Positronen-Emissions-Tomografie (PET/CT)
1. Was ist PET/CT ?
Die Positronen-Emissions-Tomografie ist eine nuklearmedizinische Untersuchungsmethode, die insbesondere in der Tumordiagnostik zunehmend an Bedeutung gewinnt. Als neues Verfahren in der Routinediagnostik, beginnt man erst jetzt ihre Möglichkeiten zu nutzen.
Im Gegensatz zu den üblichen bildgebenden Verfahren wie Ultraschall, Röntgen oder Kernspin-Untersuchungen, die etwas über die Struktur von Organen aussagen, stellen alle nuklearmedizinischen Verfahren eine bestimmte Funktion dar. Beispielsweise macht das Knochenszintigramm eine Momentaufnahme des Knochenstoffwechsel (Ausprägung des Knochenauf- und -abbaus) oder die Schilddrüsenszintigrafie eine Momentaufnahme der aktuellen Jodaufnahme aus dem Blut. Da bei diesen Untersuchungen die normale Arbeitsweise (Funktion) der oder des Organs nicht gestört werden darf, kann man nur geringste Mengen einer Substanz, sozusagen in Spuren (engl. Tracer) einsetzen. Nach der Injektion vermischt sich der Tracer mit den körpereigenen Substanzen und wird mit diesen von den Organen aufgenommen, schleicht sich dort sozusagen unbemerkt ein. Um diesen Vorgang dennoch sichtbar zu machen, sind sie schwach radioaktiv markiert worden und können so mit einer empfindlichen Kamera von außen gemessen werden. Die Stoffmengen sind dabei so gering, dass sie mit anderen Verfahren nicht mehr nachweisbar sind.
Bei den applizierten Substanzen handelt es sich also nicht um Kontrastmittel, wie sie beim Röntgen eingesetzt und in relativ hohen Dosen injiziert werden müssen. Die im PET/CT eingesetzten Substanzen sind Stoffe, die meist in ähnlicher Form im Körper vorkommen und deren Verteilung oder Verbrauch so sichtbar gemacht werden kann, wie z.B. die Verbrennung von Fett oder Zucker oder der Aufbau von Eiweißen. Außerdem werden diese radioaktiven Substanzen im Körper weitgehend umgesetzt und zeigen deshalb keine Nebenwirkungen.
Ein in der Krebsdiagnostik mit großem Erfolg eingesetzter Tracer ist das FDG (F18-Desoxyglukose). Es handelt sich hier um ein mit radioaktivem Fluor-18 markiertes Traubenzuckermolekül. Das FDG wird wie der natürliche Traubenzucker von den Zellen aufgenommen, aber – im Gegensatz zum Traubenzucker - nur teilweise „verbrannt“. Traubenzucker wird von allen Körperzellen als Energielieferant gebraucht. Da Tumorzellen wegen Veränderungen im Zuckerstoffwechsel sehr viel mehr Zucker benötigen, kann die Messung des Traubenzucker-Verbrauchs, zur Sichtbarmachung von bösartigen Zellen d.h. zur Diagnostik herangezogen werden. Bösartige Tumore heben sich im PET/CT-Bild dadurch deutlich gegenüber dem normalen umliegenden Gewebe ab. Auch wenige Millimeter große Krebsabsiedelungen (Metastasen) können so schon erkannt werden.
2. Wie funktioniert PET/CT?
Positronenstrahler sind radioaktive Substanzen, die bei ihrem Zerfall positiv-geladene Teilchen freisetzen, sogenannte Positronen. Diese verbinden sich mit einem Elektron der Umgebung und wandeln sich in zwei energiereiche Lichtblitze (Gammateilchen) um. Die beiden Lichtblitze fliegen dabei charakteristischerweise in genau entgegengesetzter Richtung von ihrem Entstehungsort weg. Durch eine spezielle Anordnung der Kamera als Ringsystem mit gegenüberliegenden Detektorpaaren, werden nur die Ereignisse aufgezeichnet, die gleichzeitig in einem Detektorpaar gemessen werden (Koinzidenzmessung). Bei Berechnung der Bilder kann so der Zerfall auf einer Verbindungslinie zwischen einem Detektorpaar zurückprojiziert werden. Durch die Überlagerung zahlreicher dieser Linien errechnet ein Computer ein komplexes Bild der Tracerverteilung im Körper des Patienten. Dieses Messprinzip führt zu einer ca. 100-fach höheren Empfindlichkeit und einer deutlich besseren Auflösung im Vergleich mit anderen nuklearmedizinischen Verfahren. Auch können so 1000-fach geringere Stoffmengen gemessen werden, als vergleichsweise moderne MRT-Geräte erfassen. Somit eignet sich PET/CT hervorragend für die Beantwortung von Fragen über die Funktion von Zellen oder Geweben und ergänzen dabei die morphologische Bildgebung von CT und MRT.
3. Wie stark belastet PET/CT den Körper ?
Positronenstrahler, wie
sie im PET/CT eingesetzt werden, haben sehr kurze Halbwertszeiten
(wenige Minuten bis wenige Stunden). Das FDG hat eine Halbwertszeit von
110 Minuten, d.h. nach 2 Stunden ist nur noch die Hälfte, nach 4 Stunden
ein Viertel usw. der ursprünglichen Aktivität im Körper vorhanden.
Außerdem wird ca. 1/3 der Aktivität in der ersten Stunde mit dem Urin
ausgeschieden. Da schon nach wenigen Halbwertszeiten praktisch alle
Radioaktivität zerfallen ist, endet die Strahlenbelastung lange bevor
die Substanz FDG selbst aus dem Körper ausgeschieden ist.
Ein
anderer Vorteil der FDG-PET/CT ist der Umstand, dass der Tracer aktiv vom
Zielgewebe (Tumor) aufgenommen wird, sich also vorwiegend nur in den
Zielgeweben anreichert (ähnlich wie das Jod in der Schilddrüse).
Die
Strahlenbelastung liegt insgesamt bei ca. 5-10 mSv. Im Vergleich dazu
liegt die Strahlenbelastung einer Knochenszintigrafie bei 4-6 mSv, eine
Computer- Tomografie des Abdomens mit Kontrastmittel bei bis zu 20
mSv. Nicht zu vergessen, die natürliche, jährliche Strahlenbelastung in
Mitteleuropa liegt ebenfalls bei 4-6 mSv.
Auch ein transatlantischer
Flug führt zu einer zusätzlichen Ganzkörperbestrahlung.
4. Was kann PET/CT ?
FDG-PET/CT kann allgemein Veränderungen im Zuckerstoffwechsel nachweisen. Dabei hat es insbesondere bei Fragestellungen im Bereich des Gehirns, des Herzens, der Krebsdiagnostik und bei entzündlichen Veränderungen eine klinische Bedeutung:
GEHIRN
- Frühdiagnostik des Morbus Alzheimer
- Nachweis oder Ausschluß anderer Demenzformen
- Ausdehnungsdiagnostik des Schadens bei einem Hirnschlag
- Rezidivdiagnostik bei bösartigen Hirntumoren
HERZ
- Vitalitätsdiagnostik des Herzmuskels nach Infarkt (Narbe versus schlecht durchbluteten Herzmuskel)
KREBSDIAGNOSTIK
- Ausbreitungsdiagnostik bei bekanntem Tumor (Ausschluss von Fernmetastasen)
- Tumorsuche (ansteigende Tumormarker)
- Unterscheidung zwischen Narbe und Rezidiv (nach Therapie)
- Abklärung von unklaren, tumorverdächtigen Veränderungen in Ultraschall, CT und MRT
- Resttumorbestimmung nach Therapie (Chemo-, Strahlen-)
- Nachsorgeuntersuchung (Restaging) bei Rezidivverdacht
ENTZÜNDUNGSDIAGNOSTIK
- Bestimmung der Entzündungsaktivität bei Morbus Cron und Colitis ulcerosa
- Entzündungen in der Wirbelsäule (Spondylodiscitis)
- Chronische Entzündungen des Knochenmarks (Osteomyelitis)
- Ausschluß einer infizierten Gelenkprothese
5. Für welche Tumoren eignet sich PET/CT ?
Es
gibt eine Reihe von bösartigen Tumoren, die sich durch einen intensiven
Traubenzucker-Verbrauch auszeichnen und damit für die Diagnostik
geeignet sind. Im Rahmen zweier Konsensuskonferenzen wurden 1995 und
1997 alle bis dahin veröffentlichten Daten, die sich mit der FDG-PET/CT zur
Tumordiagnostik beschäftigt haben, zusammengetragen und bewertet. Eine
Gruppe von Nuklearmedizinern, Radiologen und Onkologen haben darauf
basierend eine Empfehlung veröffentlicht, bei welchen Tumoren und
Fragestellungen die FDG-PET/CT angemessen (Ia), akzeptabel (Ib), hilfreich
(IIa), noch nicht beurteilbar (IIb) oder ohne Nutzen (III). Hier muss
angemerkt werden, dass zahlreiche Publikationen in den letzten 2 Jahren
die Bedeutung bzw. den Nutzen der FDG-PET/CT bei zahlreichen Ib und IIa
Indikationen belegen.
Prinzipiell kann man die
möglichen Indikationen für eine Untersuchung mit FDG-PET/CT in folgende
Gruppen unterteilen:
> Ausbreitungsdiagnostik
(Staging) nach Entdeckung eines Muttertumors (Primärtumor)
Hierbei geht
es um die Frage, ob und wo schon Tumorabsiedelungen (Lunge, Leber,
Knochen, Lymphknoten) stattgefunden haben. Dies ist besonders bei
ausgedehnten Primärtumoren wichtig, um so eine optimale Therapieplanung
(Operation, Chemo- und/oder Strahlentherapie) zu ermöglichen. FDG-PET/CT
erlaubt insbesondere einen frühzeitigen Nachweis von kleinen
Lymphknotenmetastasen, sowie von Metastasen in Leber und Lunge, die
häufig mit den üblichen Methoden noch nicht gesehen werden können.
> Verdacht auf ein erneutes Auftreten eines Tumors (Restaging)
Hierbei
geht es um die Frage, ob in dem alten Tumorbett oder in der näheren
Umgebung ein erneutes Tumorwachstum aufgetreten ist. Gerade nach
Operationen kann am Anfang nicht sicher zwischen der Bildung von
Narbengewebe und kleinen Tumorsträngen unterschieden werden. PET/CT kann
hier das übliche 3-monatige Intervall bis zu einer erneuten
Verlaufskontrolle verkürzen und erlaubt somit eine frühzeitige
Einleitung geeigneter Nachweis
eines Therapieerfolges (Therapiemonitoring). Gerade bei ausgedehnteren
Tumoren und/oder Befall unterschiedlicher Organe werden zumeist nicht
alle Tumornester abgetötet. Auch ist bei größeren Tumoren nicht mit
einer vollständigen Auflösung und dem kompletten Verschwinden der
Tumorknoten zu rechnen, da hier oft Vernarbungen auftreten. Es muß
deshalb mit einem frühzeitigen Wiederauftreten eines Tumors gerechnet
werden. FDG-PET/CT kann hier gut zwischen Narbe und kleinen Tumorresten
unterscheiden.
6. Wie läuft eine Untersuchung ab ?
Der Patient wird gebeten, nüchtern zur Untersuchung zu kommen, darf aber unbegrenzt Wasser (oder zuckerfreie Getränke) zu sich nehmen. Nach einem kurzen Gespräch mit dem Arzt, der sich über wichtige Krankheitsdaten (Tumorart und –ort, OP, Chemotherapie und Strahlentherapie etc.) informiert, wird zunächst eine Körperleermessung durchgeführt, um die Körperkontur und die Dichte der einzelnen Organe (Lunge, Leber, Knochen) aufzuzeichnen. Dabei muss man ca. 30-60 Minuten still auf der Untersuchungsliege liegen. Der Tracer wird über eine kleine Kanüle intravenös injiziert und mit etwas Kochsalzlösung nachgespült. Danach soll man in einem separaten, abgedunkelten Raum etwa 1 Stunde entspannt liegen (Anreicherungsphase) und am Anfang 0,5-1 l Wasser trinken (Anregung der Harnausscheidung). Anschließend erfolgt die Körpermessung wie beim ersten Teil der Untersuchung. Nach Abschluß der Untersuchungen kann man direkt nach Hause gehen, ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen zu bedenken. Auch besteht keine Einschränkung der Fahrtauglichkeit.
7. Was ist vor einer Untersuchung zu beachten ?
Die Patienten müssen nüchtern zur Untersuchung kommen (letzte Mahlzeit abends einnehmen), dürfen aber unbegrenzt ungesüßte Flüssigkeiten/Getränke (bevorzugt Wasser) zu sich nehmen. Die Einnahme von regelmäßigen Medikamenten (Blutdruck, Herz etc.) kann ganz normal erfolgen. Diabetiker sollten diesen Umstand dem Arzt zum Zeitpunkt der Anmeldung mitteilen, sodass er das weitere Vorgehen mit dem Patienten individuell besprechen kann. Akute, entzündliche Erkrankungen (grippaler Infekt, Husten, Schnupfen, Durchfall etc.) sollten dem Arzt mitgeteilt werden, um ggf. die Untersuchung zu verschieben.
8. Was muss der Arzt vor der Untersuchung wissen ?
- Sind Sie Diabetiker?
- Leiden Sie an einer akuten, entzündlichen Erkrankung (grippaler Infekt, Husten, Schnupfen, Durchfall etc.?
- An was für einer Tumorart leiden Sie?
- Wann wurde der Tumor entdeckt?
- Wurden schon Metastasen nachgewiesen?
- Welche therapeutischen Maßnahmen wurden wann bisher durchgeführt: Operation ? Chemotherapie? Strahlentherapie?
9. Kann PET/CT andere Untersuchungsmethoden vermeiden ?
Die
PET/CT Untersuchung ist eine Funktionsuntersuchung, d.h. sie stellt eine
ganz definierte Leistung eines Gewebes dar (z.B. den Zuckerstoffwechsel)
und ergänzt so andere Untersuchungen. Auf der anderen Seite kann die
PET/CT auch als Suchmethode eingesetzt werden. Im negativen Fall, d.h. bei
der PET/CT wurde nichts gefunden, kann man auf weitere Untersuchungen
verzichten, da PET/CT als die empfindlichste Methode gilt. Auf der anderen
Seite wird man im positiven Fall, d.h. in der PET/CT wurde etwas gefunden,
andere Methoden (CT, MRT) einsetzen, um den Befund zu bestätigen und um
ihn weiter einzugrenzen. Auch kann das PET/CT-Ergebnis Hilfe sein, um die
beste Stelle für eine Punktion zu wählen (Tumorreste versus Narbe oder
abgestorbenes Tumorgewebe).
Vorrangiger Einsatz der PET/CT ist weniger
die Möglichkeit andere Untersuchungsmethoden einzusparen, als diese zu
ergänzen, wie auch umgekehrt. Dabei führt der gemeinsame Einsatz von
Funktion (PET/CT) und Morphologie (Ultraschall, CT, MRT) zu einer
deutlichen Verbesserung der Diagnosegenauigkeit (z.B. Tumorreste versus
Narbengewebe), einer frühzeitigen Diagnosestellung (keine Wartezeit bei
unklaren Veränderungen z.B. im CT bis zur nächsten Kontrolluntersuchung
in Wochen oder Monaten) und zur Erhöhung der Diagnosesicherheit
10. Wer bezahlt die PET/CT-Untersuchung ?
Die PET/CT-Untersuchung
ist unter bestimmten Optionen eine Leistung der Gesetzlichen Krankenkassen (GKV) und ist auch im
Leistungskatalog der Privaten Krankenversicherungen (PKV) enthalten.
In Einzelfällen werden die Kosten der Untersuchung durch die gesetzliche Krankenkasse nach vorheriger Rücksprache übernommen - bitte nehmen Sie hierfür vor der Untersuchung Kontakt zu Ihrer Versicherung / Ihrem Sachbearbeiter auf.
Wenn
Sie oder der Arzt Ihres Vertrauens der Meinung sind, dass diese
Untersuchung bei Ihrer Erkrankung medizinisch indiziert ist und eine
weitere Beratung mit dem PET/CT-Spezialisten wünschen, sollten Sie sich zu
einem Beratungsgespräch telefonisch anmelden. Hier können dann spezielle
Fragen bezüglich Indikationen etc. ausführlich besprochen werden.