Molekulare Bildgebung mit der Positronen-Emissions-Tomographie P. Bartenstein Klinik und Poliklinik für uklearmedizin Department Ludwig-Maximilians-Universität of uclear Medicine München
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin PET und PET/CT an der LMU München Klinische Untersuchungen / Jahr 5000 4000 3000 2000 1716 2404 2651 2998 4057 4726 5100 * 1000 0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 *Extrapolation basierend Jan-kt 2009
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin Verteilung nach Indikationsgebieten PET und PET-CT Σ 2651 Σ 4726 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 31 367 2253 1% 14% 85% 48 1229 3449 2005 2007 2005 2008 Jahr Jahr nkologie eurologie Kardiologie 1% 24% 75%
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin 2005 FET Cholin 5% 2% Radiopharmazeutika 2005 und 2008 2490 FDG 122 FET 54 Cholin 2666 gesamt 2008 FEC/FC 3,67% FET 12,40% FDPA 1,77% DMFP/FP 1,83% Ga-TATE 7,19% Fluorid 0,11% FDG 93% andere 0,32% FMIS 0,02% 3131 FDG 586 FET 173 FEC/FC 86 DMFP/FP 84 FDPA 340 Ga-TATE 26 andere 4726 gesamt FDG 72,69%
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin Molecular Extrem niedrige Imaging PET-Radiotracerdosen With PET: igh ermöglichen physical Anwendung sensitivity, am Menschen low mass ohne doses Berücksichtigung pharmakologischer Effekte Röntgen Kontrastmedium 100 ml, 62 300 000 µg MRI Kontrastmedium 10 ml, 4 700 000 µg Radiopharmazeutikum 5 µg.
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin nkologie Klinische eurowissenschaften Tierexperimentelle Studien
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin FDG Welchen Beitrag kann PET/CT mit dem Glukoseanalogon FDG zur Therapieentscheidung bei onkologischen Patienten leisten? (Primärtumordiagnostik) Staging Therapieplanung Restaging /DD arbe-rezidiv Therapiekontrolle
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin Fallbeispiel: 54-jähriger Patient, Peniskarzinom CT (Weichteilfenster) PET PET/CT (Fusion) Inguinale Lymphknotenmetastase
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin PET/CT bei SCLC: Staging und Strahlentherapieplanung Ipsi- und kontralaterale mediastinale LK-Filiae
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin LK-Staging, SCLC CT / PET / PET/CT Autor Quelle Jahr n Sensitivität Spezifität Shim Radiology 2005 106 70% / 85% 69% / 84% Pieterman Engl J Med 2000 102 75% / 91% 66% / 86% Antoch Radiology 2003 27 70%/89%/89% 59%/ 89%/94% PET/CT: Änderung des therapeutischen Vorgehens - in 30% im Vgl. zur CT - in 26% im Vgl. zur PET
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin SCLC, Bestrahlungsplanung Lymphogen metast. Bronchialkarzinom (sulcus superior)
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin Wichtiges künftiges Einsatzgebiet von PET/CT: Individualisierung der onkologischen Therapie durch frühzeitiges Monitoring des Therapieerfolges
Therapie-Monitoring Klinik und mit Poliklinik FDG PET: für uklearmedizin Morbus odgkin Vor Therapie PET (F-18 FDG), Projektionsdaten koronar prätherapeutisch (6/06) nach 4 Zyklen Chemotherapie Klinik und Poliklinik für uklearmedizin (9/06)
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin M. odgkin: Voraussage des Rezidiv-freien Überlebens mit FDG-PET n=88 * n=20 Gallamini et al. aematologica 2006 n=108 Stadium IIa-IVb Chemotherapie 6 x ABVD Konsolidierung: Radiotherapie Therapiekontrolle nach dem 2. Zyklus
Therapie-Monitoring mit FDG PET: Gastrointestinaler Stromatumor (GIST) A Vor Therapie B 8 Tage nach Therapiebeginn mit Gleevec (Tyrosinkinase- Inhibitor) PET (F-18 FDG), Projektionsdaten koronar Klinik für uklearmedizin Klinik und Poliklinik Universität für uklearmedizin München LMU
Patient mit GIST und initialem Ansprechen auf Imatinib (Gleevec) FDG-PET baseline Transaxiales CT 1 Monat nach Behandlungsbeginn Copyright 2007 by the American Roentgen Ray Society oldsworth, C.. et al. Am. J. Roentgenol. 2007;189:W324-W330
--Kaplan-Meier plots of population split (n = 58) p=0.00002 oldsworth, C.. et al. Am. J. Roentgenol. 2007;189:W324-W330 South Western ncology Group (SWG) criteria n.s.: p=0.55 Copyright 2008 by the American Roentgen Ray Society oldsworth, C.. et al. Am. J. Roentgenol. 2007;189:W324-W330
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin Vorteile FDG PET/CT für die klinische Routine: Verbesserung von Sensitivität und Spezifität Logistik Eine Anmeldung, eine Untersuchung, ein Befund, eine Rückfrage, eine Befund- demonstration Zeitersparnis für Patient und befundende Ärzte Verkürzung der Liegedauer (>> DRG) Der Kliniker versteht den Vorteil der multimodalen Bilddiagnostik
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin Spezifische Radiopharmaka für die individualisierte onkologische Therapie Klinisch relevante Substanzen (Auswahl) Radiopharmakon Parameter [F-18] Fluorothymidin (FLT) Proliferation [F-18] Fluorethyl-Tyrosin (FET) Aminosäuretransport F-18 markierte Cholinderivate (z.b. FEC) Membran-Biosynthese [F-18] Fluoro-Misonidazol (F-MIS) ypoxie [Ga-68] DTATATE Somatostatin-Rezeptoren [F-18] DPA Decarboxylase (Proteinsyntese)
FLT zur Therapiekontrolle Klinik und Poliklinik für uklearmedizin 06/2009 FLT-PET vor Bestrahlung Plattenepithelkarzinom der Lunge 06/2009 FDG-PET vor Bestrahlung 07/2009 FLT-PET nach 7 Bestrahlungstagen 07/2009 FDG-PET nach 9 Bestrahlungstagen
FEC zum Staging Klinik und Poliklinik für uklearmedizin PET/CT mit Fluorethyl-Cholin Prostatakarzinom + LK-Metastase
Department FET zur of Therapieplanung uclear Medicine PET-basierte stereotaktische Biopsie: Determinierung des metabolisch aktivsten Areals AA W III DA W II Koregistrierung [ 18 F]-FET PET & MRT
FLT zum Therapiemonitoring Department of uclear Medicine bei Astrozytom III 10/06 125 I-Seed Implantation 05/06 08/03 06/04 02/05 10/05 12/05 03/06
Metabolische Klinik und Poliklinik Charakterisierung für uklearmedizin von ET 18 68 F-FDG 18 F-DPA Ga-DTA-TATE FDG F-Dopa DTATATE PET, MIP 55 y. weiblich; Karzinoid mit Lebermetastasen, SIRT oder DTA-TATE Therapie?
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin Somatostatin-Rezeptorliganden für Therapie und Diagnostik C C 68 90 Ga Y 68 Ga-DTATATE C S S 2 C 2 C C 90 Y-DTATATE 90 Y C S S 2 C 2
[ 90 Y]DTA-TATE 3680 MBq 02/2007 [ 90 Y]DTA-TATE 3720 MBq 07/2007 Klinik Radiopeptid-Therapie und Poliklinik für uklearmedizin von ET Rektumkarzinoid, z.n. P und Chemotherapie 68 Ga-DTA-TATE PET/CT 11/06 06/07 10/07
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin Somatostatin-Rezeptorliganden für molekulares Imaging C C 68 90 Ga Y 68 Ga-DTATATE C S S 2 C 2 Fluorescein-konjugiertes ctreotat S S C 2
C S S Fluorescein konjugiertes ctreotat 2 uklearmedizin/gastroenterologie
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin Die molekulare Bildgebung mit PET/CT ist integraler Bestandteil der modernen onkologischen Therapie ohe diagnostische Genauigkeit (Staging / Rezidivdetektion) Kosteneffizienz durch ne stop shop Schnelle Innovationszyklen durch Anwendung des Tracerprinzips (pico bis nanomolare Substanzmengen) Passt zu den modernen individualisierten Therapiestrategien: - Patientenselekion durch in vivo Charakterisierung der Tumoren - Frühe und zuverlässige Wirksamkeitskontrolle bei gezielten Therapien Bei spezifischen Targetstrukturen: zunehmend Kombination von PET-Diagnostik und Endodradio-Therapie
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin nkologie Klinische eurowissenschaften Tierexperimentelle Studien
M.Alzheimer / 18 FDG-PET Klinik und Poliklinik für uklearmedizin berflächenprojektion rechts lateral unten Vergleich zu einem ormkollektiv links lateral
bjektive Verlaufskontrolle Demenz vom Alzheimertyp / F-18 FDG 4 / 1995 4 / 1996 berflächendarstellung Vergleich mit einem ormkollektiv TU München uklearmedizin
bjektive Verlaufskontrolle
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin Amyloid imaging / 18 F-Bay 94-9172 Alzheimers Disease Transversal Sagittal Control
Rezeptor- Imaging Klinik und Poliklinik für uklearmedizin [ 18 F]Desmethoxyfallyprid R R Kienast et al. at eurosci. 2008
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin M. Parkinson 18 F-Dopa 18 F-DMFP
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin nkologie Klinische eurowissenschaften Tierexperimentelle Studien
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin Tierexperimentelle Studien mit PET für die Pharmakaentwicklung achweis der in vivo Analogie Tiermodell Patient ypothesenüberprüfung in vivo in frühen Stadien der Pharmakaentwicklung durch Messung von Substanzeffekten Direkte Überprüfung / Vergleich der Pharmakokinetik der Substanz im Menschen und im Tiermodell
Mouse heart ECG triggering [ 18 F]Fluor-Deoxyglucose Phantom F-18 3.2 mm 4.0 mm 2.4 mm 4.8 mm 1.6 mm 1.2 mm Klinik für uklearmedizin München LMU
uman Klinik und Poliklinik vs Animal für uklearmedizin Model B1 nude mouse Met. carcinoid (human) [ 68 Ga]DTATATE [ 18 F]FDG [ 68 Ga]DTATATE [ 18 F]FDG
Serotonergic system: 5-T (1A) receptors Effect of Tariquidar (P-gp inhibitor) on MPPF-K 1 in healthy rats Substance effects Test Retest TQD (15 mg/kg) MPPF K 1 -weighted LMU 2.5 0.3 Vehicle LaFougere et al. euroimage 2009
Substance effects LMU Serotonergic system: 5-T (1A) receptors Test Effect of Tariquidar (P-gp inhibitor) on MPPF-BP in healthy rats Retest TQD (15 mg/kg) MPPF BP D Vehicle 0.25 2.5 LaFougere et al. euroimage 2009
Substance effects LMU saline BP D = 4 DMFP (=6) amphetamine Rominger et al. Synapse 2009
Comparison Klinik und Poliklinik uman für / uklearmedizin Animal Model [18F]Fallypride (D2-receptor ligand) uman Rat Mouse Klinik und Poliklinik für uklearmedizin
Klinik und Poliklinik für uklearmedizin Welchen Beitrag kann PET (PET/CT) für die Pharmaforschung liefern? Klinische nkologie akkurate Patientenselektion (Staging / in vivo Charakterisierung) Individualisierung der Therapie durch frühzeitiges Monitoring eurowissenschaften Adäquate Patientenselektion (spezifische Liganden) bjektive Kontrolle des Therapieerfolges Tier-Bildgebung In vivo Evaluierung von Pharmakawirkung und -kinetik Validierung von Tiermodellen
Vielen Dank! Klinik und Poliklinik für uklearmedizin