Onkologische PET / CT Untersuchungen

Erste Erfahrungen mit dem Biograph 6 PET/CT von Siemens

• Positronenstrahler haben eine kurze Halbwertszeit.

• Beim Zerfall wird ein Proton in ein Positron, ein Neutron und ein Neutrino umgewandelt:

• Annihilation: Positron und Elektron bilden für kurze Zeit ein sog. Positronium, bevor ihre Masse in zwei Quanten umgewandelt wird, die in entgegen gesetzter Richtung (180°) auseinander fliegen.

• Die Energie der Quanten beträgt entsprechend des Energie- und Impulserhaltungssatzes jeweils 511keV.

Der physikalische Hintergrund der PET- Bildgebung

Die beiden Quanten werden von zwei gegenüber liegendenDetektoren (Ringdetektorsystem oder Mehrkopfkamera) innerhalb einer bestimmten Zeit (Koinzidenzzeitfenster ca. 12 ns)registriert.

Physikalischer Hintergrund

So sah unser altes PET-Gerät aus.Siemens ECAT 47

Es war von 1993 bis 2007 in Betrieb.

Die Geschichte

• Im PET-CT sind ein CT und ein PET-Gerät hintereinander montiert.• Es wird zuerst eine schnelle Ganzkörper-CT-Sequenz gestartet. • Anschliessend, ohne die Lagerung zu verändern, erfolgt die PET-

Akquisition.

Unterschiede beim Akquisitionsprinzip

Schwächungskorrektur beim PET-CT Gerät

In der Klinik für Nuklearmedizin des Universitätsklinikums Frankfurt steht seit September 2007 ein Biograph 6 der aktuellen Siemens-Baureihe als modernes PET/CT-Gerät und wird in Zusammenarbeit mit der Diagnostischen und Interventionellen Radiologie betrieben.

Das Gerät besteht aus einem PET-Scanner mit einem Vollring aus LSO- (Lutetium-oxyorthosilikat) Detektoren und einem 6-Zeilen-Spiral-CT.

Universitätsklinikum Frankfurt

• F-18-Fluordeoxyglukose:- Aufnahme über Glukosetransporter in die Zelle- Umwandlung zu F-18-FDG-Phosphat (Hexokinase)- F-18-FDG-Phosphat kann nicht weiter verstoffwechselt werden und akkumuliert in der Zelle (trapping)

• Gallium-68-DOTATOC bindet an Somatostatinrezeptoren (bevorzugt Subtyp 2 und 5)

• F-18-DOPA ist eine Vorstufe von Dopamin und wird über die Monoaminotransporter in die Zelle aufgenommen.

• F-18-Cholin (radiomarkierter Aminoalkohol) ist ein Ausgangstoff für die Lipidsynthese und wird durch die Cholin-Transporter in die Zelle eingeschleust.

PET-Tracer

- Hochmalignes NHL: Therapiekontrolle- M. Hodgkin: Verlaufskontrolle- Schilddrüsenkarzinom: Metastasensuche- Malignes Melanom: N- und M- Staging: Verlaufskontrolle- Ösophaguskarzinom: Staging LK- und Fernmetastasen- Pankreaskarzinom: Differentialdiagnose benigne - maligne- Kolorektale Karzinome: Restaging bei Rezidivverdacht,

bedingt - Primärtumor- Kopf- / Hals-TU: LK-Staging, Rezidivverdacht, CUP-Syndrom- Lungen-TU: Dignitätsabklärung von RF, N-Staging (NSCLC), extrathorakales M-Staging (Ausnahme: Hirnmetastasen), Rezidiv- Prostata-Ca: Primärstaging sowie N- und M-Staging.

Onkologische PET – Indikationen

• M. Hodgkin– Noduläre Sklerose (mit 2/3 die häufigste Form)– Mixed cellularity (ca. ¼ der MH-Erkrankten)– Seltene lymphozytenreiche oder –arme Formen

• Non-Hodgkin Lymphome– Lymphome aus den B- und T-Vorläuferzell-Reihen– B-Zell-Lymphome ( auch Plasmozytom )– T-Zell-Lymphome

• MALT-Lymphome• Chlorome

Lymphome

M. Hodgkin

Hochmalignes NHL

Es gibt vier wichtige Unterarten des malignen Melanoms, dazu eine seltenauftretende Unterart:

– Oberflächlich spreizendes Melanom (SSM: superficial spreading melanoma, auch pagetoides Melanom, Häufigkeit etwa 47 %) in den früheren Stadien nur oberflächliche Ausbreitung.

– Noduläres malignes Melanom (NMM, Häufigkeit etwa 39 %) ist die aggressivste Form, metastasiert früh lymphogen und hämatogen, bei fehlender Melaninproduktion spricht man vom seltenen Subtyp

• Amelanotisches Melanom (AMM, selten)– Lentigo-maligna-Melanom (LMM, Häufigkeit etwa 6 %) langsames

Wachstum radiär und horizontal, gute Prognose– Akrolentiginöses Melanom (ALM, Häufigkeit etwa 6 %) ähnlich wie LMM, ist

aber primär an den Extremitäten lokalisiert, wächst aggressiv und metastasiert früh.

Bei der N- und M-Klassifikation ist die PET/CT (vor allem mit FDG, selten mit DOTATOC) den anderen diagnostischen Verfahren überlegen.

Dermatologie

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Malignes_Melanom&action=edit&section=8http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Malignes_Melanom&action=edit&section=8

Dermatologie

Axilläre LK rechts bei Z. n. NMMder oberen Extremität rechts

F-18 FDG PET/CT:Regionäre lymphogene MetastasierungEs ergibt sich eine N1-Situation

Kopf-Hals-Tumore

• Unterschiedliche Tumorentitäten• 90% der Tumoren im Nasopharingealraum sind Plattenepithel-Ca• Schilddrüsen-Ca• Speicheldrüsen-Ca, Nebenschilddrüsen-Ca und weitere Tumorentitäten

• Indikationen für PET bzw. PET/CT– Nodales Staging– Rezidivdiagnostik– CUP

• Nasopharyngeale KarzinomeZervikale Lymphknoten-Metastasen ca. 95%. Wichtig, dass in ca. ¼ aller Patienten Skipmetastasen gefunden wurden.

Chua et all, Head Neck. 2008 Oct 28.

In % X-ray, U S

C T FDG-P E T

FDG-PET/CT

Sensitivität/Spezifität 33,3/66,7 83,3/83,3 90,3/91,1 94,4/97,2

Kopf-Hals-Tumore

PLE-Ca Unterkiefer mit locoregionären LymphknotenHier ist von einer N2c – Situation auszugehen, eine eindeutige T-Klassifikation ist nicht möglich.

Kopf-Hals-Tumore

PLE-Ca Oberkiefer mit locoregionären LymphknotenHier ist von einer N1- und M0- Situation auszugehen

Schilddrüsen-Karzinome

• Differenzierte SD-Karzinome: papillär, follikulär • Medulläres SD-Karzinom (C-Zell-Karzinom)• Anaplastische / undifferenzierte SD-Karzinome

Indikation für PET und PET/CT sind:– Anstieg des Tg ohne Nachweis jodavider Foci– Bekannte dedifferenzierte Filiae

Bei FDG-PET wurde eine Steigerung der Sensitivität und der Anzahl der Läsionen unter TSH-Stimulation festgestellt. Die Anzahl der Patienten mit Metastasen blieb aber konstant. (Leboulleux et all, Paris J Clin Endocrinol Metab. 2009 Jan 21).

SSTR-Positivität wurde bei nicht-medullären SD-Karzinomen festgestellt (Görges et All, Essen, Nuklearmedizin. 1999;38(1):15-23.). Die follikulären und papillären SD-Karzinome zeigen eine moderate SSRT-Positivität, die allerdings im Vergleich mit FDG-PET für die Diagnostik eher unterlegen zu sein scheint. Eine therapierelevante SSRT-Positivität wurde bis jetzt nicht eindeutig belegt.

Medulläres Karzinom

F-18 FDG PET/CT:Hepatische, lymphogeneund ossäre MetastasierungHier ist von einer N1b- und M1-Situation auszugehen

Medulläres Karzinom

Ga-68 DOTATOC PET/CT:Hepatische, lymphogeneund ossäre Metastasierung

Follikuläres SD-Karzinom

F-18 FDG PET/CT:Minimaler hTg-Anstieg (ca. 1,2 ng/dl)⇒ Singuläre LK-Filia in der Jugulargrube, es wird eine bessere Orientierung des Chirurgen durch die Fusionsbilder ermöglicht.

Follikuläres SD-Karzinom

Ga-68 DOTATOC PET/CT:Pulmonale, lymphogeneMetastasierung ND: verplumpte Nebenniere

Bronchial-Karzinome

Pathologische Subtypen nach WHO •Kleinzelliges Karzinom (CSLC) ca. 25%

• Nicht-kleinzelliges Karzinom (NCSLC) ca. 60%• Plattenepithelkarzinom (ca. 25-40%)• Adenokarzinom (ca. 25-40%)• Großzelliges Karzinom (ca. 10-15%)

• Andere Karzinomarten: • Adenosquamoses Karzinom• Karzinoid

Prognose und Behandlungsoptionen: bis Stadium 2 – in kurativer Absicht ab Stadium 3 – die 5-Jahres-GÜR ist bei 10%

Okkultes Karzinom Tx N0 M0

Stadium 0 Tis N0 M0

Stadium 1a T1 N0 M0

Stadium 1b T2 N0 M0

Stadium 2a T1 N1 M0

Stadium 2b T2 N1 M0

T3 N0 M0

Stadium 3a T1, T2 N2 M0

T3 N1, N2 M0

Stadium 3b Jedes T N3 M0

T4 Jedes N M0

Stadium 4 Jedes T Jedes N M1

Bronchial-Karzinome

F-18 FDG PET/CT:Pancoast-Tumor mit paratrachealem LymphknotenEs ergibt sich eine T4 N1 Situation

Bronchial-Karzinome

F-18 FDG PET/CT:Primarius rechts zentral mit infracarinärem LymphknotenEs ergibt sich eine T4 N2 Situation

Bronchial-Karzinome

F-18 FDG PET/CT:BC-Primarius mit lymphogener und ossärer Metastasierung Es ergibt sich eine T4 N2 M1 Situation

CUP-TumoreCancer of Unknown Primary

F-18 FDG PET/CT:BC-Primarius mit lymphogener und ossärer Metastasierung ND: Zweittumor im Colon ascendens

GynäkologieMamma-Ca ist die häufigste Tumorentität überhaupt, seltener ist es auch bei Männern diagnostiziert.

Die Primärdiagnostik ist noch Domäne der Radiologen:Sonographie, Mammographie und Mamma-MRT

• Die FDG PET/CT hat eine untergeordnete Rolle. • Es sollte aber hier erwähnt werden, dass durch die morphologische CT- Komponente die PET-Diagnostik des Lokaltumors verbessert wurde. • Beim N- und M-Staging ist FDG-PET/CT den anderen diagnostischen Verfahren überlegen.

Weitere gynäkologische Tumorentitäten sind: • Vaginal-Ca• Cervix-Ca• Endometrium-Ca• Ovarial-Ca

Mamma-Karzinom

F-18 FDG PET/CT:Pulmonale und hepatische MetastasierungAxillär rechts - braunes Fettgewebe, die CT-Sequenz zeigte keine Lymphknoten

Cervix-Karzinom

Ga-68 DOTATOC PET/CT:Multifokale ossäre und hepatische Metastasierung

Gastrointestinale Tumore

Tumore im Gastrointestinaltrakt

- Ösophagus-Ca (T-Klassifikation bei großen Tumoren, N-Staging - schwierig)- Magen-Ca (evtl. Rezidiv und Metastasenstatus)- Kolorektale Karzinome:

90% sind Adenokarzinome Karzinoide

- Leber- und Gallengangkarzinome - Pankreas-Ca

- NET des Gastrointestinaltrakts (die Karzinoide sind im Spektrum der NET integriert)

Hier liegen die Vorteile des PET/CT Lokalisation, präzises N-StagingArtefaktenausschluss, Darminhalti. v. und / oder orale KM

Kolorektales Karzinom

F-18 FDG PET/CT:Lokalbefund mit hepatischer MetastasierungDie Leberfilia ist mit i. v. KM CT nicht darstellbar.

NET des Pankreas

Ga-68 DOTATOC PET/CT:Lokalrezidiv mit hepatischer Metastasierung, die z.T. in der CT-Sequenz nicht darstellbar ist.

Gastrinom

Ga-68 DOTATOC PET/CT: Focus unmittelbar neben dem Clipmaterial ⇒ Bei solchen singulären Herden erhofft man sich eine PET-Sonden gesteuerte Resektion des Befundes

Urologie

Tumoren des Urogenitaltrakts

- Prostata-Ca (Lokalstaging, N- und M-Stadium) vor allem FEC PET/CT - Nierenzell-Ca (FEC PET/CT)

- Nebennieren-Tumore- Phäochromozytom (FDG, DOTATOC und DOPA PET/CT)- Inzidentalom (FDG-PET/CT)

Prostata-Karzinom

F-18 Flour-Ethyl-Cholin PET/CT:Lokalbefund mit regionärer LK-Filia

Prostata-Karzinom

F-18 Flour-Ethyl-Cholin PET/CT:Multifokale cerebrale, lymphogene, pulmonaleund ossäre Metastasierung

Nierenzell-Karzinom

F-18 Flour-Ethyl-Cholin PET/CT:Lymphogene Metastasierung bei Nierenzell-Karzinom

Nebennieren-Tumore

F-18 DOPA PET/CT:Lokalbefund in der deutlich vergrößerten NN links

Ossäres Staging

F-18 NaF PET/CT:Ossäre Filia in der 9. Rippe links dorsolateral => Bessere Bildqualität im Vergleich zur Skelett-Szintigraphie, allerdings teurer.

Zweittumore

F-18 FDG PET/CT:Zweittumor im Colon ascendens

Zweittumore

F-18 FDG PET/CT:Zweittumor im Dickdarm

Misalignment

Pitfall

F-18 FDG PET/CT:Unklarer Befund in der PET-Sequenz und in der Fusion. Eine durchgebrochene Schraube ist gut in der CT-Sequenz sichtbar.

Vorteile der PET/CT vs. alone PET- Besseres N- und M- Staging wegen der CT-Sequenz (hier

Perfusionsequenzen möglich), bessere Beschreibung der T-Situation oder bei V. a. Lokalrezidiv.

- Bessere Differenzierung zwischen physiologisch bedingten (z. B. Stimmbänder, Speicheldrüsen, Muskelartefakte), entzündlichen und malignomtypischen Foci im MKG-Bereich.

- Kürzere Akquisitionszeiten (20-25 min vs. 40-45 min)

Nachteile der PET/CT gegenüber alone PET- Schlechte Darstellung des Lokaltumors bei paraossärer Lokalisation

(CT-Schwächung bei Zahnartefakten oder Metallprothesen deutlich erschwert.)

- Bewegungsartefakte- Stärkere Strahlenbelastung (durch die CT-Komponente)

Zusammenfassung

Danke für die Aufmerksamkeit

F-18 FDG PET/CT:ZNS-Lymphom

Indikationen der PET/CT mit F-18-DOPA bei neuroendokrinen Tumoren

1. PrimärstagingDerzeit steht in kurativer Sicht keine etablierten Therapieverfahren außer der chirurgischen Resektion. Deswegen ist neben einer frühzeitigen Diagnose, eine frühzeitige Beurteilung der Operabilität für die Patienten von großem Nutzen. Nicht-chirurgische Verfahren wie die medikamentöse, radiotherapeutische, radioimmuntherapeutische oder sogar die sog. lokal ablative Behandlung führen bestenfalls zu einer Tumorgrößenverringerung. Eine Chemotherapie sollte nur bei den relativ seltenen primitiven sog. anaplastischen NET-Tumoren und NET-Tumoren der Bauchspeicheldrüse und der Lunge zum Einsatz kommen.

Neuroendokrine Tumore

Primärstaging

Derzeit steht in kurativer Sicht keine etablierten Therapieverfahren außer der chirurgischen Resektion. Deswegen ist neben einer frühzeitigen Diagnose, eine frühzeitige Beurteilung der Operabilität für die Patienten von großem Nutzen. Nicht-chirurgische Verfahren wie die medikamentöse, radiotherapeutische, radioimmuntherapeutische oder sogar die sog. lokal ablative Behandlung führen bestenfalls zu einer Tumorgrößenverringerung. Eine Chemotherapie sollte nur bei den relativ seltenen primitiven sog. anaplastischen NET-Tumoren und NET-Tumoren der Bauchspeicheldrüse und der Lunge zum Einsatz kommen.

Indikationen der PET/CT mit F-18-DOPA bei neuroendokrinen Tumoren

Krankheitsverlauf

(Die einzelnen NET haben jeweils spezifische Tumormarker, die im Blutserum bestimmt werden können. Erhöhte Tumormarker zeigen ein Lokalrezidiv oder Metastasierung der Grunderkrankung und mit F-18-DOPA-PET/CT besteht die Möglichkeit diesen Krankheitsprogress zu lokalisieren und je nach Ausdehnung eine erneute chirurgische Intervention oder alternative Behandlungen gezielt einzusetzen. )

Indikation für F-18 DOPA PET/CT- Untersuchung

Patient mit NET des Pankreas. Aktuell ansteigende Tumormarker. Ein DOPA-avider Focus im Lebersegment 3 zeigt das morphologische Korrelat

Z.n. Stent-PTCA des RIVA wegen akutem VWI, LVEF 45%.

Vitalitätsprüfung

Folie 1Folie 2Folie 3Folie 4Folie 5Folie 6Folie 7Folie 8Folie 9Folie 10Folie 11Folie 12Folie 13Folie 14Folie 15Folie 16Folie 17Folie 18Folie 19Folie 20Folie 21Folie 22Folie 23Folie 24Folie 25Folie 26Folie 27Folie 28Folie 29Folie 30Folie 31Folie 32Folie 33Folie 34Folie 35Folie 36Folie 37Folie 38Folie 39Folie 40Folie 41Folie 42Folie 43Folie 44Folie 45Folie 46Folie 47Folie 48Folie 49Folie 50Folie 51Folie 52Folie 53