Positronenemissionstomographie (PET)

Die Positronenemissionstomographie (PET) ist ein nuklearmedizinisches Verfah­ren, das die nichtinvasive und quantitative Messung von Radiopharmakakonzentrationen erlaubt. Positronen erzeugen eine Vernichtungsstrahlung von 511 keV, die in einem Win­kel von 180° emittiert wird. Basierend auf dem Prinzip der Koinzidenzmessung, erfolgt die Rekonstruktion der akquirierten Projektionen in transversale, sagittale und coronale Schichten. Weiterhin ist eine Korrelation zu morphologischen Schichtverfahren, wie CT und MRT durch die neuen kombinierten Geräte, wie PET-CT und PET-MRT einfach möglich.

Verschiedene biologische Parameter wie Gewebeperfusion, Transport und Stoff­wechsel von Substanzen sowie die Kinetik von therapeutisch wirksamen Substanzen (z.B. Zytostatika) können mit PET gemessen werden. Der am häufigsten eingesetzte Tracer ist die Fluor-18-markierte Deoxyglukose (FDG), ein Glukoseanalogon, das für die Darstellung von Tumoren sensitiv ist. F-18-Deoxyglukose (FDG) wird analog zu Glukose transportiert und phosphoryliert, wird dann jedoch zu über 90 % nicht weiter metabolisiert.

Wesentliche Vorteile von PET sind:

1. Die Anwendung von kurzlebigen Radiopharmaka, die selbst in einer Untersuchung nacheinander appliziert werden können (sog. Multitracer-Untersuchungen), um ver­schiedene biologische Informationen über den Tumor zu kombinieren (z.B. Perfusion, Aminosäuretransport und Glukosestoffwechsel).

2. Die Verwendung von positronenemittierenden Isotopen, wie Sauerstoff-15 (O-15), Stickstoff-13 (N-13) und Kohlenstoff-11 (C-11), deren Elemente auch natürlicherweise in organischen Verbindungen vorkommen. Die o.g. Isotope sind zur Markierung von Bi­omolekülen und Pharmaka besser geeignet, da sie deren biologisches Verhalten nicht verändern.

3. Die genaue, absolute Messung von Radiopharmakakonzentrationen. Dies ist ein entscheidender messtechnischer Vorteil gegenüber der SPET (Single Photon Emission Tomography). Der Grund dafür ist, dass bei PET die Messung des Koinzidenzereignisses tiefenunabhängig ist. Weiterhin kann mit Hilfe einer Transmissionsmessung eine genaue Bestimmung der absoluten Abschwächungsfaktoren für jede Koinzidenzlinie durchgeführt werden.

4. Die Durchführung von dynamischen Studien, da PET-Scanner Vollringsysteme sind.

PET hat speziell in der Onkologie eine zunehmende Bedeutung gewonnen, da die Sensitivität von FDG-PET für das Staging und die Differentialdiagnostik gut ist. Der bisherige Einsatz der PET beschränkt sich in der Mehrzahl der Untersuchungen auf die rein visuelle Interpretation von Ganzkörperbildern. Quantitative Messungen (meistens statische Akquisitionen) werden für bestimmte Applikationen verwendet. Eine semi­quantitative Auswertung wird zum Teil für die Therapieüberwachung eingesetzt. Diese Auswertung erfolgt in der Regel über den "Standardized Uptake Value", SUV. Dieser Parameter erlaubt einen Vergleich von Patientenuntersuchungen durch Standardisierung der gemessenen Konzentration für die applizierte Dosis und das Körpergewicht als Verteilungsvolumenschätzwert. SUV ist ein dimensionsloser Verteilungswert, ein SUV von 1.0 bedeutet Gleichverteilung eines Radiopharmakons.

Eine dynamische Datenakquisition ist einer statischen Messung prinzipiell überle­gen, da nur die Messung der Kinetik eines Tracers genaue Informationen über seine zeit­liche und räumliche Distribution im Zielgebiet liefern kann. Eine differenzierte Analyse der kinetischen Daten ist sinnvoll, um ein Optimum an Information aus der PET-Untersuchung zu gewinnen.

Positronenemissionstomographie-Computertomographie (PET-CT)

Die PET-Scanner wurden durch die Kombination von einem vollwertigen PET und einem CT-System ersetzt. Die CT-Komponente dient der Schwächungskorrektur der PET-Aufnahmen und der Zuordnung der PET-Befunde. Je nach Fragestellung, kann eine PET-Messung mit einer diagnostischen CT-Untersuchung kombiniert werden.

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