Individualisierte Medizin: PET/MRT und Radiopharmazie am Bundeswehrkrankenhaus Ulm – der Quantensprung in die Diagnostik der Zukunft

PET/MRT

Die Kombination aus morphologischer, funktioneller und molekularer Bildgebung ist das herausragende Merkmal der Hybridbildgebung. Gerade in der individualisierten Medizin spielt dieses diagnostische Potenzial eine immer größere Rolle. Die Implementierung des simultanen PET/MRT (Positronen-Emissions- und Magnetresonanztomographie) im Januar 2017 am Bundeswehrkrankenhaus (BwKrhs) Ulm bietet die Möglichkeit, den hervorragenden Weichteilkontrast der MRT ohne Strahlenbelastung mit der metabolischen Information der PET zu kombinieren und zusätzlich noch funktionelle Parameter zu erfassen. Zu den funktionellen Informationen zählen z. B. die Messung der Zelldichte durch die diffusionsgewichtete Bildgebung, die Messung der Tumordurchblutung durch die MR-Perfusion und die Messung von Metaboliten-Konzentrationen mittels MR-Spektroskopie. Dies führt zu einer deutlich besseren Gewebedifferenzierung und hat das Potenzial, ein tieferes Verständnis z. B. der Tumorbiologie zu erlangen. Das am häufigsten benutzte Radiopharmakon ist 18F-2-Fluor-2-deoxy-D-Glucose (FDG).¹

• Die Verfügbarkeit des PET/MRT reduziert die Strahlenexposition um etwa 50 - 80 % gegenüber einer PET/CT-Untersuchung (PET und Computertomographie). Zusätzliche Mehrfachuntersuchungen entfallen, da bis auf die ZNS-Diagnostik immer eine Ganzkörperdarstellung erfolgt (Abbildung 1). Die Senkung der Strahlenexposition hat insbesondere bei jüngeren und nicht onkologischen Patienten einen sehr hohen Stellenwert. Das diagnostische Potenzial des PET/MRT geht weit über die Onkologie hinaus und ist aktuell noch nicht vollständig absehbar. Die Hauptindikationen des breit gefächerten Spektrums werden für die Kompetenzzentren der Chirurgie und der Kopfklinik sowie für die Fachgebiete Innere Medizin und Dermatologie erbracht. Neben den Indikationen der Onkologie findet die PET/MRT Anwendung in der Initial- und Verlaufsdiagnostik und im Therapiemonitoring bei
  • muskuloskelettalen Erkrankungen (z. B. Knochenvitalität, Spondylodiszitis und entzündliche Arthritiden),
  • der Fokussuche im Rahmen von Fieber unklarer Genese,
  • kardiovaskulären (z. B. endo- und myokardiale Entzündungen, Vaskulitis) und
  • neuro-psychiatrischen Erkrankungen (z. B. Parkinsonsyndrom-, Epilepsie- und Demenzdiagnostik).

Bis Anfang Februar 2018 wurden über 200 PET/MRT-Untersuchungen durchgeführt.

PET-Radiopharmazie

In der Ende 2016 in Betrieb genommenen PET-Radiopharmazie werden Radiopharmaka unter den strengen Vorgaben des deutschen Arzneimittelgesetzes und der EU-Richtlinien in der Klinik für Nuklearmedizin des BwKrhs Ulm selbst hergestellt.

Diese Spezialtracer kommen hauptsächlich Krebspatienten zugute. Das in der nuklearmedizinischen onkologischen Diagnostik weit verbreitete FDG ist sehr sensitiv – aber unspezifisch – und wird von vielen verschiedenen und schnell proliferierenden Tumorzellen gespeichert, die einen hohen Glucoseumsatz haben.

Mit den selbst hergestellten Radiopharmaka ist eine qualitativ andere, hochspezifische Tumordiagnostik möglich. Das Portfolio unserer aktuellen Tracerpalette besteht aus den nachfolgend aufgeführten Radiopharmaka.

1. Gallium-68-PSMA

Das Prostata-Spezifische-Membran-Antigen (PSMA) wird auf Prostatakarzinomzellen verstärkt exprimiert. In unserer Radiopharmazie werden PSMA-Inhibitoren mit Gallium-68 markiert und als Ganzkörperaufnahmen im PET/CT oder PET/MRT dargestellt. Damit gelingt es in der Primärdiagnostik, eine exakte Biopsie vorzunehmen. Die PSMA-PET ist bei posttherapeutisch wieder ansteigenden PSA-Werten das sensitivste Verfahren zur Rezidivdiagnostik des Prostatakarzinoms.

2. Gallium-68 DOTATATE

Neuroendokrine Tumoren exprimieren auf ihrer Oberfläche Somatostatin-Rezeptoren. Gallium-68 markierte Peptide sind die sensitivsten Marker zur Erkennung dieser seltenen Tumoren, die selbst bei morphologisch unauffälligen radiologischen Befunden wichtige Zusatzinformationen für die Therapie bieten.

3. Fluor-18-Ethyltyrosin (FET) 

Das Behandlungskonzept hirneigener Tumoren (Gliome) hängt von deren biologischem Verhalten ab. Der Aminosäurestoffwechsel von Gliomen, der mit Tyrosin (FET) gemessen wird, ist auch bei intakter Blut-Hirnschranke darstellbar. Mit der molekularen Bildgebung kann der biologisch aggressivste Tumoranteil vor einer geplanten Biopsie lokalisiert werden. Posttherapeutisch zeigen sich im MRT nicht selten unspezifische Veränderungen, die mittels FET-PET eindeutiger zuzuordnen sind. 

4. Fluor-18- Natriumfluorid (NaF) 

Mit NaF steht ein Radiopharmakon zur Verfügung, das viele Vorteile bietet, wie unübertroffene Bildqualität, geringere Strahlenexposition als die herkömmliche Skelettszintigraphie, kürzere Untersuchungszeit und eine komplette Darstellung des gesamten Körpers in einem Untersuchungsgang. 

Neben dem Staging bei Skelettmetastasen wird es insbesondere auch bei traumatologischen Fragestellungen genutzt. Exemplarisch ist bei komplexen Verletzungsmustern und Wundheilungsstörungen eine exakte Aussage zur Vitalität von Knochenfragmenten möglich (Abbildung 2), womit eine hohe wehrmedizinische Relevanz, besonders im Rahmen der Behandlung infizierter Defektwunden, gegeben ist.

Fazit

Mit der multimodalen PET/MRT und der Radiopharmazie steht den Patientinnen und Patienten aller operativen und konservativen Fachdisziplinen die aktuell modernste molekulare Bildgebungsdiagnostik zur Verfügung. Qualitativ ist die Nuklearmedizin im BwKrhs Ulm auf gleichem Niveau wie die der großen deutschen Universitätskliniken. Damit ist auch in den kommenden Jahren sichergestellt, dass im BwKrhs Ulm eine Behandlung nach dem aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik erfolgen kann.

Oberstabsarzt Dr. Michael Grunert
E-Mail: michaelgrunert@bundeswehr.org

¹ 18F-2-Fluor-2-deoxy-D-Glucose (FDG) ist ein mit dem Radionuklid Fluor-18 (18F) markiertes Radiopharmakon, das wie Glucose metabolisiert wird. Die Konzentration dieses Tracers im Gewebe wird durch die PET erfasst.

Datum: 03.04.2018