PET
Positronen-Emissions-Tomographie
Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) findet bei stoffwechselbezogenen Fragestellungen der Neuroonkologie ihre Anwendung. Tumorzellen weisen im Vergleich zu gesunden Körperzellen eine erhöhte Stoffwechselrate auf, was sich in einem gesteigerten Bedarf an Glukose und Aminosäuren widerspiegelt. Diese Eigenschaft von Tumoren macht man sich in der PET zunutze.
Der Patient bekommt schwach radioaktiv-markierte Substanzen (Tracer) verabreicht, welche den körpereigenen Metaboliten entsprechen und von den Zellen als solche aufgenommen, jedoch nicht verstoffwechselt werden. Dies ermöglicht die Visualisierung von Zellen und Geweben (v.a. sich schnell ausbreitende Tumore) mit erhöhter Stoffwechselaktivität.
Als Signalträger in der PET-gestützten Tumordiagnostik werden vorrangig [18-F]-Fluordeoxyglukose (FDG) als modifizierter Zucker sowie [11-C]-Methionin (MET) und O-(2[18-F]-Fluorethyl)-L-Tyrosin (FET) als modifizierte Aminosäuren verwendet. Diese Metabolite werden neben den Tumorzellen aber auch in geringerem Maß von gesundem Gewebe genutzt, wobei sich die Aufnahme von Aminosäuren im normalen Hirngewebe deutlich von der Anreicherung in bösartigen Hirntumoren unterscheidet.
Zu Beginn wird dem Patient der Tracer via Injektion in die Armvene verabreicht. Nach circa einer Stunde haben sich diese an Orten mit erhöhter Stoffwechselrate eingelagert. Die Wechselwirkung von künstlich induzierten Positronen mit körpereigenen Elektronen ruft die Abstrahlung von zwei hochenergetischen Photonen (Licht) hervor, welche durch Detektoren erfasst werden. Da die Photonen gegenläufig frei werden, können von der Bildquelle ausgehend beiderseitig Signale erfasst werden. Die räumliche Verteilung des Tracers im Körperinneren wird so aufgezeigt und die Errechnung einer Schnittbildserie ermöglicht.
Einen Vorteil der PET stellt die präzise Differenzierbarkeit des Tumorgrades dar, was wiederum nachhaltigen Einfluss auf die Aggressivität der folgenden Therapie hat. So findet man beispielsweise nur eine geringe Ablagerung des Tracers in benignen und niedermalignen Tumoren. Sich schnell und aggressiv ausbreitende maligne Zellen sind hingegen durch eine drastische Einlagerung der Signalstoffe gekennzeichnet.
Ein weiterer Vorteil ist die hohe Aussagekraft der PET-Aufnahmen. Wird eine Veränderung des Gewebes beispielsweise in einer MRT-Aufnahme als Tumor gedeutet, so wird dies im Mittel zu 50% durch eine Biopsie bestätigt. Bei einer vergleichenden Situation nur mit einer PET-Aufnahme kann die Diagnose in über 90% der Fälle verifiziert werden.
Zudem lassen sich in der PET nekrotische Gewebe, Narbengewebe und Ödeme deutlich besser von Tumorrezidiven unterscheiden.
Bei PET/CT-Geräten ist ein zweiter Detektor für eine niedrig dosierte Röntgenaufnahme nachgeschaltet, wobei die separaten Bilder aus PET und CT überlagert werden.
Indikation des FDG-Tracer bei malignen Gliomen
- Differenzierung zwischen Rezidiv und Strahlennekrose
- Erkennung der malignen Entdifferenzierung eines Gliomrezidivs
- Bestimmung des Biopsieortes bei Verdacht auf Gliom
- Beurteilung der biologischen Aggressivität der Raumforderung
- Nachweis von Resttumor nach Operation
Indikation der markierten Aminosäure als Tracer bei malignen Gliomen
- Differenzierung zwischen Rezidiv und Strahlennekrose
- Abgrenzung des Tumors
- Bestimmung des besten Entnahmeortes als Vorbereitung einer Biopsie
- nicht invasives Grading von Hirntumoren
- Therapieplanung bzw. -bewertung
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