphogene und ossäre Metastasierung Hier ist von einer N1b- und M1-Situation auszugehen

20 Medulläres Karzinom Ga-68 DOTATOC PET/CT: Hepatische, lymphogene und ossäre Metastasierung

21 Follikuläres SD-Karzinom F-18 FDG PET/CT: Minimaler htg-anstieg (ca. 1,2 ng/dl) Singuläre LK-Filia in der Jugulargrube, es wird eine bessere Orientierung des Chirurgen durch die Fusionsbilder ermöglicht.

22 Follikuläres SD-Karzinom Ga-68 DOTATOC PET/CT: Pulmonale, lymphogene Metastasierung ND: verplumpte Nebenniere

23 Bronchial-Karzinome Pathologische Subtypen nach WHO Kleinzelliges Karzinom (CSLC) ca. 25% Nicht-kleinzelliges Karzinom (NCSLC) ca. 60% Plattenepithelkarzinom (ca %) Adenokarzinom (ca %) Großzelliges Karzinom (ca %) Andere Karzinomarten: Adenosquamoses Karzinom Karzinoid Prognose und Behandlungsoptionen: bis Stadium 2 in kurativer Absicht ab Stadium 3 die 5-Jahres-GÜR ist bei 10% Okkultes Karzinom Tx N0 M0 Stadium 0 Tis N0 M0 Stadium 1a T1 N0 M0 Stadium 1b T2 N0 M0 Stadium 2a T1 N1 M0 Stadium 2b T2 N1 M0 T3 N0 M0

24 Bronchial-Karzinome F-18 FDG PET/CT: Pancoast-Tumor mit paratrachealem Lymphknoten Es ergibt sich eine T4 N1 Situation

25 Bronchial-Karzinome F-18 FDG PET/CT: Primarius rechts zentral mit infracarinärem Lymphknoten Es ergibt sich eine T4 N2 Situation

26 Bronchial-Karzinome F-18 FDG PET/CT: BC-Primarius mit lymphogener und ossärer Metastasierung Es ergibt sich eine T4 N2 M1 Situation

27 CUP-Tumore Cancer of Unknown Primary F-18 FDG PET/CT: BC-Primarius mit lymphogener und ossärer Metastasierung ND: Zweittumor im Colon ascendens

28 Gynäkologie Mamma-Ca ist die häufigste Tumorentität überhaupt, seltener ist es auch bei Männern diagnostiziert. Die Primärdiagnostik ist noch Domäne der Radiologen: Sonographie, Mammographie und Mamma-MRT Die FDG PET/CT hat eine untergeordnete Rolle. Es sollte aber hier erwähnt werden, dass durch die morphologische CTKomponente die PET-Diagnostik des Lokaltumors verbessert wurde. Beim N- und M-Staging ist FDG-PET/CT den anderen diagnostischen Verfahren überlegen. Weitere gynäkologische Tumorentitäten sind: Vaginal-Ca Cervix-Ca Endometrium-Ca Ovarial-Ca

29 Mamma-Karzinom F-18 FDG PET/CT: Pulmonale und hepatische Metastasierung Axillär rechts - braunes Fettgewebe, die CT-Sequenz zeigte keine Lymphknoten

30 Cervix-Karzinom Ga-68 DOTATOC PET/CT: Multifokale ossäre und hepatische Metastasierung

31 Gastrointestinale Tumore Tumore im Gastrointestinaltrakt - Ösophagus-Ca (T-Klassifikation bei großen Tumoren, N-Staging - schwierig) - Magen-Ca (evtl. Rezidiv und Metastasenstatus) - Kolorektale Karzinome: 90% sind Adenokarzinome Karzinoide - Leber- und Gallengangkarzinome - Pankreas-Ca - NET des Gastrointestinaltrakts (die Karzinoide sind im Spektrum der NET integriert) Hier liegen die Vorteile des PET/CT Lokalisation, präzises N-Staging Artefaktenausschluss, Darminhalt i. v. und / oder orale KM

32 Kolorektales Karzinom F-18 FDG PET/CT: Lokalbefund mit hepatischer Metastasierung Die Leberfilia ist mit i. v. KM CT nicht darstellbar.

33 NET des Pankreas Ga-68 DOTATOC PET/CT: Lokalrezidiv mit hepatischer Metastasierung, die z.t. in der CT-Sequenz nicht darstellbar ist.

34 Gastrinom Ga-68 DOTATOC PET/CT: Focus unmittelbar neben dem Clipmaterial Bei solchen singulären Herden erhofft man sich eine PET-Sonden gesteuerte Resektion des Befundes

35 Urologie Tumoren des Urogenitaltrakts - Prostata-Ca (Lokalstaging, N- und M-Stadium) vor allem FEC PET/CT - Nierenzell-Ca (FEC PET/CT) - Nebennieren-Tumore - Phäochromozytom (FDG, DOTATOC und DOPA PET/CT) - Inzidentalom (FDG-PET/CT)

36 Prostata-Karzinom F-18 Flour-Ethyl-Cholin PET/CT: Lokalbefund mit regionärer LK-Filia

37 Prostata-Karzinom F-18 Flour-Ethyl-Cholin PET/CT: Multifokale cerebrale, lymphogene, pulmonale und ossäre Metastasierung

38 Nierenzell-Karzinom F-18 Flour-Ethyl-Cholin PET/CT: Lymphogene Metastasierung bei Nierenzell-Karzinom

39 Nebennieren-Tumore F-18 DOPA PET/CT: Lokalbefund in der deutlich vergrößerten NN links

40 Ossäres Staging F-18 NaF PET/CT: Ossäre Filia in der 9. Rippe links dorsolateral => Bessere Bildqualität im Vergleich zur Skelett-Szintigraphie, allerdings teurer.

41 Zweittumore F-18 FDG PET/CT: Zweittumor im Colon ascendens

42 Zweittumore F-18 FDG PET/CT: Zweittumor im Dickdarm

43 Misalignment

44 Pitfall F-18 FDG PET/CT: Unklarer Befund in der PET-Sequenz und in der Fusion. Eine durchgebrochene Schraube ist gut in der CT-Sequenz sichtbar.

45 Zusammenfassung Vorteile der PET/CT vs. alone PET - Besseres N- und M- Staging wegen der CT-Sequenz (hier Perfusionsequenzen möglich), bessere Beschreibung der T-Situation oder bei V. a. Lokalrezidiv. - Bessere Differenzierung zwischen physiologisch bedingten (z. B. Stimmbänder, Speicheldrüsen, Muskelartefakte), entzündlichen und malignomtypischen Foci im MKG-Bereich. - Kürzere Akquisitionszeiten (20-25 min vs min) Nachteile der PET/CT gegenüber alone PET - Schlechte Darstellung des Lokaltumors bei paraossärer Lokalisation (CT-Schwächung bei Zahnartefakten oder Metallprothesen deutlich erschwert.) - Bewegungsartefakte - Stärkere Strahlenbelastung (durch die CT-Komponente)

46 Danke für die Aufmerksamkeit F-18 FDG PET/CT: ZNS-Lymphom

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50 Neuroendokrine Tumore Indikationen der PET/CT mit F-18-DOPA bei neuroendokrinen Tumoren 1. Primärstaging Derzeit steht in kurativer Sicht keine etablierten Therapieverfahren außer der chirurgischen Resektion. Deswegen ist neben einer frühzeitigen Diagnose, eine frühzeitige Beurteilung der Operabilität für die Patienten von großem Nutzen. Nicht-chirurgische Verfahren wie die medikamentöse, radiotherapeutische, radioimmuntherapeutische oder sogar die sog. lokal ablative Behandlung führen bestenfalls zu einer Tumorgrößenverringerung. Eine Chemotherapie sollte nur bei den relativ seltenen primitiven sog. anaplastischen NET-Tumoren und NET-Tumoren der Bauchspeicheldrüse und der Lunge zum Einsatz kommen.

51 Indikationen der PET/CT mit F-18-DOPA bei neuroendokrinen Tumoren Primärstaging Derzeit steht in kurativer Sicht keine etablierten Therapieverfahren außer der chirurgischen Resektion. Deswegen ist neben einer frühzeitigen Diagnose, eine frühzeitige Beurteilung der Operabilität für die Patienten von großem Nutzen. Nicht-chirurgische Verfahren wie die medikamentöse, radiotherapeutische, radioimmuntherapeutische oder sogar die sog. lokal ablative Behandlung führen bestenfalls zu einer Tumorgrößenverringerung. Eine Chemotherapie sollte nur bei den relativ seltenen primitiven sog. anaplastischen NETTumoren und NET-Tumoren der Bauchspeicheldrüse und der Lunge zum Einsatz kommen.

52 Indikation für F-18 DOPA PET/ CT- Untersuchung Krankheitsverlauf (Die einzelnen NET haben jeweils spezifische Tumormarker, die im Blutserum bestimmt werden können. Erhöhte Tumormarker zeigen ein Lokalrezidiv oder Metastasierung der Grunderkrankung und mit F-18DOPA-PET/CT besteht die Möglichkeit diesen Krankheitsprogress zu lokalisieren und je nach Ausdehnung eine erneute chirurgische Intervention oder alternative Behandlungen gezielt einzusetzen. ) Patient mit NET des Pankreas. Aktuell ansteigende Tumormarker. Ein DOPA-avider Focus im Lebersegment 3 zeigt das morphologische Korrelat

53 Vitalitätsprüfung Z.n. Stent-PTCA des RIVA wegen akutem VWI, LVEF 45%.