Welche Substanz wofür Welche Substanz wofür –– Cholin, FET...

PD Dr. Michail Plotkin

Klinik für Nuklearmedizin

Universitätsmedizin Berlin

Welche Substanz wofür Welche Substanz wofür ––Cholin, FET, Dopa, Dotatoc Cholin, FET, Dopa, Dotatoc

und andere und andere

MTRA-Fortbildung 1: PET - viel mehr als nur F-18-FDG 23.04.09

Universitätsmedizin Berlin

47. Tagung der DGN

Leipzig

1818FF--FDG: ja, aber…FDG: ja, aber…

� Glucosemetabolismus ist gestört bei Epilepsie und Demenz, jedoch nicht bei M.Parkinson

� Marker der Rezeptoren/Neurotransmittern gewinnen zunehmend an Bedeutung

� Herz-MRT Alternative zur FDG-PET (Vitalität)

� Ischämienachweis ist die häufigste Fragestellung

� Einige Tumore zeigen keine oder nur niedrige FDG-Speicherung (z.B. Nierenzellkarzinom, Prostatakarzinom, niedriggradige Sarkome, viele NET, differenzierte SD-Karzinome)

� FDG hat eine eingeschränkte Wertigkeit in der Diagnostik von Hirntumoren (hohe Speicherung in der Hirnrinde/subkortikalen Strukturen)

� FDG ist kein spezifischer Tumormarker (hohe Speicherung in entzündlichen Prozessen)

� Ischämienachweis ist die häufigste Fragestellung

18F-FET11C-Methionin

18F-FDG

Aminosäurenstoffwechsel

Glucoseutilisation

GLUT 1, 3

Proteinsynthese

68Ga-DOTATOC

SR-Expression

hSST 2-518F-MISO

Hypoxie

Messung des Tumorstoffwechsels Messung des Tumorstoffwechsels mittels PET mittels PET

18F-Choline 11C-Acetat

RNA

DNA

TUMORTUMOR--ZELLEZELLE

Membranebildung 18F-FLT

DNA-Synthese

L-System

1818FF--CholinCholin

1818FF-- oder oder 1111CC--markierter Cholin: markierter Cholin: Marker der MembranbildungMarker der Membranbildung

Prostata-Ca: langsamer Wachstum, niedrige Glucoseutilisation,

intensive Membranneubildung

18F-FDG

GLUT 1, 3

Substrat der Biosynthese von Phospholipiden

(Zellmembrane)

TumorzelleTumorzelle

Phosphadidilcholin

Phosphorilierung11C- Cholin18F- Cholin

Keine Nahrungskarenz erforderlich

Mono-PET:

4 MBq/Kg

dynamische PET Becken 0-10 Min p.i.

Dann statische PET 10-40 Min p.i.

1818FF--CholinCholin--PET: ProtokollPET: Protokoll

Dann statische PET 10-40 Min p.i.

Ggf. Spät-Aufnahme 60-90 Min p.i.

PET/CT:

3 MBq/Kg

statische PET 10-30 Min p.i.

CT mit KM (spät-venöse Phase)

Ggf. Spät-Aufnahme 60-90 Min p.i.

PET/CT mit PET/CT mit 1818FF--Cholin: PrimardiagnostikCholin: Primardiagnostik

72-jähriger Patient mit einem Prostatakarzinom

1818FF--CholinCholin--PET/CTPET/CT

PET/CT mit PET/CT mit 1818FF--Cholin: Planung der Cholin: Planung der Stralentherapie bei ProstataStralentherapie bei Prostata--CaCa

PrimärdiagnostikPSA = 5 ng/ml

Rezidiv eines Prostatakarzinoms

1818FF--Choline PET/CT in prostatic cancer:Choline PET/CT in prostatic cancer:Therapiemonitoring und RezidivdiagnostikTherapiemonitoring und Rezidivdiagnostik

PSA = 5 ng/ml

Stereotaktische Strahlentherapie keine Therapie

3 Mo nach RadiatioPSA = 9 ng/ml

71-jähriger Patient mit vorbekanntem Prostatakarzinom, PSA-Anstieg bei Zustand nach Prostatektomie

PET/CT mit PET/CT mit 1818FF--Cholin: RezidivdiagnostikCholin: Rezidivdiagnostik

Die PET Daten wurden für die Planung der stereotaktischen Strahlentherapie verwendet

1818FF--CholinCholin--PET/CTPET/CT

1818FF--FETFET1818FF--FETFET

AminosäurenAminosäuren--TracerTracer

Aminosäurentransport

18F-FET (Tyrosin)18F-DOPA (Phenylalnin)

TumorzelleTumorzelle

RNA

DNA

nur Transport, kein Proteineinbau,washout

Proteinbildung

Uptake von 11C-MET ist zu 70% abhängig vom Transport!

Proteinbildung – langsamer Prozess

11C-Methionin

Proteineinbau

BluthinschrankeBluthinschranke

Proteinarme Diät über 12 h

Mono-PET:

4 MBq/Kg

1818FF--FET PET: ProtokollFET PET: Protokoll

MRI T1+ GdMRI T1+ GdMRI T1+ GdMRI T1+ Gd FusionFusionFusionFusion 18181818FFFF---- FET PETFET PETFET PETFET PET4 MBq/Kg

PET 10-30 Min p.i.

oder dynamische PET 0-40 Min p.i.

PET/CT:

3 MBq/Kg

PET 10-30 Min p.i.

oder dynamische PET 0-40 Min p.i.

MRI T1+ GdMRI T1+ GdMRI T1+ GdMRI T1+ Gd FusionFusionFusionFusion 18181818FFFF---- FET PETFET PETFET PETFET PET

Bildfusion mit cMRT bei allen positiven

18F-FET scans!

Histologie: Histologie:

Astrozytom Astrozytom

WHO WHO °° IIIIII

1818FF--FDG vs. FDG vs. 1818FF--FET FET

FDG-PET/MRT FET-PET/MRTMRT-T1 + Gd.

1818FF--FET PET: BiopsieplanungFET PET: Biopsieplanung

MRT-T1 + Gd. FET-PET/MRTFET-PET

Rezidiv eines Oligoastrozytoms WHO III, Z.n.OP und 2 x Radiatio,

Frage nach Tumorausdehnung vor erneuter Radiotherapie

1818FF--FET PET in der StrahlentherapieplanungFET PET in der Strahlentherapieplanung

Glioblastom

1818FF--FET PET: Monitoring der ChemotherapieFET PET: Monitoring der Chemotherapie

“partial metabolic response“ 4 Wo nach Beginn der Chemotherapie mit Temodal

6868GaGa--DotatocDotatoc

Neuroendokrine Tumore:Neuroendokrine Tumore:MetabolismusMetabolismus

18F-DOPA

Phenilalanin

Hormonelle Aktivität

18F- FDG

Erhöhte

Glucoseutilisation:

Zeichen einer

Malignisierung

Somatostatin-Rezeptor

vermittelte Aufnahme

SST-R 2,3,5

68Ga-DOTATOC

L-DOPA

Tyrosin

Noradrenalin

Adrenalin

Dopamin

Katecholamine

68Ga- Generator + Synthesemodul

6868Ga Ga -- GeneratorGenerator

Meningeomneuroendokriner

Tumor

Somatostatin-Rezeptoren Marker 68Ga – DOTATOC

Keine Nahrungskarenz erforderlich

Mono-PET:

2 MBq/Kg

6868GaGa--DOTATOC PET: ProtokollDOTATOC PET: Protokoll

2 MBq/Kg

PET 20-60 Min p.i.

PET/CT:

1-1,5 MBq/Kg

PET 20-60 Min p.i.

CT mit KM (3-Phasen)

54-jährige Patientin mit einem neuroendokrinen Karzinom unklarer Primärlokalisation, multiple Lewebermetastasen

axial6868GaGa--DOTATOC PET/CT: BeispielDOTATOC PET/CT: Beispiel

Somatostatin-Rezeptor-PET/CT mit 68Ga – DOTATOC

Meningeome zeigen eine hohe Expression von

SSRT 2

6868GaGa--DOTATOCDOTATOC––PET PET in der Diagnostik von Meningeomenin der Diagnostik von Meningeomen

Rezidivmeningeom

6868GaGa--DOTATOCDOTATOC––PET PET in der Strahlentherapieplanungin der Strahlentherapieplanung

PET demonstriet eine Sinusinfiltration durch ein Falxmeningeom (nicht detektierbar in der MRT)

6868GaGa--DOTATOCDOTATOC––PET PET in der Rezidivdiagnostikin der Rezidivdiagnostik

59-jähriger Patient mit Zustand nach zweifacher Resektion eines atypischen Meningeoms (WHO II).

Planung der stereotaktischen Strahlentherapie

68Ga – DOTATOC-PET/CT

1818FF--DOPADOPA1818FF--DOPADOPA

L-DOPA: eine Aminosäure, die im Körper aus Tyrosin gebildet wird.

DopaminTyrosinPhenylalanin

LL--DOPA (DOPA (ddihydrihydrooxy xy pphenyl henyl aalanine)lanine)

L-DOPA

Noradrenalin

Adrenalin

DopaminK

ate

chola

min

e

A. Parkinson-Syndrome

B. Paragangliome

A. Phäochromozytome

1818FF--DOPA PET: EinsatzgebieteDOPA PET: Einsatzgebiete

Alernative zur 123I-MIBG

Szintigraphie

A. Phäochromozytome

D. Neuroendokrine Tumoren (NET)

E. Hirntumore

F. Medulläre Schilddrüsenkarzinome

Alernative zur 68Ga-DOTATOC PET

Keine Nahrungskarenz erforderlich*

Octreotid, Diazoxid absetzen

Mono-PET:

4 – 5 MBq/kg PET 45 – 60 Min p.i.

PET/CT:

6868GaGa--DOPA PET: ProtokollDOPA PET: Protokoll

PET/CT:

3-4 MBq/Kg

PET 45 – 60 Min p.i.

CT mit KM (3-Phasen)

* Bei V.a. Insulinom:

Nahrungskarenz für 6 h,Glucose-Infusion

PET 5-60 Min p.i.

Glucagon absetzen

Modalität Sensitivität Spezifität

(n = 11, Calcitonin + CEA erhöht)

27 Läsionen (3 primär, 16 LK, 8 Organ-Mts, Histo: 15/27)

Daignostik des medullären Daignostik des medullären SchilddrüsenkarzinomsSchilddrüsenkarzinoms

18F-DOPA 63% (17/27) > 90%

18F-FDG 44% (12/27) > 90%

SRS 52% (14/27) > 90%

MRT, CT 81% (22/27) 67% (Gesamt)

55% (Lymphknotenstaging)

Hoegerle et al, Eur J Nucl Med 2002;28:64 – 71

Medulläres SD-Ca li., pT2pN1 (1/5) R0

Z.n. TE+ Neck dissection, nach 1 Jahr Calcitonin-Anstieg (1074 pg/ml), 18F-FDG-PET negativ

18F-DOPA PET/CT

1818FF--NaFNaF1818FF--NaFNaF

1818FF--NaF PET: ProtokollNaF PET: Protokoll

Keine Nahrungskarenz erforderlich

Mono-PET:

5-7 MBq/Kg 5-7 MBq/Kg PET 45 – 60 Min p.i.

PET/CT:

4-5 MBq/Kg

PET 45 – 60 Min p.i.

Native LD-CT

1818FF--NaF PET: NaF PET: eine bessere Skelettszintigraphieeine bessere Skelettszintigraphie

82-jähriger Patient mit multiplen Knochen-MTS. 18F-NaF PET zeigt mehr Läsionen, als planare

Skelettszintigraphie und GK-SPECT

Grant FD et al. J Nucl Med. 2008 Jan;49(1):68-78

99mTc-MDP(planar)

18F-NaF99mTc-MDP

(SPECT, MIP)

1818FF--FMISOFMISO1818FF--FMISOFMISO

Das Anion (RN-02-) wird in Anwesenheit von O2

wieder in eine intakte

1818FF--FMISO: HypoxieFMISO: Hypoxie--Marker Marker

Intrazelluläre Retention des Nitromidazols

findet nur bei Sauerstoffmangel statt

Hodgkiss 1998

2

wieder in eine intakte Nitrogruppe konvertiert

Keine Nahrungskarenz erforderlich

Mono-PET:

4 MBq/kg PET 120 Min p.i.

1818FF--FMISO: ProtokollFMISO: Protokoll

PET/CT:

3-4 MBq/Kg

PET 120 Min p.i.

CT mit KM (2-Phasen)*

* Bei Hirnuntersuchungen: Perfusions-CT

Perfusions-CT 18F-FMISO PETCT

1818FF--FMISO HirnFMISO Hirn--PET/perf.CTPET/perf.CT

Patient mit Z.n. subarachnoidaler Blutung vor 8 Tagen

(Ruptur der Aneurysma der A.media cerebri)18F-FMISO PET/CT zeigt eine cerebrale Hypoxie

infolge des Vasospasmus

Generatoren Generatoren SynthesemoduleSynthesemodule Entwicklung Entwicklung

spezifischer Tracerspezifischer Tracer

AusblickAusblick

Progress in der Radiopharmazie

Progress in der PET Technologie

MR/PETMR/PETPET/CTPET/CT DetektortechnologieDetektortechnologie