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| Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften |
| AWMF-Leitlinien-Register | Nr. 031/028 | Entwicklungsstufe: | 1 |
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Die FDG-PET und die CT sind klinisch etablierte und validierte diagnostische Methoden. Die gerätetechnische Kombination von PET und CT ermöglicht unmittelbar aufeinander folgende Erfassung von metabolischen (FDG-PET) und morphologischen (CT) Informationen in einem Untersuchungsgang. Obwohl seit den 1980er Jahren verschiedene Methoden zur retrospektiven Koregistrierung von PET- und CT-Bildern verfügbar waren, wurde die PET/CT-Bildgebung erst durch die Verfügbarkeit von kombinierten PET/CT-Tomographen klinisch etabliert. Deren Verwendung wird durch diese Leitlinie behandelt.
Da im Rahmen der PET/CT-Untersuchung sowohl radioaktive Stoffe als auch Röntgenstrahlung zur Anwendung kommen, sind bei einer PET/CT-Untersuchung die Vorschriften der Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) bzw. der Röntgenverordnung (RöV) sowie andere einschlägige Rechtsvorschriften, z. B. das Gesetz über den Ver-kehr mit Arzneimitteln (Arzneimittelgesetz - AMG), das Gesetz über Medizinprodukte (Medizinproduktegesetz - MPG) und aufgrund dieser Gesetze erlassene Verordnungen zu beachten.
Durch die Kombination beider Methoden in einem Tomographen ergibt sich die Not-wendigkeit, die Protokolle der Einzelmethoden aneinander anzupassen. So kann die Verwendung der CT-Daten unter bestimmten Umständen zu Artefakten in den schwächungskorrigierten PET-Bildern führen.
Die FDG-PET/CT ist nicht für alle malignen Erkrankungen in gleicher Weise geeignet. Alternative Radiopharmaka bzw. Tracer befinden sich noch in der präklinischen und klinischen Erprobung und sind bisher nicht zugelassen. Allerdings gibt es in der Literatur zunehmend Hinweise für eine klinische Wertigkeit dieser Tracer. Die Anwendung dieser neuen Radiopharmaka ist unter Bezugnahme auf § 2 Abs. 1 Satz 3 der Verordnung zur Änderung der AMRadV vom 22.12.2006 möglich, jedoch nicht Gegenstand dieser Leitlinie.
Wenn ein diagnostisches CT mit Verwendung iodhaltiger Kontrastmittelapplikation vorgesehen ist, müssen die dafür geltenden Kontraindikationen und Einschränkungen beachtet werden, insbesondere ist zu klären, ob eine Überempfindlichkeit gegen iodhaltige Kontrastmittel vorliegt, ein Metformin enthaltendes Präparat eingenommen wird oder eine Nierenschädigung besteht. Intravenöse iodhaltige Kontrastmittel sollten bei einem erhöhten Kreatininspiegel nicht verabreicht werden, bzw. es sollten prophylaktische Maßnahmen zur Prävention einer Kontrastmittel-induzierten Nephropathie ergriffen werden (Adolph et al. 2005).
In den vergangenen Jahren wurden viele Anstrengungen unternommen, die mit einer konventionellen CT- oder PET-Untersuchung verknüpfte Strahlenexposition so weit wie möglich zu begrenzen. Hierzu gehören u. a. die Definition von Qualitätskriterien für die CT sowie die Festlegung von diagnostischen Referenzwerten. Allerdings können die zurzeit in Deutschland für Messungen an konventionellen PET-Tomographen mit BGO-Blockdetektoren festgelegten diagnostischen Referenzwerte für FDG-PET nicht a priori auf PET/CT-Untersuchungen übertragen werden, da die Optimierung von kombinierten PET/CT-Untersuchungen im Hinblick auf den gesamten Untersuchungsablauf erfolgen muss und nicht isoliert für die Einzeluntersuchungen. Entsprechend einer PET/CT-Multicenter-Studie in Deutschland werden üblicherweise Aktivitäten zwischen 300 MBq und 400 MBq FDG verwendet.
Die Strahlenschutzkommission ist in einer aktuellen Empfehlung zu dem Schluss gekommen, dass eine Aktivität von 350 MBq FDG für die PET/CT-Untersuchung bei einem normalgewichtigen Patienten (70 kg) angemessen ist, da die Aussagekraft der PET/CT wesentlich von der präzisen Koregistrierung der beiden Untersuchungen abhängt und die PET-Untersuchung nicht unnötig durch die Applikation geringer Aktivitätsmengen verlängert werden sollte. Die effektive Dosis infolge i.v.-Applikation von 350 MBq FDG beträgt gemäß Medical Internal Radiation Dose (MIRD) Committee 6,7 mSv.
Die Strahlenexposition infolge einer CT-Untersuchung im Rahmen der PET/CT ist vom Zweck der CT-Untersuchung abhängig und kann sehr unterschiedlich sein: Das CT kann als Low-dose-CT (d. h., mit geringem Röhrenstrom und evtl. niedriger Röhrenspannung) aufgenommen und allein zur Schwächungskorrektur der Emissionsdaten und zur groben anatomischen Orientierung verwendet werden. Alternativ kann das CT als diagnostisches CT mit/ohne Kontrastmittel durchgeführt und für eine umfassendere Diagnose verwendet werden. Die effektive Dosis von Low-dose- bzw. diagnostischen CTs liegt nach der Multicenter-Studie im Rahmen von 1-3 mSv bzw. 14-18 mSv, kann aber in Ausnahmefällen darüber liegen. Angesichts der Vielfalt der CT-Protokolle und -Systeme sollte die Strahlenexposition durch eine PET/CT-Untersuchung für jedes verwendete System und Protokoll separat abgeschätzt werden.
PET/CT-Untersuchungen sind für den einzelnen Patienten mit einer vergleichsweise hohen Strahlenexposition verbunden, so dass sie einer sorgfältigen Rechtfertigung und Optimierung bedürfen, um Wiederholungsuntersuchungen bzw. unnötig hohe Strahlenexpositionen zu vermeiden. Die Wahl eines geeigneten Untersuchungsprotokolls hängt von der klinischen Fragestellung ab und muss daher gemeinsam vom fachkundigen Nuklearmediziner und Radiologen im Rahmen der rechtfertigenden Indikation in jedem Einzelfall festgelegt werden. Im Interesse des Strahlenschutzes muss der retrospektiven Bildfusion vor der Durchführung einer PET/CT mit diagnostischem CT der Vorrang gegeben werden, wenn bereits eine geeignete PET- bzw. eine morphologische Schnittbilduntersuchung vorliegt und wenn dabei eine ausreichende diagnostische Aussage erzielt werden kann.
Zur Optimierung von PET/CT-Untersuchungen sollten möglichst Dosisreduktionstechniken eingesetzt werden, von denen einige direkt aus der konventionellen CT-Praxis übernommen werden können. Die Durchführung einer diagnostischen CT-Untersuchung zum ausschließlichen Zweck der Schwächungskorrektur der Emissionsdaten ist nicht gerechtfertigt.
Positronenemissionstomographie (PET): Bei der Bildakquisition sind die für Deutschland geltenden Richt- und Leitlinien zu beachten, z. B. die Leitlinie "FDG-PET/CT in der Onkologie" (AWMF-Leitlinien-Register 031/028). Darüber hinaus können die "PET tumor imaging guidelines" der Society of Nuclear Medicine zu Rate gezogen werden.
Computertomographie (CT): Auch bei der Bildakquisition für die CT sind die für Deutschland geltenden Richt- und Leitlinien zu beachten. Für Bildakquisition und Bildqualität der CT maßgebend sind die Richtlinien des Bundesausschusses der Ärzte und Krankenkassen über "Kriterien zur Qualitätssicherung in der radiologischen Diagnostik gemäß § 136 SGB V" in der Fassung vom 17. Juni 1992, zuletzt geändert am 17. Dezember 1996. Außerdem sind die "Leitlinien der Bundesärztekammer zur Qualitätssicherung in der Computertomographie (Beschlüsse des Vorstands der Bundesärztekammer vom 10. April 1992)" zu berücksichtigen. Darüber hinaus können die entsprechenden Spezifikationen und Leitlinien des American College of Radiology zu Rate gezogen werden.
| CT-Wert = HU = | 1000 (µ - µWasser) µWasser |
und so jedem Voxel bei der Bildrekonstruktion ein geräteunabhängiger Zahlenwert zugeordnet. Durch dieses Verfahren wird zudem die Abhängigkeit der Schwächungswerte von der Strahlenenergie herabgesetzt.
In modernen CT-Tomographen nähert sich die Auflösung in z-Richtung der transversalen Auflösung an, und nahezu isotrope Voxel erlauben Bilddarstellungen in koronarer oder sagittaler Schichtführung mit ebenfalls hoher Qualität. Zusätzliche Nachverarbeitungen wie das "Volume rendering" oder die Maximum-Intensitätsprojektion (MIPs) profitieren von der hohen Qualität der Bilddaten.
Iterative Rekonstruktionsverfahren sind für klinische Fragestellungen inzwischen weitgehend Standard und haben die gefilterten Rückprojektionsmethoden zur Rekonstruktion der Daten ersetzt. Es entspricht mittlerweile guter klinischer Praxis, Rekonstruktionen mit und ohne Schwächungskorrektur durchzuführen, um potenzielle Rekonstruktionsartefakte durch eine CT-basierte Schwächungskorrektur zu erfassen. Zur Befundung wird der rekonstruierte 3D-Volumendatensatz in transaxialen, koro-nalen und sagittalen Schichten sowie in einer Maximum-Intensitätsprojektion visualisiert.
PET: Es werden Geräte mit einer allgemeinen Bauartzulassung verwendet.
CT: Es werden Geräte mit einer allgemeinen Bauartzulassung verwendet und die Inbetriebnahme erfolgt im Anzeigeverfahren gemäß RöV.
Beim PET/CT sollte das gemessene CT-Gesichtsfeld mindestens 50 cm im Durchmesser haben. Eine Workstation mit der Möglichkeit der Darstellung von PET-, CT- und fusionierten Bildern mit frei wählbarer PET- und CT-Überblendung muss vorhanden sein. Die Workstation sollte eine multiplanare Darstellung mit einem gekoppelten PET- und CT-Cursor erlauben. Eine retrospektive Ko-Registrierung der PET/CT -Datensätze mit anderen Datensätzen (z. B. MR, CT, SPECT) sollte möglich sein.
Die Qualitätskontrolle für die CT erfolgt mit den entsprechenden Prüfkörpern (auch: Phantome) im Hinblick auf die Sicherstellung der Reproduzierbarkeit der CT-Daten. Von Wichtigkeit sind in diesem Zusammenhang die Messung der Richtigkeit der CT-Schwächungswerte, der Linearität der errechneten CT-Werte, der gemessenen Homogenität in einem homogenen Objekt sowie das Bildelementrauschen.
Die Qualitätskontrollprozeduren für PET umfassen eine Kalibrierungsmessung der Aktivität in einem Phantom mit einer bekannten Aktivitätskonzentration - für gewöhnlich als eine Funktion von axialer Position innerhalb des Gesichtsfelds. Eine tägliche Testung der Konstanz der einzelnen Detektoren sollte auch durchgeführt werden, um Detektorausfälle oder -drift identifizieren zu können. Zusätzlich sollte die PET/CT-Koregistrierung (mechanisch und elektronisch) regelmäßig, mindestens zweimal pro Jahr untersucht werden, in jedem Fall aber nach einem mechanischen Eingriff in das PET/CT-System. Diese Untersuchung der Gerätemechanik sollte eine etwaige mechanische Abweichung der PET- und CT-Komponenten des PET/CT-Tomographen aufdecken, die in die fusionierte Darstellung der Bilddaten einfließen muss, um eine korrekte Bildüberlagerung zu gewährleisten.
Die Deutsche Gesellschaft für Nuklearmedizin und die Deutsche Röntgengesellschaft sind in Gespräche eingetreten, um gemeinsame Vorschläge für eine Regelung zu entwickeln, die es Fachärzten beider Gebiete ermöglicht, die PET/CT durchzuführen.
Tabelle 1: Fehlerquellen: falschpositive Befunde
| Falsch positive Befunde | |
|---|---|
| Physiologische Aufnahme von FDG, die zu falsch positiven Befunden führen kann. | Speicheldrüsen und lymphatisches Gewebe im Kopf- und Nackenbereich Stimmlippen Schilddrüse braunes Fettgewebe Thymus, insbesondere bei Kindern laktierende Mamma Brustareolen Skelett und autochtone Muskulatur (Nacken, paravertebrale Muskulatur, Hyperinsulinämie) Gastrointestinum (Ösophagus, Magen, Darm) harnableitender Trakt weiblicher Genitaltrakt (Uterus während Regelblutung oder Corpus luteum Zyste) |
| entzündliche Prozesse | nach chirurgischem Eingriff: entzündliche Veränderung, Infektion oder Hämatom; Biopsiestelle; Amputationsregion nach Bestrahlung (z.B. Strahlenpneumonitis) nach Chemotherapie lokale entzündliche Prozesse, insbesondere granulomatöse Veränderungen (z. B. Sarkoidose, Pilzerkrankungen, oder mykobakterielle Erkrankungen) Stoma (Tracheo-, Ileo-) und Drainageschläuche Injektionsstellen Thyreoiditis Ösophagitis, Gastritis, entzündliche Darmerkrankungenakute oder chronische Pankreatitis akute Cholangitis oder Cholezystitis Osteomyelitiden, kurz zurückliegende Frakturen, Gelenkprothesen Lymphadenitis |
| benigne Neoplasien | Hypophysenadenom Nebennierenadenom Schilddrüsenadenom Speicheldrüsentumoren (Whartin-Tumor oder pleomorphes Adenom) adenomatöse Polypen und villöse Adenome des Kolons Zystadenom des Ovars (Thekom) Riesenzelltumor aneurysmatische Knochenzyste Leiomyom |
| Hyperplasien oder Dysplasien | Morbus Basedow Morbus Cushing Knochenmarkshyperplasie (Anämie oder nach Chemotherapie) Thymus-Rebound (nach Chemotherapie) fibröse Dysplasie |
| Ischämie | winterschlafendes Myokard |
| Artefakte | Eine fehlerhafte Überlagerung der PET- und CT-Daten kann Schwächungskorrekturartefakte verursachen. PET-Bilder ohne Schwächungskorrektur und PET/CT Fusionsbilder können zur Identifikation solcher Artefakte herangezogen werden. Metall (z. B. Implantate) und hochdosierte CT-Kontrastmittelkonzentrationen können durch die Verwendung herkömmlicher CT-basierter Schwächungskorrekturalgorithmen zu Bildartefakten führen, die ebenfalls eine Verfälschung der berechneten Tracerkonzentrationen bewirken können. |
Bei der Durchführung der PET/CT-Untersuchungen im Rahmen der medizinischen Forschung soll sichergestellt werden, dass bei der Planung und Anwendung ein Medizinphysik-Experte hinzugezogen wird.
Der Medizinphysik-Experte besitzt die Fachkunde im Strahlenschutz und muss diese alle fünf Jahre durch einen anerkannten Kurs aktualisieren. Die Aufgaben des Medizinphysik-Experten erstrecken sich auf
Für die Erteilung der Umgangsgenehmigung nach § 7 StrlSchV sowie für Erteilung der Betriebsgenehmigung nach § 3 RöV bzw. für die Entgegennahme einer Anzeige zur Inbetriebnahme einer Röntgeneinrichtung nach § 4 der RöV sind die länderspezifischen Aufsichtsbehörden zuständig.
Sections of this document were translated and reprinted with permission of the Society of Nuclear Medicine, Procedure Guidelines for Tumor Imaging with 18F-FDG PET/CT: Delbeke D (Chair), Coleman RE, Guiberteau MJ, Brown ML, Royal HD, Siegel BA, Townsend DW, Berland LL, Parker JA, Hubner K, Stabin MJ, Zubal G, Kachelreiss M, Cronin V, Hoolbrook S. Society of Nuclear Medicine Procedure Guidelines for Tumour Imaging using FDG PET/CT. J Nucl Med 2006; 47: 885-895.
Korrespondenzadresse:
Prof. Dr. B. J. Krause
Nuklearmedizinische Klinik und Poliklinik
Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität
Ismaninger Str. 22, 81675 München
Tel. 0 89/41 40 29 61
Fax 0 89/41 40 49 50
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