PET: neue Dimensionen in der nuklearmedizinischen Diagnostik

Von Univ.-Prof. Dr. Horst Köhn
Institut für Nuklearmedizin mit PET Zentrum, Wilhelminenspital, Wien

Besonders für Onkologie, Kardiologie und Neurologie steht mit der Positronenemissions-Tomographie (PET) eine umfassende, genaue und andere Diagnoseverfahren ergänzende Methode zur Verfügung.

Seit kurzem hat PET auch in Österreich Eingang in die klinische Routine im Bereich von Universitätskliniken und Schwerpunktkrankenhäusern gefunden. Mit dieser neuen Technologie ist es möglich, normale und krankhafte Stoffwechselvorgänge in höchster Auflösung in Form von Schnittbildern darzustellen und dem Kliniker wichtige Stoffwechselinformationen zu liefern. Die Haupteinsatzgebiete der PET liegen derzeit auf dem Gebiet der Onkologie (etwa 70 bis 80 Prozent der Untersuchungen), der Kardiologie und der Neurologie.


Wie funktioniert PET?

Schematische Darstellung eines Ring-PET-Scanners. Schematische Darstellung eines Ring-PET-Scanners.

PET ist ein neues nuklearmedizinisches Verfahren, welches mit Hilfe spezieller, von einem Zyklotron erzeugter, kurzlebiger Positronen emittierender Radionuklide und spezieller Kameras (Ring-PET-Scanner) Stoffwechselvorgänge in Form hochaufgelöster Schnittbilder darstellen kann. Trotz der kurzen Halbwertszeit der Positronenstrahler, kann F-18 mit einer Halbwertszeit von 110 Minuten auch im Rahmen eines sogenannten Satellitenkonzeptes (d.h. Betrieb einer PET-Kamera ohne eigenes Zyklotron) ökonomisch zum Einsatz kommen. Vorausgesetzt ist die Erreichbarkeit eines Zyklotrons innerhalb von etwa zwei Stunden. Für Positronenstrahler mit einer Halbwertszeit von nur wenigen Minuten, wie C-11, N-13 oder O-15, ist allerdings ein Zyklotron vor Ort notwendig.

Von diesen Radionukliden wird bei der Vernichtung von Positronen (= Annihilation) Gammastrahlung in Form eines Photonenpaares mit einer Energie von je 511 keV in einem Winkel von 180° emittiert, die mit Hilfe der in einem Positronentomographen ringförmig angeordneten Wismut-Germanium (BGO)- Kristalle koinzident detektiert werden kann. Dadurch ist die exakte Bestimmung der Linie möglich, auf welcher der Zerfall stattgefunden hat. Ein an den Positronentomographen angeschlossener Computer kann aus der Überlagerung zahlreicher dieser Zerfallslinien ein komplexes Bild der Radioaktivitätsverteilung im Körper des Patienten errechnen.

PET bietet wesentliche Vorteile gegenüber anderen Diagnoseverfahren: In einem einzigen Untersuchungsgang kann die Aktivitätsverteilung des gesamten Körpers erfasst werden. Die Schwächungskorrektur erlaubt durch Messung der Transmission eine für Verlaufskontrollen (z.B. Beurteilung von Therapieeffekten) notwendige echte Quantifizierung der Tracerverteilung im Organismus.


Einsatzbereiche von PET in der Onkologie

Kopf-Halstumor Kopf-Halstumor

Der meistverwendete Tracer bei onkologischen Fragestellungen ist Fluordeoxyglucose (FDG), ein mit F-18 markiertes Glucoseanalog. Da bösartige Tumore einen gegenüber gesunden Zellen signifikant erhöhten Glucosestoffwechsel aufweisen, ist es mit Hilfe von FDG, welches auf dem gleichen Weg wie Glucose in die Tumorzelle aufgenommen, dort aber nicht weiter verstoffwechselt sondern abgelagert wird, möglich, vitales Tumorgewebe mit hoher Sensitivität zu erfassen und bildlich darzustellen. Eine Unterscheidung maligner (= hoher Zuckerstoffwechsel) von benignen (= niedriger Zuckerstoffwechsel) Tumoren ist somit in vielen Fällen möglich.

M. Hodgkin – Rezidiv M. Hodgkin – Rezidiv

1997 wurde im Rahmen der 2. deutschen interdisziplinären Konsensuskonferenz "PET bei onkologischen Fragestellung" eine Aktualisierung des Stellenwertes der PET im Rahmen der Patientenversorgung durch Experten aus unterschiedlichen onkologischen Fächern vorgenommen. Die Grundlage dafür boten die vorliegenden Studienergebnisse.

Die wichtigsten Indikationen, bei denen Vorteile der FDG-PET gegenüber anderen Diagnoseverfahren eindeutig belegt sind, sollen hier kurz vorgestellt werden:
  • Dignitätsabklärung solitärer Lungenrundherde, Staging (Lymphknoten- und Fernmetastasen), Nachweis von Lokalrezidiven und Therapiekontrolle beim nicht-kleinzelligen Bronchuskarzinom (NSCLC)
  • Restaging kolorektaler Karzinome (Frühdiagnose von Lokalrezidiven, Lymphknoten- und Fernmetastasen)
  • Pankreaskarzinom (Primärtumor-Differentialdiagnostik)
  • Malignes Melanom (Lymphknotenstaging, Fernmetastasen)
  • Kopf- Halstumore (Suche nach Primärtumor bei sonst negativer Bildgebung, Lymphknotenstaging, Nachweis von Lokalrezidiven, Therapiekontrolle)
  • Differenzierte Schilddrüsenkarzinome (Verdacht auf Rezidiv oder Metastasen bei negativem Jodscan)
  • Maligne Lymphome (Primärstaging und Therapiekontrolle)
Nicht-Kleinzelliges Bronchus-Karzinom Nicht-Kleinzelliges Bronchus-Karzinom

In Zukunft wird FDG-PET auch bei anderen Malignomen (z.B. Mammakarzinom, Ovarialkarzinom, nicht-seminomatöse Keimzelltumore des Mannes und Sarkome) eine größere Rolle spielen, doch liegen hier noch zu wenig Erfahrungsberichte für eine endgültige Beurteilung vor.


Quelle: VBDO Durchblick, Nr. 10, März 2001, S. 3.

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