PET CT

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Begriff	Definition
PET CT	Die Idee zur PET-Bildgebung ist fast so alt wie die Nuklearmedizin: Bereits Anfang der 1950er konnten der Physiker G. L. Brownell und der Neurochirurg W. H. Sweet einen Hirntumor mit positronenbasierter Bildgebung lokalisieren. Als Erfinder der PET gelten jedoch die US-Physiker Michel Ter-Pogossian und Michael E. Phelps, die ihre Ergebnisse 1975 publizierten und maßgeblich an der Entwicklung des ersten serientauglichen PETSystems 1978 beteiligt waren. Wie funktioniert PET? Das Prinzip der PET entspricht dem der Nuklearmedizin: Sie ist charakterisiert durch die "Einbringung (...) radioaktiver Stoff in den Körper zu diagnostischen oder therapeutischen Zwecken". Anders als bei der Szintigraphie, bei der "Gamma-Strahler" verwendet werden, kommen bei der PET sogenannte "Positronen-Strahler" zum Einsatz. Wenn diese Radionuklide zerfallen, emittieren sie β+-Strahlung in Form eines Positrons. Dieses Teilchen bewegt sich nur einen sehr kurzen Weg durchs Gewebe. Dann "wechselwirkt" es mit einem Elektron. Dieses Aufeinandertreffen führt zur sogenannten Paarvernichtung (Annihilation). Am Ort dieses Ereignisses entstehen zwei "Energieteilchen" (Photonen), die sich in entgegengesetzten Richtungen voneinander entfernen. In einem PET-Gerät befinden sich viele ringförmig um den Patienten angeordnete Detektoren, die diese Vernichtungsstrahlen messen. Über die Verteilung der detektierten Photonen kann man den Ort, an dem der Zerfall stattgefunden hat, genau berechnen. So erhält man ein hoch aufgelöstes Bild der Verteilung der radioaktiven Substanz im Körper, das man sogar quantifizieren kann. Die PET ist etwa hundertmal empfindlicher als die Szintigraphie – sie ist also das physikalisch bessere Messgerät. Trotzdem dauerte es nach der Erfindung dieser Technik weitere 25 Jahre bis die PET in der Diagnostik wirklich wichtig wurde. PET-UNTERSUCHUNG MIT EINEM TRACER Es gibt verschiedene radioaktive Stoffe, die für PET/CT Untersuchungen genutzt werden. Manche dieser so genannten Tracer decken ein breites Spektrum an rasch wachsenden Zellen ab, andere haften sich nur an ganz spezielle, zum Beispiel langsam wachsende Zellen. Der am häufigsten genutzte Tracer ist ein radioaktiv markierter Zucker (Glukose): FDG. Die FDG-PET hat sich für viele onkologische Fragen als Diagnosemethode der Wahl etabliert und ist inzwischen Standard bei vielen Krebsarten. Ist ein Prostatakrebs indiziert, wird mittels des PSMA-PET untersucht, bei Verdacht auf neuroendokrine Tumore kommt DOTATOC zum Einsatz. Die PET zeigt nicht nur früh, wenn eine Therapie anschlägt – sie zeigt auch schnell, wenn eine mit potenziellen Nebenwirkungen behaftete Behandlung unwirksam ist und abgesetzt werden kann. Vom PET zum PET /CT: Orientierung ist alles Ein Problem bei der Interpretation der PET-Daten ist, dass sich die metabolischen Verteilungsmuster nur schwer der Anatomie zuordnen lassen. Grund dafür ist, dass sich die anatomischen Strukturen (z. B. Haut, Darm, Herz) im PET-Bild nur unzulänglich kontrastieren. Abhängig vom Tracer werden sie nur schwach oder gar nicht dargestellt. Die für gezielte Eingriffe wichtige Lokalisationsdiagnostik ist dadurch limitiert. Die Lösung dieses Problems sieht so aus, dass man morphologische und funktionelle Bilder überlagert. Technisch lässt sich das am besten mit einem Gerät umsetzen, das PET und CT in einem Apparat vereint. Mit einem solchen kombinierten System lassen sich größere Körperregionen untersuchen, ohne dass der Patient sich zwischenzeitlich bewegen oder den Tisch verlassen muss. Die Idee für das PET/CT wurde vom Time Magazine im Jahr 2000 zu Recht als „Innovation of the next millenium“ gekürt. Seit 2001 produzieren die großen Medizingerätehersteller diese Geräte in Serie. Sie haben sich so rasch verbreitet, dass neue PET-Systeme mittlerweile nur noch als PET/CTs erhältlich sind. Mit der technologischen Evolution vom PET zum PET/CT ist aber auch eine medizinische Revolution verbunden: Gegenüber den einzelnen Techniken hat die Kombination der beiden Verfahren die Sensitivität in der onkologischen Diagnostik signifikant um immerhin 10 - 15 % verbessert. PET/CT-Einsatz ist auch bei Rheuma, in der Neurologie und bei der Suche nach Entzündungsherden erfolgreich Dabei beschränkt sich der Einsatz der PET/CT-Technik heute beileibe nicht mehr auf die Bildgebung vor und während der Tumortherapie. Weitere Indikationen gibt es z. B. in der Rheumatologie, der Neurologie oder bei der Suche nach Entzündungsherden. Der Verdacht, dass das neue Verfahren durch die Anschaffung der - teuren - Apparate zu einer Kostensteigerung im Gesundheitswesen führt, ist unbegründet. Im Gegenteil: Durch eine verbesserte, an den Erkrankungsstadien ausgerichtete Behandlungsplanung, kürzere Verweildauern der Patienten und die Vermeidung unnötig aggressiver Therapien, lassen sich die Gesamtkosten sogar senken. Am besten belegt ist dies für das nicht-kleinzellige Bronchialkarzinom, einen der häufigsten malignen Tumoren in Mitteleuropa. Somit ist die PET/CT nicht einfach nur eine faszinierende Möglichkeit, um Stoffwechselvorgänge „live“ im Menschen zu beobachten. Sie hat handfeste Vorteile: Für Patienten, Ärzte und Kostenträger. Originaltext:Freudenberg LS, Beyer T (2011). „Ich sehe was, das du nicht siehst…“ Bildgebende Verfahren: Faszination PET/CT. Via medici;8: 46-48

Begriff

Definition

PET CT

Die Idee zur PET-Bildgebung ist fast so alt wie die Nuklearmedizin: Bereits Anfang der 1950er konnten der Physiker G. L. Brownell und der Neurochirurg W. H. Sweet einen Hirntumor mit positronenbasierter Bildgebung lokalisieren. Als Erfinder der PET gelten jedoch die US-Physiker Michel Ter-Pogossian und Michael E. Phelps, die ihre Ergebnisse 1975 publizierten und maßgeblich an der Entwicklung des ersten serientauglichen PETSystems 1978 beteiligt waren.

Wie funktioniert PET?

Das Prinzip der PET entspricht dem der Nuklearmedizin: Sie ist charakterisiert durch die "Einbringung (...) radioaktiver Stoff in den Körper zu diagnostischen oder therapeutischen Zwecken". Anders als bei der Szintigraphie, bei der "Gamma-Strahler" verwendet werden, kommen bei der PET sogenannte "Positronen-Strahler" zum Einsatz. Wenn diese Radionuklide zerfallen, emittieren sie β+-Strahlung in Form eines Positrons. Dieses Teilchen bewegt sich nur einen sehr kurzen Weg durchs Gewebe. Dann "wechselwirkt" es mit einem Elektron. Dieses Aufeinandertreffen führt zur sogenannten Paarvernichtung (Annihilation). Am Ort dieses Ereignisses entstehen zwei "Energieteilchen" (Photonen), die sich in entgegengesetzten Richtungen voneinander entfernen. In einem PET-Gerät befinden sich viele ringförmig um den Patienten angeordnete Detektoren, die diese Vernichtungsstrahlen messen. Über die Verteilung der detektierten Photonen kann man den Ort, an dem der Zerfall stattgefunden hat, genau berechnen. So erhält man ein hoch aufgelöstes Bild der Verteilung der radioaktiven Substanz im Körper, das man sogar quantifizieren kann. Die PET ist etwa hundertmal empfindlicher als die Szintigraphie – sie ist also das physikalisch bessere Messgerät. Trotzdem dauerte es nach der Erfindung dieser Technik weitere 25 Jahre bis die PET in der Diagnostik wirklich wichtig wurde.

PET-UNTERSUCHUNG MIT EINEM TRACER

Es gibt verschiedene radioaktive Stoffe, die für PET/CT Untersuchungen genutzt werden. Manche dieser so genannten Tracer decken ein breites Spektrum an rasch wachsenden Zellen ab, andere haften sich nur an ganz spezielle, zum Beispiel langsam wachsende Zellen. Der am häufigsten genutzte Tracer ist ein radioaktiv markierter Zucker (Glukose): FDG. Die FDG-PET hat sich für viele onkologische Fragen als Diagnosemethode der Wahl etabliert und ist inzwischen Standard bei vielen Krebsarten. Ist ein Prostatakrebs indiziert, wird mittels des PSMA-PET untersucht, bei Verdacht auf neuroendokrine Tumore kommt DOTATOC zum Einsatz. Die PET zeigt nicht nur früh, wenn eine Therapie anschlägt – sie zeigt auch schnell, wenn eine mit potenziellen Nebenwirkungen behaftete Behandlung unwirksam ist und abgesetzt werden kann.

Vom PET zum PET /CT: Orientierung ist alles

Ein Problem bei der Interpretation der PET-Daten ist, dass sich die metabolischen Verteilungsmuster nur schwer der Anatomie zuordnen lassen. Grund dafür ist, dass sich die anatomischen Strukturen (z. B. Haut, Darm, Herz) im PET-Bild nur unzulänglich kontrastieren. Abhängig vom Tracer werden sie nur schwach oder gar nicht dargestellt. Die für gezielte Eingriffe wichtige Lokalisationsdiagnostik ist dadurch limitiert. Die Lösung dieses Problems sieht so aus, dass man morphologische und funktionelle Bilder überlagert. Technisch lässt sich das am besten mit einem Gerät umsetzen, das PET und CT in einem Apparat vereint. Mit einem solchen kombinierten System lassen sich größere Körperregionen untersuchen, ohne dass der Patient sich zwischenzeitlich bewegen oder den Tisch verlassen muss. Die Idee für das PET/CT wurde vom Time Magazine im Jahr 2000 zu Recht als „Innovation of the next millenium“ gekürt. Seit 2001 produzieren die großen Medizingerätehersteller diese Geräte in Serie. Sie haben sich so rasch verbreitet, dass neue PET-Systeme mittlerweile nur noch als PET/CTs erhältlich sind. Mit der technologischen Evolution vom PET zum PET/CT ist aber auch eine medizinische Revolution verbunden: Gegenüber den einzelnen Techniken hat die Kombination der beiden Verfahren die Sensitivität in der onkologischen Diagnostik signifikant um immerhin 10 - 15 % verbessert.

PET/CT-Einsatz ist auch bei Rheuma, in der Neurologie und bei der Suche nach Entzündungsherden erfolgreich

Dabei beschränkt sich der Einsatz der PET/CT-Technik heute beileibe nicht mehr auf die Bildgebung vor und während der Tumortherapie. Weitere Indikationen gibt es z. B. in der Rheumatologie, der Neurologie oder bei der Suche nach Entzündungsherden. Der Verdacht, dass das neue Verfahren durch die Anschaffung der - teuren - Apparate zu einer Kostensteigerung im Gesundheitswesen führt, ist unbegründet. Im Gegenteil: Durch eine verbesserte, an den Erkrankungsstadien ausgerichtete Behandlungsplanung, kürzere Verweildauern der Patienten und die Vermeidung unnötig aggressiver Therapien, lassen sich die Gesamtkosten sogar senken. Am besten belegt ist dies für das nicht-kleinzellige Bronchialkarzinom, einen der häufigsten malignen Tumoren in Mitteleuropa. Somit ist die PET/CT nicht einfach nur eine faszinierende Möglichkeit, um Stoffwechselvorgänge „live“ im Menschen zu beobachten. Sie hat handfeste Vorteile: Für Patienten, Ärzte und Kostenträger. Originaltext:Freudenberg LS, Beyer T (2011). „Ich sehe was, das du nicht siehst…“ Bildgebende Verfahren: Faszination PET/CT. Via medici;8: 46-48