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.