Nuklearmedizinische Diagnostik = Primär funktionsorientierte Untersuchungsmethoden Hohe Aussagefähigkeit zu Ausmaß oder Ausdehnung einer Erkrankung (Verlaufs- und Therapiekontrollen) Häufig ergänzend zu primär bildgebenden Verfahren (Reihenfolge!)

Radiopharmaka: Definition = Zubereitung mit Radionukliden für Diagnostik: mit kurzer Halbwertzeit und Gammastrahlung (zur extrakorporalen Meßbarkeit) Therapie: mit Betastrahlung zur lokal begrenzten Strahlungswirkung

Radiopharmaka: Klassifizierung autologe (z.B. markierte Leukozyten) analoge (z.B. (99mTc)Pertechnetat) authentische (z.B. (11C)Methionin)

Prinzip Radiotracer

Prinzip Radionuklidgenerator

Prinzip Radionuklidproduktion mit Zyklotron

Stoffwechsel von Glucose und FDG

Bohrlochdetektor

Sondenmeßplatz (unterschiedliche Kollimatortypen)

Prinzip Ganzkörperzähler

Prinzip Meßkopf Gammakamera

Gammakamera (tomographiefahig)

Prinzip Positronenzerfallsmessung

PET-Scanner: Packungsdichte der Dektoren

PET-Scanner mit Uniformitätsphantom

Szintigraphie: Beispiele „Cold Spot, Hot Spot“

Kamera-Funktionsszintigraphie der Nieren mit Erstellung einer geeichten Ganzkörperkurve und seitengetrennten Nierenkurven

Schilddrüsen-Szintigraphie: Methodik Radiopharmaka: (99mTc)Pertechnetat; in Spezialfällen (123I)Iodid, (131I)Iodid Prinzip: Intrazellulärer Transport (NaI- -Symporter) und SD-Hormonsynthese (nur I- !) Planare Aufnahme 20 min. p.i. über 5 min., anatom. Markierung

Schilddrüse: Charakteristische Befunde

G. L. vor RJTH FT3: 6,0 pmol/l (3,1 - 6,5) 6,7 ml Vol 30 ml FT3: 6,0 pmol/l (3,1 - 6,5) FT4: 15,1 pmol/l (10,3 - 21,2) TSH: 0,05 mU/l (0,3 - 4,0) 03/01 LG 090154

Schilddrüse, Radiojod-2-Phasen-Test

Indikationen Quantitative Szintigraphie mit 99mTc (TcU) Struma/Rezidivstruma Nachweis/Ausschluss einer Autonomie (ggf. unter Suppressionsbedingungen) Differenzierung kalte/heiße Knoten Überprüfung des Effekts einer definitiven Therapie bei Autonomie Nachweis/Ausschluss kalter Bezirke bei Karzinomverdacht Therapieplanung /medikamentös, Radiojod, Operation) Hyperthyreose Beitrag zur Differenzialdiagnose (Basedow-Krankheit / Autonomie) Überprüfung des Effekts einer definitiven Therapie bei Hyperthyreose infolge Autonomie Feststellung der funktionellen Aktivität bei der Basedow-Krankheit (nach thyreostatischer Medikation und nach Radiojodtherapie

Indikationen Radiojodtest bzw. Szintigraphie mit 123I/131I Radiojodtherapie Vor geplanter Radiojodtherapie bei gutartigen Schilddrüsenerkrankungen: maximaler Uptake, thyreoidale HWZ, ggf. Beitrag zur Bestimmung der funktionellen Herdmasse (Dosisbestimmung) Differenziertes Schilddrüsenkarzinom Nach Thyreoidektomie zum Nachweis/Ausschluss von radiojodspeicherndem Restgewebe, Lokalrezidiven, regionären Lymphknotenmetastasen, Fernmetastasen Therapieplanung: Indikation, Vorbereitung, ggf. Dosisberechnung für eine hochdosierte Radiojod-Tumortherapie Aplasie/Dystopie/Fehlverwertungen Nachweis und Lokalisation von Schilddrüsengewebe, ggf. Depletionstest

Schilddrüsen-Szintigraphie: Alternativen Primäre Verfahren in der Regel Labordiagnostik (TSH) und Sonographie Umfassende bzw. ausreichende Schilddrüsendiagnostik häufig ohne Szintigraphie im Jodmangelgebiet nicht möglich. Sinnvollerweise Vereinigung aller Methoden (Schilddrüsen-Labordiagnostik, Sonographie, Feinnadelpunktion, Szintigraphie) zur Verbesserung und Beschleunigung der Diagnostik

Nebenschilddrüsen-Szintigraphie: Methodik Radiopharmakon: 99mTc-MIBI, spezielle Fälle (11C)Methionin für PET Prinzip: Retention in metabolisch aktivem Gewebe (Mitochondrien) Aufnahmen planar 5-10 min. und 2h p.i., SPECT-Spätaufnahmen

Nebenschilddrüsenadenom, Sequenzszintigraphie, SPECT

Nebenschilddrüsen-Szintigraphie: Indikationen Primärer Hyperparathyreoidismus, Nichtauffinden von NSD-Adenomen präoperativ oder operativ Persistierender Hyperparathyreoidismus postoperativ

Nebenschilddrüsen-Szintigraphie: Alternativen - Sonographie: Primäres Verfahren - CT - Kernspintomographie Sämtliche Verfahren etwa gleiche Sensitivität (größte Genauigkeit mit (11C)Methionin-PET, aber noch kein Standard)

Skelett-Szintigraphie: Methodik Radiopharmakon: 99mTc-Methylendiphosphonat (MDP) u.a. Ganzkörper-Szintigraphie bei Metastasensuche 3-Phasen-Szintigraphie bei Entzündungsdiagnostik

Rheumatoide Arthritis

Osteosarkom li Tibia

Skelett-Szintigraphie: Indikationen Primäre Knochentumoren (Osteosarkom, Chrondrosarkom, Ewing-Sarkom, benigne Tumoren (z.B. Osteofibrome, Knochencysten)) Sekundäre Knochentumoren (Metastasensuche) Entzündliche Skelett- und Gelenkerkrankungen (Osteomyelitisherde, chronische Polyarthritis, andere Arthritiden) Osteonekrose Endoprothesen (Lockerung oder Infektion) Traumata (Handwurzel, Fußwurzel, Steißbein, Kreuzbein, Rippen; Zeitpunkt?; forensische Fragen)

Skelettszintigraphie in der Onkologie: Indikationen Karzinome mit bevorzugtem Skelettbefall bei regionalen Lymphknotenmetastasen (ab N1) zur Therapiekontrolle bei bekannten Skelettmetastasen Sonstige Karzinome, Sarkome, maligne Lymphome bei pathologischen Röntgenbefund bei lokalen Knochenschmerzen bei extraossären Fernmetastasen Osteosarkom Vor Therapiebeginn und im Verlauf (Mehrphasenszintigraphie mit quantitativer Auswertung zur Verlaufskontrolle)

Skelett-Szintigraphie: Alternativen Röntgen-Diagnostik (häufig primär, aber bei Nachweis von Metastasen of weniger sensitiv in der Frühdiagnostik) Kernspintomographie des Knochenmarks (Ganzkörperdarstellungen noch aufwendig und eingeschränkte Beurteilbarkeit bestimmter Regionen, z.B. Rippen) Wegen hoher Sensitivität und geringer Spezifität der Skelett-Szintigraphie häufig gezielte Röntgen-, CT- oder kernspintomographische Diagnostik zur differentialdiagnostischen Klärung von Befunden

Myokardszintigraphie: Methodik Radiopharmaka: (a) 201Tl, (b) 99mTc-MIBI, 99mTc-Tetrofosmin Prinzip: Intrazelluläre Retention bei Passage durch Kapillarbett durch (a) aktiven Transport (Na+/K+ -ATPase) (b) Diffusion und intrazelluläre Bindung Aufnahmen (SPECT): (a) 5 – 20 min und 4 h p. i. (b) 1 h p. i. , jeweils Belastung und Ruhe

Myokard-SPECT Schnittführung

Myokardszintigraphie: Befundtypen

RCA-Verschluß Belastung Ruhe optim.kardiale Medikation LV Motilität zeitgleich nach Bypass-Op

Myokard-Szintigraphie: Indikationen Verdacht / Ausschluß KHK (Vermeidung Koronarangiographie) Ergänzung zur Koronarangiographie (funktionelle Signifikanz von Koronarstenosen, Mikrozirkulation, Koronarkollateralen, Vitalität von Myokard nach Infarkt) Nichtinvasive Therapie- und Verlaufskontrollen

Myokard-Szintigraphie: Alternativen Belastungs-EKG (primäres Verfahren, aber weniger sensitiv) Echokardiographie unter Belastung (untersucherabhängig, nicht bei allen Patienten qualitativ ausreichend) MRT (keine Ergometrie möglich, Prognosewert unter Evaluation)

Nuklearmedizinische Diagnostik in der Onkologie I Gammakamera incl. SPECT a) Tumorspezifische Radiopharmaka Indikationen (123I)Metajodbenzylguanidin (MIBG) Neuroblastom, Phäochromozytom 111In-markierte Somatostatinrezeptor- Karzinoid,Paragangliom, Liganden Glomustumoren, Meningiom Markierte Antikörper z.B. Non-Hodgkin-Lymphom (vor Radioimmuntherapie) 131I/123I-Natriumjodid Differenziertes SD-Karzinom

Nuklearmedizinische Diagnostik in der Onkologie I Gammakamera incl. SPECT   b)      Unspezifische Radiopharmaka Indikationen   99mTc-MIBI Differenziertes SD-Karzinom bei Jod- negativen Metastasen 99mTc-Penta-DMSA Medulläres SD-Karzinom (Rezidiv-Diagnostik)

Nuklearmedizinische Diagnostik in der Onkologie II PET Radiopharmaka Indikationen (18F)Fluordeoxyglucose (FDG) Differenziertes SD-Karzinom Gastrointestinale Tumoren Kopf-/Halstumoren Lungentumoren Maligne Lymphome Malignes Melanom (11C)Methionin Hirneigene Tumoren (11C)Acetat Prostata-Karzinom (unter Evaluation)

Malignes Melanom, V. a. Metastasierung li Mamma, FDG-PET zeigt multiple systemische Metastasierung

Kolorektales Rezidiv mit Lebermetastasen, FDG-PET

Nuklearmedizinische Diagnostik in der Onkologie: Alternativen Die häufigsten Indikationen nuklearmedizinischer Diagnostik sind Stadieneinteilung und Rezidivdiagnostik. Nuklearmedizinische Verfahren setzen somit in den meisten Fällen eine eingehende Diagnostik mit anderen bildgebenden Verfahren voraus. Gegenstand der klinischen Forschung ist die Erarbeitung interdisziplinärer Behandlungskonzepte, bei denen die PET andere diagnostische oder therapeutische Maßnahmen initiieren oder entbehrlich machen kann.

Nierenfunktions-Szintigraphie: Methodik Radiopharmaka: 123I-Hippursäure, 99mTc-MAG3, 99mTc-DTPA oder -EDTA Prinzip: Tubuläre Sekretion bzw. glomeruläre Filtration Kamera-Funktionsszintigraphie, dorsale Sicht, 0-25 min. p.i.

Isotopennephrogramm

Verschiedene charakteristische Verläufe der Nierenfunktionskurve bei unterschiedlichen Störungen

Nierenfunktions-Szintigraphie: Indikationen - Arterielle Hypertonie (mit Angiotensin II-Inhibitor Captopril) - Harnstauung (organische Fixierung einer Obstruktion vs. funktionelle Obstruktion, verbliebene Restfunktion vor Operation) - Transplantatniere (Abstoßungsreaktion, akute tubuläre Nekrose, Urinleckagen) - Dystopes Nierengewebe und Aplasie - Vor Nephrektomie (Restfunktion durch verbleibende gesunde Niere)

Nierenfunktions-Szintigraphie: Alternativen In der Regel Sonographie als Primärverfahren, Nierenfunktions-Szintigraphie meist komplementär zu anderen bildgebenden Verfahren, u.a. CT und Kernspintomographie. Die besondere Bedeutung liegt in der frühzeitigen Erkennung von v.a. einseitigen Nierenfunktionsstörungen und zur quantitativen Verlaufs- und Therapiekontrolle. Wegen sehr geringer Strahlenexposition hoher Stellenwert in der Pädiatrie

Lunge: Ventilations- und Perfusionsszintigraphie Methodik Prinzip: Einatmung und Retention von radioaktiven Gasen oder Aerosolen Kapillarretention von markierten denaturierten Eiweißpartikeln oder Mikrospheren   Radiopharmaka: 33Xe, 99mTc-markierte Aerosole 99mTc-markierte Albuminpartikel oder Mikrospheren Aufnahmen: mind. 4 Sichten, möglichst mit SPECT, unmittelbar nach Applikation der Radioaktivität

Pat. 64 J. w. : thromboembolische pulmonale Hypertonie; Z. n Pat. 64 J. w.: thromboembolische pulmonale Hypertonie; Z. n. Pneumonie vor 11 Monaten, zunehmende Dyspnoe seit 6 Monaten, Thrombendarteriektomie geplant Perfusion Ventilation LDR RVL LDR RVL SI 171240

Subsegmentale Lungenembolien Kleine Perfusionsdefekte nur tomographisch (SPECT) korrespondierend mit thrombot. Verschlüssen kleiner Arterien (CT-Angiographie)

Lunge: Ventilations- und Perfusionsszintigraphie Indikationen - Lungenembolie Grad I und II (Primärverfahren in Verbindung mit Röntgen-Thorax: Sehr hoher negativer prädiktiver Wert) - Berechnung der Shuntgröße bei Rechts-Links- Shunt (nur Perfusionsszintigraphie) - Voraussage der postoperativen Lungenfunktion

Lunge: Ventilations- und Perfusionsszintigraphie Alternativen Bei höhergradigen Lungenembolien Präferenz für Spiral-CT, bei Grad I und II dient die Spiral- CT eher einer weiterführenden Diagnostik zur Lokalisation und Quantifizierung

Entzündungs-Szintigraphie: Methodik Radiopharmaka: z.B. 111In-markierte Leukozyten oder (18F)Fluordeoxyglucose (FDG)   Prinzip: Leukozytenmigration bzw. Makrophagenaktivität Ganzkörperszintigramme nach 4 h und 24 h bzw. nach 1 bis 1,5 h (FDG)

111In-markierte Leukozyten: floride Colitis ulcerosa li: 4 h p. i 111In-markierte Leukozyten: floride Colitis ulcerosa li: 4 h p. i. re: 24 h p. i.

Entzündungs-Szintigraphie: Indikationen Fieber unklarer Genese Verdacht auf Gefäßprothesen-Infektion Verdacht auf akute periphere Osteomyelitis Verdacht auf chronische periphere Osteomyelitis (vorzugsweise FDG) Verdacht auf Osteomyelitis der Wirbelsäule (FDG) Verdacht auf knöcherne Entzündung ohne Vorerkrankung (3- Phasen-Skelettszintigraphie)

Entzündungs-Szintigraphie: Alternativen Bei Verdacht auf knöcherne Entzündung kann die Szintigraphie als primäres (Ausschluß-) Verfahren eingesetzt werden. Ansonsten gehört sie zu den Spezialuntersuchungen, und wird gezielt nach Abarbeitung klinischer und radiologischer Untersuchungsverfahren eingesetzt.