Nuklearmedizin / Nuclear Medicine: Diagnostik, Therapie, Klinische Forschung / Diagnosis, Therapy, Clinical Research

1170 Pages·1978·81.21 MB·English

by  Prof. Dr. D. V. Becker, Dr. W. Bessler, Dr. A. Churchod, Dr. B. Delaloye, Prof. Dr. U. Feine, Prof. Dr. W. Finck, Dr. M. Friedrich, Dr. H. Fritzsche, Dr. H. W. Gray, Dr. W. R. Gre

HANDBUCH DER MEDIZINISCHEN
RADIOLOGIE
ENCYCLOPEDIA
OF MEDICAL RADIOLOGY
HERAUSGEGEBEN VON· EDITED BY
L. DIETHELM F.HEUCK
O. OLSSON F. STRNAD H. VIETEN
A. ZUPPINGER
BAND/VOLUME XV
TElL/PART 2
SPRINGER-VERLAG BERLIN· HEIDELBERG· NEW YORK 1978
NUKLEARMEDIZIN
TElL 2
DIAGNOSTIK, THERAPIE, KLINISCHE FORSCHUNG
NUCLEAR MEDICINE
PART 2
DIAGNOSIS, THERAPY, CLINICAL RESEARCH
VON ·BY
K.Anger· D. V. Becker' W. Bessler' A. Bischof-Delaloye· W. Borner' A. Churchod
B. Delaloye . H. Emde . U. Feine . W. Finck· M. Friedrich· H. Fritzsche
H. W. Gray' W. R. Greig· K. Hennig· R. Hofer' G. Hor . H. Hundeshagen
E. Kronert . P. MariG . R. Montz· H. W. Pabst· M. Ramos' F. Ritzl· H. RosIer
K. zum Winkel· F. Wolf· P . Woller' U. Zeidler' E. Zeitler' G. Zita
REDIGIERT VON· EDITED BY
H. HUNDESHAGEN
Hannover
MIT 369 ABBILDUNGEN (1366 EINZELDARSTELLUNGEN), EINIGE INFARBE
WITH 369 FIGURES (1366 SEPARATE ILLUSTRATIONS), SOME IN COLOR
SPRINGER-VERLAG BERLIN· HEIDELBERG· NEW YORK 1978
Professor Dr. H. HUNDESHAGEN
Medizinische Hochschule Hannover, Abteilung fUr Nuklearmedizin
und spezielle Biophysik,
Zentrum Radiologie, Karl-Wiechert-Allee 9, D-3000 Hannover 61
TSBN-13 :978-3-642-81171-5 e-ISBN -13 :978-3-642-81170-8
DOl: 10.1007/978-3-642-81170-8
CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek. Handbuch der medizinischen Radiologie = Encyclopedia of medical radiologyJhrsg. von
L. Diethelm ... - Berlin, Heidelberg, New York: Springer.
NE: Diethelm, Lothar [Hrsg.]; PT
Bd. 15. --> Nuklearmedizin. Nuklearmedizin = Nuclear medicineJredigiert von H. Hundeshagen. - Berlin. 'Heidelberg, New York: Springer.
NE: Hundeshagen, Heinz [Hrsg.]; PT
Teil 2. Diagnostik, Therapie, klinische ForschungJvon D.V. Becker ... - 1978. (Handbuch der medizinischen Radiologie; Bd. 15)
NE: Becker, David V. [Mitarb.]
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ist gemaB § 54 UrhG eine Vergtitung an den Verlag zu zahlen, deren H6he mit dem Verlag zu vereinbaren is!.
i!') by Springer-Verlag Berlin· Heidelberg 1978
Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1978
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kenn-
zeichnung nicht zu der Annahme, daB solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten
waren und daher von jedermann benutzt werden dtirften.
Gesamtherstellung: Universitatsdruckerei H. Stiirtz AG, Wiirzburg
2122/3140-543210
Vorwort
Das Fachgebiet Nuklearmedizin ist in einem AusmaB in Weiterentwicklung begriffen,
daB es schwierig erscheint, zu diesem Zeitpunkt ein Handbuch herauszugeben. Es sollte
fUr die diagnostischen und therapeutischen MaBnahmen nicht nur eine zeitliche Dar-
stellung der methodischen und klinischen Fortschritte beinhalten, sondern auch lang-
zeitlich eingefUhrte und fUr die Klinik und Praxis standardisierte Verfahren und ihre
Ergebnisse darstellen. So war es notig, wahrend des Entstehens dieses Handbuch-
bandes einzelne Kapitel schon wieder zu tiberarbeiten. Die nuklearmedizinische Herz-
und Kreislaufdiagnostik, die Moglichkeiten der Anwendung von Radiodiagnostika in der
Onkologie, sowie die Fortschritte auf dem Sektor der "single photon" Emissions-
Computer-Tomographie und der Positronen-Tomographie werden auch aus diesem
Grunde noch nicht aufgenommen, sondern sind fUr einen weiteren Erganzungsband in
Bearbeitung.
DargesteHt werden Entwicklung, Standardisierung und Effektivitat der Verfahren,
die als fUr die Klinik eingefUhrt gelten. Die Darstellung ist nach Organen bzw. Organ-
systemen sowie nach Spezialgebieten aufgegliedert. Es ist gelungen, fUr die einzelnen
Kapitel entsprechend international anerkannte Mitarbeiter zu gewinnen.
Offensichtlich ist die Wandlung der Nuklearmedizin von der zunachst getrennt durch-
gefUhrten Lokalisations- und Funktionsdiagnostik durch eine zweite Phase ihrer Ent-
wicklung, deren Basis die Stoffwechselfunktion und die Pathophysiologie ist. Ermoglicht
wurde dies durch die Geratetechnik und die standigen Neuentwicklungen auf dem Sektor
der Radiopharmazeutika (siehe Bd. XVII dieses Handbuches). "Functional imaging"
ist das Schlagwort. Hier werden bestimmte Stoffwechselfunktionen nach Applikation
radioaktiver Stoffe in den einzelnen Organregionen lokalisiert als Bild dargestellt. Auch
die Knochenszintigraphie ist im Grunde genommen nichts anderes.
Wir stehen bei der Herausgabe dieses Bandes am Beginn einer dritten Phase der
Entwicklung der Nuklearmedizin. Die dreidimensionale Bestimmung von Radioaktivitat
im Korper durch die Emissions-Computer-Tomographie und die fUr lokalisierte Gewebe-
volumina bestimmbare Stoffwechselfunktion durch die tiber die Positronenmessung
mogliche quantitative Radioaktivitatsmessung. Diese Entwicklung soH in einem im Ent-
stehen begriffenen 3. Band des Handbuches der Nuklearmedizin dargesteHt werden.
Hannover, Oktober 1978 H. HUNDESHAGEN
Preface
Nuclear medicine is currently expanding to such an extent that the publication at this
time of a handbook on the field appears problematic. The handbook has to include
not only a chronological presentation of the progress made in methods and clinical
application of diagnostic and therapeutic measures, but also of the long-range
procedures that had been introduced and standardized for clinic and private practice
and their results. The inherent difficulties in such an endeavor necessitated the revision
of individual chapters during production. Also for this reason certain topics are not
included here, such as heart and circulation diagnosis in nuclear medicine, the
possibilities of applying radiodiagnosis in oncology, as well as the progress in the sector
of single-photon emission computed tomography and positron tomography. Work on
a supplementary volume dealing with these topics is in process.
The development, standardization, and effectiveness of clinical procedures are treated
according to organs, systems of organs, and special areas. Each chapter has been
written by an internationally known specialist in the respective subject.
Clearly the trend in nuclear medicine has moved away from the localization and
functional diagnosis, initially made separately, through a second phase based on metabolic
function and pathophysiology. This development has been made possibly by the technology
of instrumentation and the uninterrupted new developments in the radio pharmaceutic
branch (see Vol. XV /1 of this handbook). "Functional imaging" is now the catchword,
after radioactive materials are applied an image is produced that shows certain metabolic
functions to be localized in individual organ regions. Bone scintigraphy is basically
the same thing.
With the publication of this volume we are embarking on a third phase of
development in nuclear medicine - the 3-dimensional diagnosis of radioactivity in the
body by emission computed tomography and the quantitation via positron count of
radioactivity that can be determined for metabolic function in localized tissue volumns.
This direction will be dealt with in a third volume of the handbook now in the making.
Hannover, October 1978 H. HUNDESHAGEN
Inhaltsverzeichnis - Contents
I. Hirn
A. Hirnszintigraphie. Von U. ZEIDLER.
1. Einftihrung . . . . . . . . . . . . . . .
2. Pathophysiologie - Strahlenbelastung - Technik 2
2.1. Pathophysiologie der Radioaktivitatsanreicherung 2
2.1.1. Bei Hirngeschwiilsten. . . . . . 2
2.1.2. Bei vaskularen Hirnerkrankungen . 3
2.1.3. Bei avaskularen Raumforderungen . 4
2.1.4. Bei entziindlichen Hirnerkrankungen 4
2.2. Radionuklide und radioaktive Verbindungen. 4
2.2.1. Quecksilber-Verbindungen . 4
2.2.2. Technetium-Verbindungen. 4
2.2.3. Indium-Verbindungen 5
2.2.4. Gallium-Verbindungen 5
2.2.5. Kobalt-Verbindungen. 5
2.2.6. Selenit....... 5
2.3. Strahlenbelastung des Patienten 5
2.4. Patientenvorbereitung und Untersuchungstechnik. 6
2.4.1. Optimale Untersuchungszeit .. 6
2.4.2 Das normale Hirnszintigramm . 7
2.4.3. Artefakte....... 7
2.4.4. Die Sequenzszintigraphie . 8
3. Das pathologische Hirnszintigramm . 10
3.1. Bei Hirngeschwiilsten. . . 10
3.1.1. Tumoren der GroBhirn-Hemisphiiren . 11
3.1.2. Supratentorielle, basisnahe Geschwiilste . 14
3.1.3. Mittelliniennahe Tumoren und Ventrikel-Tumoren 16
3.1.4. Tumoren des infratentoriellen Raumes . . . . . 16
3.1.5. Bei Hirntumoren im Kindesalter. . . . . . . . 18
3.1.6. Szintigraphie in der postoperativen Verlaufskontrolle 20
3.2. Hirnszintigraphie bei vaskuliiren zerebralen Erkrankungen . 22
3.2.1. Szintigraphie bei spontanen Blutungen . . . 22
3.2.1.1. Das epidurale Hiimatom ........ . 22
3.2.1.2. Das akute und subakute subdurale Hiimatom 22
3.2.1.3. Das chronisch-subdurale Hiimatom . 22
3.2.1.4. Die Subarachnoidalblutung 22
3.2.1.5. Die intrazerebrale Blutung 22
3.2.1.6. Das Aneurysma . . . . . 24
3.2.1. 7. Das arterio-venose Angiom 24
3.2.2. Szintigraphie bei Hirninfarkten 25
VIII Inhaltsverzeichnis - Contents
3.3. Szintigraphie bei entzundlichen Hirnerkrankungen 30
3.3.1. MeningitisjEnzephalitis ........ 30
3.3.2. Hirnabszel3 und subdurales Empyem . . . . . . 30
3.4. Szintigraphie bei Schadel-Hirnverletzungen . . . 31
3.5. Szintigraphie bei Veranderungen der Schadelknochen . 31
3.6. Szintigraphie bei degenerativen Hirnerkrankungen, psychiatrischen Leiden und Systemkrank-
heiten 32
4. Schlu8betrachtung 33
Literatur . . . . . 34
B. Zerebrospinale Fltissigkeitsraume. Von E. ZEITLER 51
1. Historisches . . . . . . . . . . . . 51
2. Radionuklide zur Liquorraumdiagnostik . 52
2.1. Apparative Voraussetzungen . . 55
2.2. Indikation . . . . . . . . . . 55
3. Strahlenbelastung im Rahmen der Radionukliddiagnostik der Liquordiume 56
4. Technik der Myeloszintigraphie 57
5. Technik der Zisternographie 59
6. Technik der zerebralen Ventrikulographie . 62
7. Komplikationen nach intrathekaler Applikation verschiedener Radionuklide . 63
8. Punktionslochdrainage und Periduralraumdarstellung . . . . . . . . . . 65
9. Ergebnisse Iiquordynamischer Untersuchungen (Ausbreitung und Resorption) 66
10. Kombinierte Untersuchungstaktik 68
11. SpinalkanaI. . . . . . . . . . 69
11.1. Intraspinale Tumoren . . 69
11.2. Arachnoiditis spinalis und cisternal is . 72
11.3. Traumatischer zervikaler Plexusausril3 72
11.4. Zervikale Myelopathie und zervikaler Diskusprolaps 75
11.5. Lumbaler Diskusprolaps . . . . . . . . . . . . 76
11.6. Spinale Mil3bildungen . . . . . . . . . . . . . 79
11. 7. Maglichkeiten und Grenzen der diagnostischen Aussage 80
12. Intrakranielle Liq uordynamik . . . . . . . . . . . . . . . 81
12.1. Rhino- und Oto-Liquorrhoe . . . . . . . . . . . . 81
12.2. Tumorbedingte Starung der intrakraniellen Liquordynamik 85
12.3. Hydrocephalus communicans . . . . . . . . . . . . . 88
12.4. Postoperative Befunde und Mil3bildungen. . . . . . . . 89
13. Wertigkeit der subarachnoidalen Radionukliddiagnostik im Vergleich zu anderen Untersuchungsverfahren 90
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 92
II. Speicheldriisenfunktions- und Lokalisationsdiagnostik mit Radionukliden.
Von W. BORNER 99
1. Physiologie . . . . . 99
1.1. lodid.... 99
1.2. Pertechnetat . 100
1.3. Stimulation und Suppression durch Pharmaka 102
2. 99TIlTc-Pertechnetat in der morphologischen und funktionellen Diagnostik der Kopfspeicheldriisen 102
2.1. Geschichtliches................ 102
2.2. Physikalische Eigenschaften und Strahlenbelastung . 103
2.3. Technik der Speicheldrusen-Diagnostik mit 99mTcOi 103
Inhaltsverzeichnis - Contents IX
2.3.1. Methodische Vorbemerkungen . 103
2.3.2. Untersuchungs-Technik . 106
2.3.2.1. Scanner-Szintigraphie. . . . . 106
2.3.2.2. Kamera-Szintigraphie. . . . . 106
2.3.2.3. Kombinierte Anwendung von Scanner- und Kamera-Szintigraphie 107
2.3.2.4. Registrierung einer Funktionskurve iiber der Gesamtdriise bzw. Uptake-Messung. 107
2.3.2.5. Funktionsszintigraphie (Ableitung der Funktionskurven von "Regions of Interest" aus Se-
quenzszintigrammen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
2.4. Klinische Anwendung der Speicheldriisendiagnostik mit 99mTcOi . . . . . . . . 108
2.4.1. Zuordnung von 99mTcOi -speicherndem Gewebe im Bereich der Kopfspeicheldriisen 108
2.4.2. Nachweis von Strahlenschiiden. 109
2.4.3. Akute Sialadenitis . . 109
2.4.4. Chronische Sialadenitis 109
2.4.5. Sialoli thiasis . III
2.4.6. Tumoren 112
Literatur 112
III. Schilddriise - Thyroid Gland . . . 117
A. In vivo Thyroid Function Tests and Thyroid Imaging. By W.R. GREIG and
H.W.GRAY 117
1. Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
2. Thyroid Development, Physiology, and Iodine Cycle. 118
2.1. Thyroid Development . . . . . . . . 118
2.2. Thyroid Physiology and the Iodine Cycle 118
2.3. Physiology of Pertechnetate 120
2.4. Thyroid Model Theory 120
3. Technical Considerations . . . 123
3.1. Choice of Radionuclides for Thyroid Investigation in vivo. 123
3.l.1. Iodine-131 123
3.1.2. Iodine-I 32 124
3.1.3. Iodine-I 25 124
3.1.4. Iodine-l23 124
3.1.5. 99mTc_ Pertechnetate 125
3.2. Quantitation of Thyroid Radioactivity 125
3.2.1. Physical Factors . . 125
3.2.2. Anatomical Factors 125
3.2.3. Physiologic Factors. 126
3.2.3.1. Extrathyroidal Neck Radioactivity 126
3.2.3.2. Arteriovenous Difference 126
3.2.4. Instrumentation . . . . 126
4. In vivo Tests of Thyroid Function 127
4.1. Thyroidal Iodide Transport 127
4.1.1. Thyroid Uptake of Radioiodine 127
4.1.2. Proced ures . . . . . . . . . 127
4.1.3. Factors Affecting Thyroid Uptake Studies. 127
4.1.3.1. Variations in Iodide Intake 128
4.1.3.2. Drugs ........ . 128
4.1.4. Applications. . . . . . . 128
4.1.5. Thyroid Uptake of 99mTc-Pertechnetate . 129
4.1.6. Thyroid Physiology of 99mTc 129
4.1.7. Procedure ..... . 130
4.1. 7.1. Single-Fixed Detector. 130
4.1.7.2. Moving Detector. . 131
4.1.7.3. Scintillation Camera 131
4.1.8. Clinical Use. . . . 131
x Inhaltsverzeichnis - Contents
4.2. Detection of Iodide Organification Disorders . 133
4.2.1. Procedure· Materials and Method . . . . . . 134
4.2.1.1. Preparation of Sodium Perchlorate for Injection 134
4.2.1.2. Collimation . 134
4.2.1.3. Methodology . . . 134
4.2.2. Interpretation . . . 135
4.2.3. Clinical Application 135
4.3. Plasma Inorganic Iodide 137
4.4. Monoiodotyrosine Test . 137
4.5. Protein-Bound Iodine-131 Test. 137
5. Thyroid Imaging. . . . . . . . . . 137
5.1. General Considerations. . . 138
5.2. Screening for Thyroid Cancer 139
5.2.1. The Single Nodule. . . . . 139
5.2.2. The Multinodular Gland . . 142
5.2.3. Firm or Hard Area in Thyroid. 142
5.3. The Thyrotoxic Patient with Nodular Goiter. 143
5.4. Ectopic Thyroid Tissue . . . . . . . . . . 145
5.5. Functional Metastases from Thyroid Carcinoma 146
References. . . . . . . . . . . . 148
B. "In Vitro"-Diagnostik. Von R. HOFER, H. FRITZSCHE. 155
1. Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
2. Bestimmung des nieht an Protein gebundenen Trijodthyronins und Thyroxins im Serum 155
3. Bestimmung von Trijodthyronin und Thyroxin im Ham . . 156
4. Bestimmung des Gesamtthyroxins und Gesamttrijodthyronins 157
5. Indirekte Bestimmung der freien, nieht proteingebundenen Serumhormonfraktion . 159
6. Die Bestimmung von Thyroxin-binding-G1obulin im Serum . . I 59
7. Die Bestimmung des Thyroid-Stimulating-Hormons im Serum. 160
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
C. 131-J-Therapie (a-c). Present Status of Radioiodine Treatment of Hyperthyroidism.
By D. BECKER 163
Conclusion. 172
References. 172
The Radioiodine Treatment of Thyroid Cancer. By D. BECKER. 175
1. Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5
2. Pathology and Natural History of Thyroid Cancer 175
3. Strategy of Therapy 177
4. Measurement . . . 178
5. Radioiodine Dose Strategy 180
6. Initial Tumor Therapy 180
7. Conclusion 182
References. . 183
IV. N uklearmedizinische in vitro-Diagnostik. Von W. FINK 185
1. Einleitung 185
Inhaltsverzeichnis - Contents XI
2. Die kompetitiven Radioassays . 186
2.1. Allgemeine Prinzipien . 186
2.2. Radioimmunassay (RIA) 187
2.2.1. Einfiihrung. . . . . . 187
2.2.2. Reaktionsbedingungen, Reaktionskinetik und Standardkurve 188
2.2.3. Antiserum . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
2.2.4. Der markierte Ligand . . . . . . . . . . . . . 193
2.2.5. Trennung der gebundenen von der freien AktiviHit . 194
2.2.6. Richtigkeit, Empfindlichkeit, Prazision 195
2.3. Kompetitiver Proteinbindungsassay 197
2.4. Radioenzymassay 199
3. Radioreagenzanalyse . . 201
3.1. Allgemeines Prinzip 201
3.2. Radioreagenzanalyse mit markierten Antikorpern immunradiometrischer Assay (IRMA) 201
3.2. I. IRMA mit Abtrennung des iiberschiissigen Antikorpers durch Zweitinkubation mit Immunoad-
sorbentien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
3.2.2. IRMA mit 2 Antikorpern: unlOslich gebundenen nicht markierten und loslichen markierten
(two-sites-Verfahren). . . . . . . . . . . . . 203
3.3. Weitere Verfahren nach dem Radioreagenzprinzip 203
4. Derivatanalyse und Doppelisotopenverdiinnungsanalyse . 204
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
v. Endokrinologie. Von B. DELALOYE und A. BISCHOF-DELALOYE 209
1. Nebenschilddriisen . . . . . . 209
1.1. Untersuchungsmethoden 209
1.1.1. Tracers. . 209
1.1.2. Detektoren . . . . . 210
l. 1.3. Dosimetrie . . . . . 210
1.2. Klinische Ergebnisse . 210
1.3. Kritische Betrachtung der nuklearmedizinischen Untersuchung im Vergleich zu anderen Untersu-
chungsmoglichkeiten . 212
2. N ebennieren. . . . . . . . 212
2.1. Szintigraphische Untersuchungsmethoden . 212
2.1.1. Tracer . . 212
2.1.2. Detektoren . . . . 213
2.1. 3. Dosimetrie . . . . 2 13
2.2. Klinische Ergebnisse 213
2.3. Kritische Betrachtung der nuklearmedizinischen Untersuchung im Vergleich zu anderen Untersu-
chungsmoglichkeiten . 214
3. Endokrines Pankreas. . . . 214
3.1. Insulin ...... . 214
3.1.1. Bestimmungsmethode 214
3.1.2. Klinische Anwendung 215
3.2. Glukagon ..... 216
3.2.1. Klinische Anwendung 216
4. Steroide . . . . . . . 216
4.1. Nebennierenrinde 216
4.2. Keimdriisen. 217
5. Hypophysenhormone 218
6. Plazentares Laktogen (HPL) 218
Literatur . . . . . ..... 219