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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

Welche Substanz wofür Welche Substanz wofür –– Cholin, FET ...mtra.nuklearmedizin.de/fortbildungen/jata09_abstracts/fobi_2.pdf · PD Dr. Michail Plotkin Klinik für Nuklearmedizin

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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