CT/PET-Scanning - CTisus.com CT-Scanning

Naveen Subhas MD, Harpreet K. Pannu MD, Pavni Patel MD, Elliot K. Fishman MD, Richard L. Wahl MD

Einführung

18F-FDG-PET wird routinemäßig bei der Beurteilung von bösartigen Tumoren im Beckenbereich eingesetzt. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass die FDG-PET der CT bei der Beurteilung des rezidivierenden oder metastasierten kolorektalen Karzinoms mit einer Gesamtsensitivität von 97 % und einer Spezifität von 76 % überlegen ist. Bei Gebärmutterhalskrebs liegen die Sensitivität und Spezifität der FDG-PET-Untersuchung bei 90 % bzw. 76 % für die Erkennung eines frühen Rezidivs und 86 % bzw. 94 % für die Erkennung von Metastasen bei fortgeschrittener Erkrankung. Die FDG-PET-Bildgebung hat ähnliche Ergebnisse bei der Erkennung von Rezidiven nach der Therapie des Endometriumkarzinoms mit einer Sensitivität von 96 % und einer Spezifität von 78 % erbracht. FDG-PET hat sich sogar bei der Stadieneinteilung von Blasenkrebs als vielversprechend erwiesen, trotz der Schwierigkeiten, die mit der Ausscheidung des Radiotracers über den Urin einhergehen. Trotz der hohen Sensitivität der FDG-PET bei diesen bösartigen Tumoren des Beckens besteht eine der Tücken der metabolischen Bildgebung in falsch-positiven Ergebnissen aufgrund einer erhöhten FDG-Aufnahme in gutartigen Prozessen, entzündlichen Zuständen, normalen Organen und Artefakten, die die Bildauswertung erschweren können. Eine erhöhte FDG-PET-Aufnahme wurde bei vielen gutartigen pelvinen Prozessen wie retroperitonealen Fibrosen, Uterusmyomen und Endometriose festgestellt und steht anekdotisch mit dem Menstruationszyklus in Zusammenhang. Auch entzündliche Veränderungen nach kürzlich erfolgten Operationen und Strahlentherapien haben eine erhöhte FDG-Aufnahme gezeigt. Eine fokale physiologische Retention von Radiotracer in Darmschlingen, dem Harnsystem, der Gebärmutter, dem Knochenmark und der Skelettmuskulatur kann ebenfalls zu falsch positiven Interpretationen führen. Hüftprothesen und chirurgische Klammern können ebenfalls artefaktische Herde mit erhöhter FDG-Aufnahme verursachen. Mit dem Aufkommen von PET/CT-Scannern verspricht die Möglichkeit, Bereiche mit erhöhter FDG-Aufnahme mittels CT anatomisch zu lokalisieren, nicht nur die diagnostische Genauigkeit zu erhöhen, sondern auch viele der Fallstricke zu vermeiden, die sich bei der PET-Bildgebung als Herausforderung erwiesen haben.

Technik

MINIMIEREN VON PITFALLEN
Die richtige Vorbereitung des Patienten und eine optimale Scantechnik können die diagnostische Genauigkeit verbessern.

Vorbereitung des Darms
Die Definition des Darms kann durch die Verwendung von Barium mit geringer Dichte für den oralen CT-Kontrast verbessert werden, das keine signifikanten Artefakte bei der PET verursacht.11 Darmreinigungskuren werden nicht empfohlen, da sie zu Darmreizungen und erhöhter FDG-Aufnahme führen können.

Darmentleerung
Orale Flüssigkeitszufuhr wird empfohlen, solange keine glukosehaltigen Flüssigkeiten in den Flüssigkeiten enthalten sind. Es wird empfohlen, unmittelbar vor Beginn der PET-Untersuchung eine vollständige Entleerung vorzunehmen und das Becken zu Beginn der Untersuchung abzubilden.

METALLISCHE ARTIFAKTE
Artefaktherde mit scheinbar erhöhter FDG-Aufnahme in der Nähe von Metallprothesen lassen sich durch Minimierung der Patientenbewegung sowie durch Verwendung einer schwächungsgewichteten iterativen Rekonstruktionstechnik verringern.10 Artefakte in der Nähe von Metall können auch durch die Untersuchung von nicht dämpfungskorrigierten Bildern minimiert werden.

Vorbereitung des Patienten
Der Patient wird gebeten, vor der Untersuchung 4 Stunden lang nüchtern zu bleiben. Bei Ankunft in der Abteilung werden Gewicht und Größe ermittelt und eine gewichtsabhängige Dosis von 18F-FDG vorbereitet. Ein 22- oder 24-Gauge-Intravenenkatheter wird kontralateral zu einer früheren Lymphknotenresektion gelegt, um eine angemessene Verteilung des Radiotracers zu gewährleisten. Es wird ein Blutzuckertest durchgeführt, um sicherzustellen, dass der Patient nicht hyperglykämisch ist (Wert > 200mg/dL). Etwa eine Stunde vor der Bildgebung erhält der Patient 900 ml Bariumkontrastmittel niedriger Dichte (Readi-cat, Bariumsulfat-Suspension mit 1,3 % Gewicht/Volumen, E-Z-EM, Inc., Westbury, NY) zum Trinken. Weitere 100 ml orales Kontrastmittel werden etwa 30 Minuten vor der Bildgebung verabreicht. Ungefähr 45 Minuten vor der Bildgebung wird die FDG-Dosis injiziert. Der Patient wird dann in einen ruhigen, schwach beleuchteten Raum gebracht. Um die Skelettmuskelaufnahme während dieser Zeit zu minimieren, wird der Patient angewiesen, nicht zu sprechen, die Arme an der Seite zu halten und die Beine nicht zu kreuzen. Unmittelbar vor der Bildgebung wird der Patient gebeten, vollständig zu entleeren, um die Blasenaktivität zu minimieren.

SCAN-PROTOKOLL
Für den Scan wird der Patient in Rückenlage und mit dem Kopf voran auf einem fusionierten PET/CT-Scanner mit einer einzigen Gantry und einem Tisch gelagert. Die Arme werden über den Kopf gehoben, und der Patient kann ruhig atmen. Der CT-Scan wird zuerst durchgeführt. Die CT-Scan-Parameter sind eine Schichtdicke von 4,25 mm, ein gewichtsangepasster mA-Wert (durchschnittlich 80) und eine kVP von 140. Der Scan wird von der Schädelbasis bis zur Mitte des Oberschenkels durchgeführt. Die Bilder werden mit einer 512 x 512-Matrix und einem Sichtfeld von 50 cm rekonstruiert. Für die Fusion mit den PET-Daten werden die Bilder auch mit einer 128 x 128-Matrix rekonstruiert.

Nach Abschluss des CT-Scans wird der Tisch in den PET-Scanner gefahren. Die Bilder werden in kaudaler bis kranialer Richtung von der Mitte des Oberschenkels bis zur Schädelbasis aufgenommen, um die Blasenfüllung zu minimieren. Pro Sichtfeld werden 5-minütige Emissionsaufnahmen gemacht. Die PET-Bilder werden auf einer 128 x 128-Matrix rekonstruiert, wobei ein maximaler iterativer Rekonstruktionsalgorithmus (2 Iterationen, 28 Untergruppen), ein 8-mm-Gauß-Filter und ein 50-cm-Sichtfeld verwendet werden.
Die CT-Transmissionskarte wird zur Dämpfungskorrektur verwendet. Die Dämpfungskorrektur berücksichtigt die Unterschiede in der Aktivität aufgrund der Lage im Körper, d. h. normalerweise werden Photonen aus der Tiefe stärker abgeschwächt als Photonen aus der Oberfläche. Sowohl die dämpfungskorrigierten als auch die unkorrigierten PET-Bilder werden zusammen mit den CT- und Fusionsbildern auf einer Workstation überprüft.

Normale 18F-FDG-Aktivität

Ein Glukoseanalogon, 18F-FDG, wird nach intravenöser Injektion über die Blutbahn verteilt und von stoffwechselaktiven Geweben aufgenommen. Die Bildgebung wird in der Regel 60 Minuten nach der Injektion des Radiotracers durchgeführt, damit der Blutpool ausreichend geleert werden kann, um das Ziel-Hintergrund-Verhältnis zu verbessern. Eine normale physiologische Aufnahme ist im Gehirn und im Herzmuskel und in geringerem Maße in Leber, Milz, Knochenmark, Magen-Darm-Trakt, Nierenrinde, Hoden und Skelettmuskulatur zu beobachten. Die Aufnahme im Herzmuskel ist bei nüchternen Patienten unterschiedlich, bei nüchternen Personen jedoch häufig intensiv. Die Aufnahme in die Skelettmuskulatur ist abhängig von der aktuellen Beanspruchung der Muskelgruppe. Eine Aktivität innerhalb des Blutpools, insbesondere im Mediastinum, ist ebenfalls zu beobachten. Andere, weniger häufige Orte der Aufnahme sind die Schilddrüse, das Endometrium, die Brust und das braune oder US-amerikanische Fett in der supraklavikulären und paraspinalen Region. Da 18F-FDG über die Nieren ausgeschieden wird, kann eine starke Aktivität im Nierensammelsystem, den Harnleitern und der Blase beobachtet werden.

Eine erhöhte 18F-FDG-Aufnahme kann auch bei vielen gutartigen Prozessen beobachtet werden. Bei heilenden Frakturen, granulomatösen Erkrankungen, entzündlichen und degenerativen Gelenkerkrankungen, infektiösen Prozessen wie Lungenentzündung, Sinusitis und Abszessen, entzündlichen Prozessen wie Pankreatitis und Wundheilungs- und Reparaturherden wie Stomastellen wurde eine erhöhte 18F-FDG-Aufnahme festgestellt.

Klassisches Erscheinungsbild von Beckenmalignomen im PET/CT

A: Größeres Bild anzeigen	B: Größeres Bild anzeigen	C: Größeres Bild anzeigen
ABBILDUNG 1: PRIMÄRES REKTALKARZINOM MIT LYMPH-KNOTEN-METASTASIS Erhöhte FDG-Aufnahmefoci im Rektum und in der rechten Leistengegend in der PET (a). Vergrößerter Lymphknoten rechts in der Leistengegend (Pfeil) und normal erscheinendes Rektum im CT (b). Erhöhte Aufnahme lokalisiert im vergrößerten rechten Leistenlymphknoten und im Rektum auf dem fusionierten Bild (c).

A: Größeres Bild anzeigen	B: Größeres Bild anzeigen	C: Größeres Bild anzeigen
ABBILDUNG 2: ERNEUTES ENDOMETRIELLES KARZINOM NACH HYSTERECTOMIE Verstärkte FDG-Aufnahmeherde in der linken Obturator-Region und den paraortalen Regionen beidseitig im PET (a), die vergrößerten Lymphknoten (Pfeile) im CT (b) entsprechen und im fusionierten Bild (c) bestätigt werden. In der Blase ist eine normale physiologische Aktivität zu erkennen (B).

A: Größeres Bild anzeigen	B: Größeres Bild anzeigen	C: Größeres Bild anzeigen
ABBILDUNG 3: FORTGESCHRITTENES ZERVIKALKREBS Verstärkte FDG-Aufnahmeherde im Becken oberhalb der Blase (B), entlang der paraaortalen und iliakalen Regionen beidseitig und in der linken supraklavikulären Region auf PET (a), die auf CT (b) und Fusionsbild (c) auf den Gebärmutterhals und die Lymphknoten (Pfeile) lokalisiert sind.

A: Größeres Bild anzeigen	B: Größeres Bild anzeigen	C: Größeres Bild anzeigen
ABBILDUNG 4: METASTATISCHES BLADDERKREBS-PET (a) zeigt eine deutlich erhöhte FDG-Aufnahme im linken Becken und im Sakralbereich, die den Weichteilmassen auf dem CT entsprechen (b) entlang der linken Beckenseitenwand, die das linke Acetabulum zerstört, im präsakralen Bereich, der das Sakrum zerstört, und im linken Leistenbereich auf dem fusionierten Bild (c). In der Blase ist eine normale physiologische Aktivität zu erkennen (B).

Pitfallson PET/CT

A: Größeres Bild anzeigen	B: Größeres Bild anzeigen	C: Größeres Bild anzeigen
ABBILDUNG 5: PHYSIOLOGISCHE FDG-AUFNAHME IM BLASEN Bei einer Patientin mit Endometriumkarzinom in der Anamnese zeigen sich im PET (a) mehrere Herde mit erhöhter FDG-Aufnahme im rechten und mittleren vorderen Abdomen. Das CT (b) zeigt in der gleichen Ebene normal erscheinende Darmschlingen mit oralem Kontrastmittel. Auf dem fusionierten Bild (c) sind die erhöhten Aufnahmefoci in den Darmschlingen lokalisiert, was eine normale physiologische Aufnahme des Radiotracers bestätigt.

A: Größeres Bild anzeigen	B: Größeres Bild anzeigen	C: Größeres Bild anzeigen
A: Größeres Bild anzeigen	B: Größeres Bild anzeigen	C: Größeres Bild anzeigen
ABBILDUNG 6: PATHOLOGISCHE FDG-AUFNAHME IN ABDOMINALEN IMPLANTEN Im Gegensatz zum vorherigen Beispiel der normalen physiologischen FDG-Aufnahme im Darm bei diesem Patienten mit einem Retikulumzellsarkom des rechten Iliopsoas-Muskels zeigt die PET einen erhöhten Fokus der FDG-Aktivität im rechten unteren Quadranten in der Nähe der Darmschlingen (a) und im linken mittleren Abdomen ebenfalls in der Nähe der Darmschlingen (b). Auf dem CT (c,d) und den fusionierten Bildern (e,f) sind diese Bereiche als Weichteilknötchen (Pfeil) neben einer mit oralem Kontrastmittel getrübten Dünndarmschlinge im rechten unteren Quadranten und als Knötchen (Pfeil) neben dem absteigenden Dickdarm zu erkennen. Der untere Pol der linken Niere (K) und die Harnblase (B) weisen eine normale physiologische Aktivität auf. Diese Befunde bestätigen, dass die Bereiche mit erhöhter Aktivität nicht auf eine normale physiologische Aufnahme von FDG im Darm zurückzuführen sind, sondern tatsächlich Implantate in der Nähe von Darmschlingen darstellen.

A: Größeres Bild anzeigen	B: Größeres Bild anzeigen	C: Größeres Bild anzeigen	C: Größeres Bild anzeigen
ABBILDUNG 7: FOKALE RETENTION VON FDG IM URETER Ein erhöhter Fokus der FDG-Aktivität ist im rechten Retroperitoneum auf koronalen (a) und axialen (b) PET-Aufnahmen zu sehen. Auf dem koronalen Bild ist eine normale physiologische Aktivität in der Blase zu sehen (B). Auf dem CT (c) sind keine abnorm vergrößerten Lymphknoten oder Weichteilmassen zu sehen. Ein normaler rechter Harnleiter (Pfeil) ist zu sehen. Das fusionierte Bild (d) zeigt die erhöhte Radiotracer-Aktivität im rechten Harnleiter und bestätigt die fokale Retention von FDG im Harnleiter.

A: Größeres Bild anzeigen	B: Größeres Bild anzeigen	C: Größeres Bild anzeigen
ABBILDUNG 8: FOKALE RETENTION VON FDG IM BLASENDIVERTIKULUM Eine erhöhte FDG-Aktivität ist auf der PET (a) unmittelbar hinter und links von der Blase (B) zu sehen, wo auf der CT (b) ein Blasendivertikel (Pfeil) zu erkennen ist. Das fusionierte Bild (c) zeigt die erhöhte Radiotraceraktivität, die im Blasendivertikel lokalisiert ist und die fokale Retention von FDG im Blasendivertikel bestätigt.

A: Größeres Bild anzeigen	B: Größeres Bild anzeigen	C: Größeres Bild anzeigen
ABBILDUNG 9: PHYSIOLOGISCHE FDG-AUFNAHME IM OVAR UND ENDOMETRIUM Bei dieser 18-jährigen Frau mit Hodgkin-Lymphom sind in der PET zwei FDG-Aktivitätsherde im Becken zu sehen (a). Auf dem CT (b) sind eine rechte Ovarialzyste (O) und ein Teil der Gebärmutter (U) zu sehen. Auf dem fusionierten Bild (c) sind die beiden FDG-Aktivitätsherde im rechten Ovar und Uterus lokalisiert, was mit der normalen physiologischen Aufnahme von FDG in einer funktionellen Ovarialzyste und dem Endometrium vereinbar ist.

A: Größeres Bild anzeigen	B: Größeres Bild anzeigen	C: Größeres Bild anzeigen
ABBILDUNG 10: ERHÖHTE FDG-AKTIVITÄT UM DIE HÜFTSCHRAUBE AUFGRUND POSTOPERATIVER VERÄNDERUNGEN UND ARTIFAKTE Erhöhte FDG-Aktivität um eine linke Hüftschraube (als photopenischer Defekt) ist auf der PET (a) bei diesem Patienten mit zufällig gefundenem Lungenkrebs nach einer Oberschenkelfraktur einen Monat vor dem Scan zu sehen. Auf dem CT (b) sind Artefakte von der Hardware zu sehen. Auf dem fusionierten Bild (c) ist eine erhöhte Radiotracer-Aktivität im Knochen und im Weichteilgewebe um die Schraube herum zu erkennen, was auf eine kürzlich erfolgte Operation und ein metallisches Artefakt schließen lässt.

A: Größeres Bild anzeigen	B: Größeres Bild anzeigen	C: Größeres Bild anzeigen
ABBILDUNG 11: FALSCH NEGATIV AUFGRUND VON FDG-AKTIVITÄT IN DER BLASE UND MISREGISTRATION Bei dieser Patientin mit rezidivierendem Ovarialkarzinom zeigt das CT (b) eine minimale Knötchenbildung in der Nähe des Blasendoms, die chirurgisch als metastatische Erkrankung bestätigt wurde. Auf dem PET (a) und dem fusionierten Bild (c) wird die Aktivität des Tumorknotens aufgrund der FDG-Aktivität in der Blase und eines Fehlregistrierungsartefakts nicht erkannt. Es gibt auch eine erhöhte FDG-Aufnahme in einem vergrößerten rechten Leistenknoten, der mit einer Metastase vereinbar ist.

Zusammenfassung

Die PET/CT hat sich bei einer Reihe von Erkrankungen als nützlich erwiesen, darunter Rektumkarzinom, Gebärmutterhalskrebs und Endometriumkrebs. Anhand repräsentativer Fälle wird das typische Erscheinungsbild von gynäkologischen, gastrointestinalen und urogenitalen Malignomen im PET/CT dargestellt. Häufige Fallstricke wie die normale physiologische Aufnahme in Darm, Eierstöcken und Endometrium, fokale zurückgehaltene Aktivität in Blasendivertikeln und Harnleitern sowie Artefakte aufgrund von Bewegungen und metallischen Geräten werden ebenfalls vorgestellt. Spezifische Scan-Techniken zur Verringerung von Diagnosefehlern und eine optimierte Protokollgestaltung einschließlich der Verwendung von oralem Kontrastmittel werden angesprochen. Die Verwendung von CT in einer PET-Studie liefert zusätzliche Informationen, die zur besseren Lokalisierung und Definition der Krankheit beitragen und mögliche Fallstricke bei der Diagnose vermeiden helfen.

1. Huebner RH, Park KC, et al. A meta-analysis of the literature for whole-body FDG PET detection of recurrent colorectal cancer. J Nucl Med. 2000 Jul; 41(7): 1177-89.
2. Ryu, SY, Kim MH et al. Detection of Early Recurrence with 18F-FDG PET in Patients with Cervical Cancer. J Nucl Med. 2003 Mar; 44(3): 347-52.
3. Belhocine, T, De Barsy C, et al. Usefulness of (18)F-FDG PET in the post-therapy surveillance of endometrial carcinoma. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2002 Sep; 29(9): 1132-9.
4. Hain SF. Maisey MN. Positronen-Emissions-Tomographie bei urologischen Tumoren. BJU Int. 2003 Jul; 92(2): 159-64.
5. Strauss LG. Flourin-18-Desoxyglucose und falsch-positive Ergebnisse: ein großes Problem bei der Diagnostik onkologischer Patienten. Eur J Nucl Med. 1996 Oct; 23(10): 1409-15.
6. Shreve PD, Anzai Y, Wahl RL. Fallstricke in der onkologischen Diagnose mit FDG-PET-Bildgebung: physiologische und gutartige Varianten. Radiographics 1999; 19: 61-77.
7. Nakamoto Y, Eisbruch A, Achtyes ED, et al. Prognostic value of positron emission tomography using F-18-flourodeoxyglucose in patients with cervical cancer undergoing radiotherapy. Gynecol Oncol. 2002; 84: 289-295.
8. Vesselle, HJ. Miraldi, FD. FDG PET of the Retroperitoneum: Normale Anatomie, Varianten, pathologische Zustände und Strategien zur Vermeidung von diagnostischen Fallstricken. Radiographics 1998; 18(4): 805-23.
9. Chander S, Meltzer CC, McCook BM. Physiologische uterine Aufnahme von FDG während der Menstruation, nachgewiesen mit serieller kombinierter Positronenemissionstomographie und Computertomographie. Clin Nucl Med. 2002 Jan; 27(1): 22-4.
10. Goerres GW, Ziegler SI et al. Artefakte bei PET und PET/CT, verursacht durch metallisches Hüftprothesenmaterial. Radiology 2003; 226(2): 577-84.
11. Cohade C, Osman M et al. Erste Erfahrungen mit oralem Kontrastmittel in der PET/CT: Phantom- und klinische Studien. J Nucl Med. 2003; 44(3): 412-16.
12. Cohade C, Osman M, Pannu HK, Wahl RL. Aufnahme in Fett im supraklavikulären Bereich („USA-Fett“): Beschreibung auf 18F-FDG PET/CT. J Nucl Med. 2003 Feb; 44(2): 170-6.

Educational Tools