PET in der Onkologie: Grundlagen und klinische Anwendung PDF
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J.Ruhlmann . P.Oehr . H.-J.Biersack (Hrsg.) PET in derOnkologie Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH J. Ruhlmann . P.Oehr . H.-J. Biersack (Hrsg.) PET in der Onkologie Grundlagen und klinische Anwendung Mit 74) zum Teilfarbigen Abbildungen und 56Tabellen Springer Dr. Dr. Iürgen Ruhlmann PET-Zentrum Münsterstr. 20 D-5311l Bonn PD Dr. Peter Oehr PET-Zentrum Münsterstr. 20 D-53111 Bonn Prof. Dr. H.-J. Biersack Universitätsklinikum Bonn Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin Rheinisch-Westfälische Universität Bonn Sigmund-Freud-Str. 25 D-53105 Bonn ISBN 978-3-662-09243-9 ISBN 978-3-662-09242-2 (eBook) DOI 10.1007/978-3-662-09242-2 Die Deutsche Bibliothek- CIP-Einheitsaufnahme Ruhlmann, Jürgen: PET in der Onkologie : Grundlagen und klinische Anwendungen / Jürgen Ruhlmann ; Peter Oehr ; Hans-Iürgen Biersack. - Berlin ; Heidelberg ; New York ; Barcelona; Budapest ;Hongkong;London ;Mailand ;Paris ;Singapur ;Tokio: Springer,1998 Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung,des Nachdrucks,des Vortrags,derEntnahmevon AbbildungenundTabellen,der Funk sendung,derMikroverfilmungoderderVervielfältigungaufanderen Wegen und derSpeicherungin Datenverarbeitungsanlagen,bleiben, auchbeinurauszugsweiser Verwertung,vorbehalten. Eine Ver vielfältigurigdieses WerkesodervonTeilendieses Werkes istauchimEinzelfallnurindenGrenzender gesetzlichen Bestimmungen desUrheberrechtsgesetzesder BundesrepublikDeutschlandvom 9.Sep tember1965in derjeweilsgeltendenFassungzulässig. Sieistgrundsätzlichvergütungspflichtig. Zuwi derhandlungen unterliegen den Strafbestimmmungen des Urheberrechtsgesetzes. © Springer-VerlagBerlin Heidelberg1998 Softcoverreprintofthehardcover 1stedition1998 UrsprünglicherschienenbeiSpringer-VerlagBerlinHeidelbergNewYork1998. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohnebesondereKennzeichnungnichtzuderAnnahme,daßsolcheNamenimSinnederWarenzeichen undMarkenschutzgesetzgebungalsfreizubetrachtenwärenunddahervonjedermannbenutztwerden dürften. Produkthaftung:FürAngabenüberDosierungsanweisungenundApplikationsformenkannvomVerlag keineGewährübernommenwerden.DerartigeAngabenmüssenvomjeweiligenAnwenderimEinzelfall anhand anderer Literaturstellen aufihre Richtigkeit überprüftwerden. Herstellung:PROEDIT GmbH, 0-69126Heidelberg Umschlaggestaltung: design & production, 0-69121 Heidelberg Satz:MitterwegerWerksatz GmbH,0-68723 Plankstadt SPIN:10683559 21/3135 - 543210 - Gedruckt aufsäurefreiem Papier Vorwort Die Entwicklung der Positronen-Emissionstomo rapiekontrolle an. Insbesondere beim Re-Staging, graphie (PET)reicht zwarbisweit in die 70erJahre bei Rezidiv-Verdacht, im Rahmen der Verlaufskon zurück, allerdings hat das Verfahren erst ab 1990 trolle und zum Nachweis vitalen Restgewebes Eingangindieklinische RoutineversorgungvonTu kommt der PET heute große klinische Bedeutung morpatienten gefunden. Nachdem zunächst ameri zu. Dies wird unter anderem auch dadurch doku kanische Arbeitsgruppen anhand relativ kleiner mentiert, daß Medicare, eine große Krankenversi Fallzahlen die klinische Bedeutung des Verfahrens cherungsgesellschaft, in den USA die PET-Abklä aufzeigenkonnten, haben dann insbesondere euro rung von Lungenrundherden in den Leistungskata päische und auch deutsche Arbeitsgruppen die kli log vorbehaltlos aufgenommen hat. nische Validität nachweisen können. Dokumentiert Mit zunehmender klinischer Verbreitung der wird die klinische Relevanz der PET durch die in Onko-PET erscheint es angezeigt, insbesondere zu schriftlicher Form niedergelegten Resultate von weisendeKollegenmitdiesemVerfahrenvertrautzu Konsensus-Konferenzen, an denen natürlich auch machen. Zieldesvorliegenden Buchesistesdeshalb, Kliniker verschiedener onkologischer Spezialitäten die PET in ihren Grundlagen und ihrer klinischen teilgenommen haben. DerWert der PETwurde ins Wertigkeit einem breiten Leserkreis nahe zu brin besonderebeiBronchialkarzinomen und kolorekta gen. len Tumoren, jedoch auch bei malignem Melanom, HNO-Tumoren und Mammakarzinom bestätigt. Bonn, Sommer 1998 J.Ruhlmann Darüber hinaus bietet sich die PETauch bei einer P.Oehr VielzahlandererTumoren für Diagnostik und The- H.-J.Biersack Inhaltsverzeichnis Teil I Grundlagen 2 Radiopharmazie, Toxizität und Strahlendosis . 23 J. Ruhlmann und P. Oehr Physikalische Grundlagen 3 2.1 Einleitung . 23 1.1 Meßtechnik der PET . 3 2.2 Synthese von 2-[l8F]-FDG . 24 H. Newiger 2.3 Reinheit der 2-[18F]-FDG Lösung . 24 2.4 Dosierung von 2-[18F]-FDG . 25 1.1.1 Physik der Positronen . 3 2.5 Strahlenexposition . 26 1.1.2 Messung der Positronenstrahlung . 4 2.6 Biochemische Toxizität . 28 1.1.3 Vorteile der PET . 4 2.7 Schlußfolgerungen . 28 1.1.4 Erzeugung der Positronenstrahler . 5 1.1.5 Detektoren für PET . 6 3 Stoffwechsel und Transport 1.1.6 Quantitative Bildgebung mit PET . 7 von Glucose und FDG . 31 1.1.7 Weiterentwicklung der PET-Techno P.Oehr logie und Rekonstruktionsverfahren 8 3.1 Biologische Funktionen 1.2 Doppelkopf-Koinzidenzkamera .. .. . 9 des Kohlenhydratstoffwechsels 31 S.Ziegler 3.1.1 Bedarf und Zufuhr von Kohlenhydraten . 31 1.2.1 Vergleich der Doppelkopf-Koinzidenz- 3.1.2 Regulationsmechanismen . 31 kamera mit anderen Techniken . 10 3.1.3 Faktoren der Glucosehomöostase . 32 1.2.2 Meßtechnische Probleme . 11 3.2 Stoffwechselvon Glucose, 2-DG, 2-FDGund 3-FDG . 33 1.3 Qualitätskontrolle . 14 3.2.1 Glucose . 33 B. Vollet 3.2.2 Stoffwechselvon 2-DG, 2-FDGund 1.3.1 Konstanzprüfung des PET-Scanners 3-FDG . 34 bzw. der Gammakamera mit 3.3 FDG-Aufnahme . 34 integrierter Koinzidenzerfassung . ... 15 3.3.1 Glucose-Transportsysteme . 34 1.3.2 Qualitätssicherung der Transmissions- 3.3.2 Glucosetransporter messung . 20 bei Krebserkrankungen . 37 1.3.3 Konstanzprüfung für In-vitro-Meß- 3.3.3 Kinetik des Glucosetransportes . 38 geräte/Aktivimeter . 20 3.3.4 Quantifizierung von PET-Messungen. 39 1.3.4 Qualitätssicherung der Befunddokumentation . 20 VIII Inhaltsverzeichnis Teil 11 Klinische Anwendungen 5.4.3 Diagnostik des Lungenkarzinoms . . . 90 5.4.4 Therapie des nichtkleinzelligen Bronchialkarzinoms 91 5.4.5 Positronenemissionstomographie . . . . 93 4 Patientenvorbereitung . 49 5.4.6 Klinische Indikationen zur Positronen B. Kozak emissionstomographie . . . . . . . . . . .. 94 4.1 Meßtechnik der PET . 49 5.4.7 Positronenemissionstomographie: Limitationen und Pitfalls 102 5 Klinische Indikationen 55 5.5 Mammakarzinom 106 5.1 Malignes Melanom . 55 P. Willkomm, H. Palmedo, D. Rinne und R.P. Baum M. Bangard, J. Ruhlmann, F. Grünwald und R. An 5.1.1 Epidemiologie und Prognose . 55 5.1.2 Histologie und Stadieneinteilung . 55 5.5.1 Untersuchungsablauf 106 5.1.3 Prognose . 55 5.5.2 Beurteilung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 5.1.4 Therapie des malignen Melanoms . 56 5.5.3 Eigene Ergebnisse. . . . . . . . . . . . . .. 108 5.1.5 Staging und Pollow-up . 56 5.5.4 Publikationen . . . . . . . . . . . . . . . . .. 111 5.1.6 Indikationen . 57 5.5.5 Zusammenfassung 114 5.1.7 Zusammenfassung . 59 5.6 Pankreaskarzinom 116 c.c. 5.2 Kopf-Hals-Tumoren . 64 Diederichs C. Laubensbacher, R.J. Kau, 5.6.1 Klinische Grundlagen 116 C. Alexiou, W. Arnold 5.6.2 Gegenwärtige Therapie 117 und M. Schwaiger 5.6.3 PET 118 5.2.1 Einleitung . 64 5.6.4 Andere diagnostische Verfahren 121 5.2.2 Stellenwert der PET . 66 5.6.5 Indikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 123 5.2.3 Durchführung und Auswertung der PET . 73 5.7 Kolorektales Karzinom 124 5.2.4 Zusammenfassung . 75 J. Ruhlmann und P. Oehr 5.7.1 Inzidenz, Ätiologie und Risikofaktoren 124 5.3 Schilddrüsenkarzinome . 77 5.7.2 Diagnostik 125 F. Grünwald 5.7.3 Prognose, Stadien und Ausbreitung .. 126 5.3.1 Klinische Grundlagen . 77 5.7.4 Therapie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 126 5.3.2 Therapie : . 78 5.7.5 Positronenemissionstomographie . . . . 127 5.3.3 Einsatz der FDG-PET . 80 5.3.4 Indikationen . 86 5.8 Ovarialkarzinom . . . . . . . . . . . . . . .. 132 5.3.5 Ergebnisse und Interpretation . 86 M. Zimny, U. Cremerius 5.3.6 Grenzen der Interpretation . 88 und U. Büll 5.8.1 Epidemiologie 132 5.4 Lungenrundherde und nichtklein- 5.8.2 Pathophysiologie zelliges Bronchialkarzinom . 89 und Tumorausbreitung . . . . . . . . . .. 133 R.P. Baum, N. Presselt 5.8.3 Histologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 133 und R. Bonnet 5.8.4 Tumorstadien . . . . . . . . . . . . . . . . .. 133 5.4.1 Epidemiologie und Ätiologie 5.8.5 Therapie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 des Lungenkarzinoms . 89 5.8.6 Diagnostik 134 5.4.2 PrognoselHistologie 5.8.7 Positronenemissionstomographie . . .. 134 und Stadieneinteilung . 90 5.8.8 Ergebnisse 136 Inhaltsverzeichnis IX 5.9 Hodentumoren . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 6 Onkologisches Screening U. Cremerius, M. Zirnny und U. Büll mit Ganzkörper-FDG 159 S.Yasuda, M. Ide, A.Shohtsu 5.9.1 Klinische Grundlagen und P. Oehr und gegenwärtige Therapie 138 5.9.2 Durchführung der PET. . . . . . . . . . . 140 6.1 Hintergrund . . . . . . . . . . . . . . . . ... 159 5.9.3 Ergebnisse der PET. . . . . . . . . . . . .. 141 6.2 Krebssuche mit Ganzkörper-FDG 5.9.4 Indikationen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Positronenemissionstomographie . ... 159 6.2.1 Personen und Methoden . . . . . . . . .. 159 5.10 Morbus Hodgkin 6.2.2 Ergebnisse 161 und Non-Hodgkin-Lymphome 145 6.2.3 Krebssuche . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 163 C. Menzel 6.3 Schlußfolgerungen 167 5.10.1 Morbus Hodgkin 145 5.10.2 Maligne Lymphome - Non-Hodgkin- 7 Kostenrelevanz Lymphome 146 und Einsparpotentiale . . . . . . . . . ... 169 P.E. Valk 5.11 Varia 152 H.-J. Biersack, P. Willkomm, R.An 7.1 Diagnose und Staging des nicht und J. Ruhlmann kleinzelligen Bronchialkarzinoms. ... 169 7.2 Staging bei Rezidiv 5.11.1 Hirntumoren 152 eines kolorektalen Karzinoms 170 5.11.2 Muskuloskeletale Tumoren 153 7.3 Staging des metastasierten malignen 5.11.3 Prostatakarzinom 154 Melanoms 171 5.11.4 Blasenkarzinom 154 5.11.5 Nierentumoren . . . . . . . . . . . . . . . .. 154 5.11.6 Ösophaguskarzinom 154 Sachverzeichnis 175 5.11.7 Magenkarzinom 154 5.11.8 Leberkarzinom . . . . . . . . . 156 Autorenverzeichnis Alexiou, C. Cremerius, U. Nuklearmedizinische Klinik und Poliklinik Klinik für Nuklearmedizin Klinikum rechts der Isar TU München RWTH Aachen Ismaninger Str. 22,D-81675 München Pauwelsstr. 30, D-52074Aachen An, R. Diederichs, Chr. G. Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin Abteilung Nuklearmedizin der Universität Bonn Klinikum der Universität Ulm Sigmund-Freud-Str. 25, D-53127 Bonn D-89070 Ulm Arnold, W. Grünwald, F. Nuklearmedizinische Klinik und Poliklinik Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin Klinikum rechts der Isar TU München der Universität Bonn Ismaninger Str. 22,D-81675 München Sigmund-Freud-Str. 25,D-53127 Bonn Bangard, M. Ide, M. Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin HIMEDIC Imaging Center at Lake Yamanaka der Universität Bonn Yanagihara 562-12, Sigmund-Freud-Str. 25,D-53127 Bonn Hirano, Yamanashi, 401-0502, Japan Baum, R. Kau, R.J. PET-Zentrum Nuklearmedizinische Klinik und Poliklinik Zentralklinik Bad Berka GmbH Klinikum rechts der Isar TU München D-99437Bad Berka Ismaninger Str. 22,D-81675 München Biersack, H.-J. Kozak, B. Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin Nuklearmedizinisch-radiologische der Universität Bonn Gemeinschaftspraxis Sigmund-Freud-Str. 25,D-53127 Bonn Münsterstr. 20, D-53111 Bonn Bonnet, R. Laubenbacher, Chr. PET-Zentrum Nuklearmedizinische Klinik und Poliklinik Zentralklinik Bad Berka GmbH Klinikum rechts der Isar TU München D-99437Bad Berka Ismaninger Str. 22,D-81675 München Büll,U. Menzel, Chr. Klinik für Nuklearmedizin Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin RWTH Aachen der Universität Bonn Pauwelsstr. 30, D-52074Aachen Sigmund-Freud-Str. 25,D-53127 Bonn
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