Nuklearmedizin Methoden in der Onkologie · Konzept des Sentinel-Lymphknotens (SLN) zDer Lymphabfluß eines malignen Tumors erfolgt primär zu einer Lymphknotenstation (Sentinel)

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Nuklearmedizin

Methoden in der Onkologie

- Diagnostik- Therapie

Nuklearmedizin

Biologie

Pharmakologie

ChemieRadiopharmakologie

Kernphysik Nuklearmedizin- Diagnostik

Physik - Therapie

Messtechnik & Bilderzeugung

Indirekter Tumornachweis- Erfassung der Ausdehnung / Destruktion z.B.Knochenmark

- Funktionsänderung anderer Organsysteme z.B. SkelettDirekter Tumornachweis

- Energiestoffwechsel I- DNA- und Protein-, Lipid- Synthese- Spezifische Eigenschaften der Tu-Zelle

- Metaboliten J-, MIBG- Antigene / Rezeptoren

Adjuvante Verfahren


09/04, 99mTc-MIBI, NSD, -> Plasmozytom, 300857KA

09/04, 99mTc-MIBI, NSD, -> Plasmozytom, 300857KA 09/04, 99mTc-MIBI, NSD, -> Plasmozytom, 300857KA

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- Energiestoffwechsel II- DNA- und Protein-, Lipid- Synthese- Spezifische Eigenschaften der Tu-Zelle


Adjuvante Verfahren


Glukosestoffwechsel - Tumorzelle

Relative Hypoxie der Tumorzelle− Veränderungen der Menge und Zusammensetzung glykolytischer Enzyme / Isoenzyme− Überexpression der Glukose -Transporter

Vermehrter GlukoseeinstromErhöhte PhosphorylierungVerminderte Dephosphorylierung


Glukosestoffwechsel - Tumorzelle NSCLC*

Expression von Glukose -Transporter in der Zellmembran und zytoplasmatischen Granula

− Glut 1 +++− Glut 2 +/-− Glut 3 -− Glut 4 +− Glut 5 -

Erhöhte Hexokinaseaktivität ( Isoenzym Hexokinase II )

* Brown et al. JNM 1999;40:556-565

Methoden in der Onkologie 18F-FDG als Glukose-Analogon

GLUTGLUT--33GLUTGLUT--55

GLUTGLUT--2,4,72,4,7

O

18FOH

OHOH

CH2OPO32-

GLUTGLUT--11

FDGFDG--Aufnahme abhängig Aufnahme abhängig von:von:1. GLUT1. GLUT--Expression Expression 2. 2. HexokinaseHexokinase--ExpressionExpression

ZelleZelle

O

HOCH2

OH

OHOH

18F

O

HOCH2

OH

OHOH

18F

Positronen-Emissions-Tomographie (PET)

E = m • cE = m • c22

e -

511 keV

γ511 keV

γ

νe

P

N

N

N

N

P

P

P PNN

ßß ++ -- ZerfallZerfall::p p →→ n + en + e++ + + ννee

e+

11--2 mm2 mm

Instabiler Instabiler KernKern

P

N

N

N

N

P

P

PPNP

Koinzidenz-Detektor

D1

D2

1818FF--FDGFDG

O

HOCH2

OH

OHOH

18F

Positronen-Emissions-Tomographie (PET)

Funktionsprinzip

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Standardized uptake value (SUV)

Verhältnis der Anreicherung im Zielorgan gegenüber hypothetischer Gleichverteilung(Woodard J Nucl Med 1975)

Semiquantitatives Maß für FDG-AufnahmeMessung des Maximums in Tumor- unabhängig vom Beobachter

Routine-Messung bei jeder FDG-PET Untersuchung

Applizierte AktivitätKörpermasse

Gemessene Aktivitätskonzentration im ZielorganSUV=

Primärdiagnostik M. Hodgkin

300189KJ

Lungenkarzinom li. 18F-FDG Lungenkarzinom-Staging 18F-FDG

Mediastinales Lymphknoten-Staging

Mountain und Dresler, Chest 1997

N0 N1 N2 N3

NSCLC - Lymphnode - Staging

4

pN3

prae post radiationem

Tu

Cor Cor

FDG-PET im Restaging: Unerwartet M1

PrimärdiagnostikSUV 9,2

RestagingSUV 3,0030440SG2

pM1

Weichteilmetastase nach Induktionstherapie

Überlebensfunktionen

OP-Survival [Monate]

706050403020100

Kum

. Ü

berle

ben

1,0

,8

,6

,4

,2

0,0

SUV<4

SUV>=4

34 Pat., III A / B NSCLC nach Induktionstherapie, PET vor OP, Überleben nach OP gemessen

SUV < 4: mittl. Überl. 45 Mon.

P < 0,001 (log Rank)

SUV > 4: mittl. Überl. 24 Mon.

Postoperatives Überleben nach Induktion

Hellwig et al. J Thorac Cardiovasc Surg 2004

Wann FDG-PET ?

Dignitätsbeurteilung eines solitären Lungenherdes bei erhöhter OP-Morbidität- SUV < 2 : Sensitivität 96%, NPV 90%- SUV ∈ {2, 4} : „If in doubt, cut it out“- SUV > 4 : Spezifität 88%, PPV 90%

N-Staging: MSK nur bei positivem FDG-PETM-Staging: Ausschluss unerwarteter Metastasen vor OP oder konformaler Radiatio- Primärdiagnose- Nach Induktion bei PR oder NC- Vor erneuter chirurgischer Therapie bei Rezidiv

GTV (abgeleitet von FDG-PET) + 8 mm expansion

GTV (abgeleitet von CT) + 8 mm expansion

181039WB

Bestrahlungsplanung: Definition des „Gross-Tumor-Volumes“

FDG - PET in NSCLC

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- Energiestoffwechsel- DNA- und Protein-, Lipid- Synthese- Spezifische Eigenschaften der Tu-Zelle


Adjuvante Verfahren

Methoden in der Onkologie Methoden in der Onkologie

FLT-PET: met. BC

bmd @ uni-tuebingen.de

FLT-PET:

metastasiertesÖsophagus -Karzinom

bmd @ uni-tuebingen.de





Adjuvante Verfahren


F18 – Fluor-Methyl-Cholin

Protein- / Lipid Synthese

ZellmembransynthesePhosphatidylcholin

Anreicherung von Cholinbzw. Fluor-Cholin korreliertmit der Verdopplungsrateder Zellen hier Tumorzellen

DeGrado, J Nucl Med 2001; 42:1805–1814

Cholin

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V.a. Metastasen bei Prostata-Ca, Frage: Ausdehnung? V.a. Metastasen bei Prostata-Ca, Frage: Ausdehnung?



Z.n. rad. Prostatektomie ansteigendes PSA unter Hormontherapie







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Adjuvante Verfahren


Metastasiertesfoll. SD-Ca pT4

GK-Scan nachTherapie mitJ-131

GK 12/94060516DJ

L D R R V L

124I beim Staging des DTC(45Jahre alter Mann, pT3, s/p Thyreoidektomie)

131I WBS: SD Reste

124I- PET/CT: SD Resteund Lymphknoten Metastasen

Bilder von Prof. A. BockischKlinik für Nuklearmedizin

Universitätsklinikum Essen

123J-MIBGPheo. Re.270358ED

6 h p.i. 24 h p.i.

Ganzkörper-Szintigramm

24 h p.i.

123J-MIBG-SzPheo re

270358ED

Transmissions- Emissions- Tomographie




- Metaboliten J-, MIBG- Rezeptoren / Antigene

Adjuvante Verfahren


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Ga-68-DOTATOC-PET: Karzinoid

Expression von Somatostatin-Rezeptoren aufZelloberfläche von neuroendokrinen TumorenPET-Imaging mit Rezeptor-Liganden

SSTR

-2SS

TR-5

Tracer

Hellwig 2008Hellwig 2008

R V L L D R

230961EV

met. Carcinoid,111In-Octreo. 4h,

after Liver Tx


230961EV111In-Octreo. 4h, met. Carcinoid, after Liver Tx

Transmissions- Emissions- Tomographie




- Metaboliten J-, MIBG- Rezeptoren / Antigene

Adjuvante Verfahren


FDG 2/02 060841PU

FDG-PET

060841PURAIT, rez. NHLIn-111 / Y-90 LL2

R V L L D R


mitmonoklonalem

Antikörper

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Radioimmuntherapie

Y

Y

Y

YY

Y

Y

Radioimmuntherapie bei NHL

SNM: „Image of the Year 2009“

FDG-PET vor / nach (3 m)I-131 tositumomab (Bexxar)

FDG-PET vor / nach (3 m) Y-90 ibritumomab (Zevalin®)

Radioimmuntherapie

Neuer Ansatz der nuklearmedizinischen Therapie unter Einsatz radioaktiv markierter monoklonaler Antikörper

Vielversprechend bei der Behandlung maligner hämatologischer Systemerkrankungen (Lymphome)

Der therapeutische Stellenwert wird in weiteren klinischen Studien präzisiert ( „first line therapy“).

Zusammenfassung Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )

Historisch

Einführung in den 90er JahrenEffects of hepatic arterial yttrium 90 glass microspheres in dogs.Wollner I, Knutsen C, Smith P, Prieskorn D, Chrisp C, Andrews J, Juni J, Warber S, Klevering J, Crudup J, et al. Cancer. 1988 Apr 1;61(7):1336-44.

Selective internal radiation therapy: distribution of radiation in the liver.Burton MA, Gray BN, Klemp PF, Kelleher DK, Hardy N.Eur J Cancer Clin Oncol. 1989 Oct;25(10):1487-91.

In Europa seit 2003/2004 zugelassen

Weitere Therapieverfahren

Grundlage

Blutversorgung von Lebertumoren >3mm: 80-100% arteriell→ selektive Therapie→ geringe Lebertoxizität

Sirtex Medical Europe

Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )

SIR-Spheres vs. TheraSpheres


Y-90:

HWZphys 64hE βmax 2,24 MeVReichweite im Gewebe ~ 3mm

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SIR-Spheres vs. TheraSpheres

Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys. 2007


Nicht-resektable primäre und sekundäre Neoplasien der LeberPrimäre Neoplasien:- HCC- CCC

Sekundäre Neoplasien:- Metastasen aus NET, CRC, Mamma-Ca usw.


Indikationsstellung zur SIRT

Planung der Therapie I

Präinterventionelles 3-phasisches CT /MRT:- Tumor-Staging- Volumetrie:- Bestimmung des Target-Volumens für die Therapie

→ Dosiskalkulation

Angiographie- Aufdecken anatomischer Varianten- Flußverhältnisse- Ggf. Coiling „kritischer“ Gefäße


[99mTc]MAA-Szintigraphie mit SPECT/CT des Abdomens: - Katheter in A. hepatica propria oder lobär- Kalkulation der Lungenshuntfraktion- Aufdecken gastrointestinaler Shunts- Tumorvaskularität

FDG-PET zum Ausschluss von extrahepatischenMetastasen

Dosimetrie

Planung der Therapie II


Berechnung des Lungen-Shunts

Lungen-Shunt [%] =

Impulse im Lungen-ROI *100(Impulse im Lungen-ROI + Impulse im Leber-ROI)


R V L L D R

Geometrisches Mittel ventral/dorsal

Nebenwirkungen

Häufig: Fatigue-Syndrom

Selten: - epigastrischer Schmerz- Übelkeit/ Erbrechen- Bilirubinerhöhung

Sehr selten: Abstrom der Partikeln in OB-Organe - Cholezystitis- Pankreatitis- Gastritis bis Ulkusbildung- Pneumonitis bis Lungenfibrose- radiogene Hepatitis


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Nachsorge

Hauptsächlich durch die OnkologenRegelmässige Laborkontrollen (Leberfunktionsparameter, BB, Tu-Marker)CT/ MRT-Kontrollen


55 j. Pat. Mit multifokalem HCCMRT


Pat. G.V.

Angio:

Pat. G.V.


[99mTc]MAA-Szintigraphie:FDG-PET:

MAA

1

2

31

Pat. G.V.


Bremsstrahlungsscannach der Therapie

2

1

Pat. G.V.


Nachkontrollen

initial

nach 3 Monaten

nach 6 Monaten

Pat. G.V.

1

1

1


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85 j. Patient mit multifokalem HCCMRT:

Pat. H.H.


Angiographie

Pat. H.H.


Evaluation

MAA GK

MAA SPECT


Pat. H.H.


Pat. H.H.

Therapie

Komplikationsloser stationärer Aufenthalt6 Wochen später: Teerstuhl!Endo: grosses Ulkus des Antrums

Pat. H.H.


Histologie

Pat. H.H.


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Zusammenfassung

Vielversprechende Therapie bei lokal fortgeschrittenen, nicht mehr operablen Lebertumoren

Enge Kooperation zwischen Onkologen, interventionellenRadiologen und Nuklearmediziner unabdingbar!






Adjuvante Verfahren


Konzept des Sentinel-Lymphknotens (SLN)

Der Lymphabfluß eines malignen Tumorserfolgt primär zu einer Lymphknotenstation (Sentinel).

Wenn Sentinel negativ→ keine weitere

Lymphknotenmetastasen!

Mariani et al. J Nucl Med 2001; 42: 1198-1215

Szintigraphie des „Sentinel-Lymph node“ (SLN)

Untersuchungsablauf

Injektion eines radioaktiv markierten Kolloids im Bereich des TumorsSzintigraphische Aufnahmen bis zur Darstellung des Wächter-LKMarkierung der Projektion des LK auf der Haut der PatientinEntfernung des/der LKHistologie


Radiopharmazeutikum

Tc-99m markierte Albumin-Kolloide (Größe 20-100 nm)Volumen 0,2-1,0 mlAktivität: 150 - 250 MBq (bei OP 24 h p.i.)

10 - 50 MBq (bei OP am gleichen Tag)


Bildgebung IDurchführung einer dynamischen Lymph-Szintigraphie (empfehlenswert)Akquisition von statischen Aufnahmen in mindestens 2 Ebenen (ventral, LAO/RAO, streng seitlich)20 min und 3h p.i.(ggf. 24h p.i.)


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Bildgebung IIZusätzlich und falls verfügbar bei komplizierten Fällen SPECT/CT zur genauen anatomischen Zuordnung des Sentinels


Nach der Nuklearmedizin:

Operative Freilegung und Resektion des/der nuklidspeichernden LK mit Hilfe einer Gamma-Sonde und ggf. MethylenblauScreenen auf Restaktivität!Pathologische Aufarbeitung


Zusammenfassung

Schonendes Verfahren für die PatientinnenKein Nachteil im Vgl. zur AxilladissektionGute interdisziplinäre Zusammenarbeit erforderlich (Nuklearmediziner-Brustoperateur -Pathologe)!


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !

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