Nuklearmedizinische Diagnostik

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

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

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

4 Prinzip Radiotracer

5 Prinzip Radionuklidgenerator

6 Prinzip Radionuklidproduktion mit Zyklotron

7 Stoffwechsel von Glucose und FDG

8 Bohrlochdetektor

9 Sondenmeßplatz (unterschiedliche Kollimatortypen)

10 Prinzip Ganzkörperzähler

11 Prinzip Meßkopf Gammakamera

12 Gammakamera (tomographiefahig)

13 Prinzip Positronenzerfallsmessung

14 PET-Scanner: Packungsdichte der Dektoren

15 PET-Scanner mit Uniformitätsphantom

16 Szintigraphie: Beispiele „Cold Spot, Hot Spot“

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

18 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

19 Schilddrüse: Charakteristische Befunde

20 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

21 Schilddrüse, Radiojod-2-Phasen-Test

22 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

23 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

24 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

25 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

26 Nebenschilddrüsenadenom, Sequenzszintigraphie, SPECT

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

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

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

30 Rheumatoide Arthritis

31 Osteosarkom li Tibia

32 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)

33 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)

34 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

35 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

36 Myokard-SPECT Schnittführung

37 Myokardszintigraphie: Befundtypen

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

39 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

40 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)

41 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

42 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)

43 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)

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

45 Kolorektales Rezidiv mit Lebermetastasen, FDG-PET

46 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.

47 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.

48 Isotopennephrogramm

49 Verschiedene charakteristische Verläufe der Nierenfunktionskurve bei unterschiedlichen Störungen

50 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)

51 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

52 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

53 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

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

55 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

56 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

57 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)

58 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.

59 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)

60 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.