nuklearmedizin methoden in der onkologie · konzept des sentinel-lymphknotens (sln) zder...
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Nuklearmedizin
Methoden in der Onkologie
- Diagnostik- Therapie
Nuklearmedizin
Biologie
Pharmakologie
ChemieRadiopharmakologie
Kernphysik Nuklearmedizin- Diagnostik
Physik - Therapie
Messtechnik & Bilderzeugung
Indirekter Tumornachweis- Erfassung der Ausdehnung / Destruktion z.B.Knochenmark
- Funktionsänderung anderer Organsysteme z.B. SkelettDirekter Tumornachweis
- Energiestoffwechsel I- DNA- und Protein-, Lipid- Synthese- Spezifische Eigenschaften der Tu-Zelle
- Metaboliten J-, MIBG- Antigene / Rezeptoren
Adjuvante Verfahren
Methoden in der Onkologie
09/04, 99mTc-MIBI, NSD, -> Plasmozytom, 300857KA
09/04, 99mTc-MIBI, NSD, -> Plasmozytom, 300857KA 09/04, 99mTc-MIBI, NSD, -> Plasmozytom, 300857KA
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Indirekter Tumornachweis- Erfassung der Ausdehnung / Destruktion z.B.Knochenmark
- Funktionsänderung anderer Organsysteme z.B. SkelettDirekter Tumornachweis
- Energiestoffwechsel II- DNA- und Protein-, Lipid- Synthese- Spezifische Eigenschaften der Tu-Zelle
- Metaboliten J-, MIBG- Antigene / Rezeptoren
Adjuvante Verfahren
Methoden in der Onkologie
Glukosestoffwechsel - Tumorzelle
Relative Hypoxie der Tumorzelle− Veränderungen der Menge und Zusammensetzung glykolytischer Enzyme / Isoenzyme− Überexpression der Glukose -Transporter
Vermehrter GlukoseeinstromErhöhte PhosphorylierungVerminderte Dephosphorylierung
Methoden in der Onkologie
Glukosestoffwechsel - Tumorzelle NSCLC*
Expression von Glukose -Transporter in der Zellmembran und zytoplasmatischen Granula
− Glut 1 +++− Glut 2 +/-− Glut 3 -− Glut 4 +− Glut 5 -
Erhöhte Hexokinaseaktivität ( Isoenzym Hexokinase II )
* Brown et al. JNM 1999;40:556-565
Methoden in der Onkologie 18F-FDG als Glukose-Analogon
GLUTGLUT--33GLUTGLUT--55
GLUTGLUT--2,4,72,4,7
O
18FOH
OHOH
CH2OPO32-
GLUTGLUT--11
FDGFDG--Aufnahme abhängig Aufnahme abhängig von:von:1. GLUT1. GLUT--Expression Expression 2. 2. HexokinaseHexokinase--ExpressionExpression
ZelleZelle
O
HOCH2
OH
OHOH
18F
O
HOCH2
OH
OHOH
18F
Positronen-Emissions-Tomographie (PET)
E = m • cE = m • c22
e -
511 keV
γ511 keV
γ
νe
P
N
N
N
N
P
P
P PNN
ßß ++ -- ZerfallZerfall::p p →→ n + en + e++ + + ννee
e+
11--2 mm2 mm
Instabiler Instabiler KernKern
P
N
N
N
N
P
P
PPNP
Koinzidenz-Detektor
D1
D2
1818FF--FDGFDG
O
HOCH2
OH
OHOH
18F
Positronen-Emissions-Tomographie (PET)
Funktionsprinzip
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Standardized uptake value (SUV)
Verhältnis der Anreicherung im Zielorgan gegenüber hypothetischer Gleichverteilung(Woodard J Nucl Med 1975)
Semiquantitatives Maß für FDG-AufnahmeMessung des Maximums in Tumor- unabhängig vom Beobachter
Routine-Messung bei jeder FDG-PET Untersuchung
Applizierte AktivitätKörpermasse
Gemessene Aktivitätskonzentration im ZielorganSUV=
Primärdiagnostik M. Hodgkin
300189KJ
Lungenkarzinom li. 18F-FDG Lungenkarzinom-Staging 18F-FDG
Mediastinales Lymphknoten-Staging
Mountain und Dresler, Chest 1997
N0 N1 N2 N3
NSCLC - Lymphnode - Staging
4
pN3
prae post radiationem
Tu
Cor Cor
FDG-PET im Restaging: Unerwartet M1
PrimärdiagnostikSUV 9,2
RestagingSUV 3,0030440SG2
pM1
Weichteilmetastase nach Induktionstherapie
Überlebensfunktionen
OP-Survival [Monate]
706050403020100
Kum
. Ü
berle
ben
1,0
,8
,6
,4
,2
0,0
SUV<4
SUV>=4
34 Pat., III A / B NSCLC nach Induktionstherapie, PET vor OP, Überleben nach OP gemessen
SUV < 4: mittl. Überl. 45 Mon.
P < 0,001 (log Rank)
SUV > 4: mittl. Überl. 24 Mon.
Postoperatives Überleben nach Induktion
Hellwig et al. J Thorac Cardiovasc Surg 2004
Wann FDG-PET ?
Dignitätsbeurteilung eines solitären Lungenherdes bei erhöhter OP-Morbidität- SUV < 2 : Sensitivität 96%, NPV 90%- SUV ∈ {2, 4} : „If in doubt, cut it out“- SUV > 4 : Spezifität 88%, PPV 90%
N-Staging: MSK nur bei positivem FDG-PETM-Staging: Ausschluss unerwarteter Metastasen vor OP oder konformaler Radiatio- Primärdiagnose- Nach Induktion bei PR oder NC- Vor erneuter chirurgischer Therapie bei Rezidiv
GTV (abgeleitet von FDG-PET) + 8 mm expansion
GTV (abgeleitet von CT) + 8 mm expansion
181039WB
Bestrahlungsplanung: Definition des „Gross-Tumor-Volumes“
FDG - PET in NSCLC
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Indirekter Tumornachweis- Erfassung der Ausdehnung / Destruktion z.B.Knochenmark
- Funktionsänderung anderer Organsysteme z.B. SkelettDirekter Tumornachweis
- Energiestoffwechsel- DNA- und Protein-, Lipid- Synthese- Spezifische Eigenschaften der Tu-Zelle
- Metaboliten J-, MIBG- Antigene / Rezeptoren
Adjuvante Verfahren
Methoden in der Onkologie Methoden in der Onkologie
FLT-PET: met. BC
bmd @ uni-tuebingen.de
FLT-PET:
metastasiertesÖsophagus -Karzinom
bmd @ uni-tuebingen.de
Indirekter Tumornachweis- Erfassung der Ausdehnung / Destruktion z.B.Knochenmark
- Funktionsänderung anderer Organsysteme z.B. SkelettDirekter Tumornachweis
- Energiestoffwechsel- DNA- und Protein-, Lipid- Synthese- Spezifische Eigenschaften der Tu-Zelle
- Metaboliten J-, MIBG- Antigene / Rezeptoren
Adjuvante Verfahren
Methoden in der Onkologie
F18 – Fluor-Methyl-Cholin
Protein- / Lipid Synthese
ZellmembransynthesePhosphatidylcholin
Anreicherung von Cholinbzw. Fluor-Cholin korreliertmit der Verdopplungsrateder Zellen hier Tumorzellen
DeGrado, J Nucl Med 2001; 42:1805–1814
Cholin
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F18 – Fluor-Methyl-Cholin
V.a. Metastasen bei Prostata-Ca, Frage: Ausdehnung? V.a. Metastasen bei Prostata-Ca, Frage: Ausdehnung?
F18 – Fluor-Methyl-Cholin
F18 – Fluor-Methyl-Cholin
Z.n. rad. Prostatektomie ansteigendes PSA unter Hormontherapie
F18 – Fluor-Methyl-Cholin
Z.n. rad. Prostatektomie ansteigendes PSA unter Hormontherapie
F18 – Fluor-Methyl-Cholin
Z.n. rad. Prostatektomie ansteigendes PSA unter Hormontherapie
F18 – Fluor-Methyl-Cholin
Z.n. rad. Prostatektomie ansteigendes PSA unter Hormontherapie
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Indirekter Tumornachweis- Erfassung der Ausdehnung / Destruktion z.B.Knochenmark
- Funktionsänderung anderer Organsysteme z.B. SkelettDirekter Tumornachweis
- Energiestoffwechsel- DNA- und Protein-, Lipid- Synthese- Spezifische Eigenschaften der Tu-Zelle
- Metaboliten J-, MIBG- Antigene / Rezeptoren
Adjuvante Verfahren
Methoden in der Onkologie
Metastasiertesfoll. SD-Ca pT4
GK-Scan nachTherapie mitJ-131
GK 12/94060516DJ
L D R R V L
124I beim Staging des DTC(45Jahre alter Mann, pT3, s/p Thyreoidektomie)
131I WBS: SD Reste
124I- PET/CT: SD Resteund Lymphknoten Metastasen
Bilder von Prof. A. BockischKlinik für Nuklearmedizin
Universitätsklinikum Essen
123J-MIBGPheo. Re.270358ED
6 h p.i. 24 h p.i.
Ganzkörper-Szintigramm
24 h p.i.
123J-MIBG-SzPheo re
270358ED
Transmissions- Emissions- Tomographie
Indirekter Tumornachweis- Erfassung der Ausdehnung / Destruktion z.B.Knochenmark
- Funktionsänderung anderer Organsysteme z.B. SkelettDirekter Tumornachweis
- Energiestoffwechsel- DNA- und Protein-, Lipid- Synthese- Spezifische Eigenschaften der Tu-Zelle
- Metaboliten J-, MIBG- Rezeptoren / Antigene
Adjuvante Verfahren
Methoden in der Onkologie
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Ga-68-DOTATOC-PET: Karzinoid
Expression von Somatostatin-Rezeptoren aufZelloberfläche von neuroendokrinen TumorenPET-Imaging mit Rezeptor-Liganden
SSTR
-2SS
TR-5
Tracer
Hellwig 2008Hellwig 2008
R V L L D R
230961EV
met. Carcinoid,111In-Octreo. 4h,
after Liver Tx
Ganzkörper-Szintigramm
230961EV111In-Octreo. 4h, met. Carcinoid, after Liver Tx
Transmissions- Emissions- Tomographie
Indirekter Tumornachweis- Erfassung der Ausdehnung / Destruktion z.B.Knochenmark
- Funktionsänderung anderer Organsysteme z.B. SkelettDirekter Tumornachweis
- Energiestoffwechsel- DNA- und Protein-, Lipid- Synthese- Spezifische Eigenschaften der Tu-Zelle
- Metaboliten J-, MIBG- Rezeptoren / Antigene
Adjuvante Verfahren
Methoden in der Onkologie
FDG 2/02 060841PU
FDG-PET
060841PURAIT, rez. NHLIn-111 / Y-90 LL2
R V L L D R
Ganzkörper-Szintigramm
mitmonoklonalem
Antikörper
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Radioimmuntherapie
Y
Y
Y
YY
Y
Y
Radioimmuntherapie bei NHL
SNM: „Image of the Year 2009“
FDG-PET vor / nach (3 m)I-131 tositumomab (Bexxar)
FDG-PET vor / nach (3 m) Y-90 ibritumomab (Zevalin®)
Radioimmuntherapie
Neuer Ansatz der nuklearmedizinischen Therapie unter Einsatz radioaktiv markierter monoklonaler Antikörper
Vielversprechend bei der Behandlung maligner hämatologischer Systemerkrankungen (Lymphome)
Der therapeutische Stellenwert wird in weiteren klinischen Studien präzisiert ( „first line therapy“).
Zusammenfassung Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
Historisch
Einführung in den 90er JahrenEffects of hepatic arterial yttrium 90 glass microspheres in dogs.Wollner I, Knutsen C, Smith P, Prieskorn D, Chrisp C, Andrews J, Juni J, Warber S, Klevering J, Crudup J, et al. Cancer. 1988 Apr 1;61(7):1336-44.
Selective internal radiation therapy: distribution of radiation in the liver.Burton MA, Gray BN, Klemp PF, Kelleher DK, Hardy N.Eur J Cancer Clin Oncol. 1989 Oct;25(10):1487-91.
In Europa seit 2003/2004 zugelassen
Weitere Therapieverfahren
Grundlage
Blutversorgung von Lebertumoren >3mm: 80-100% arteriell→ selektive Therapie→ geringe Lebertoxizität
Sirtex Medical Europe
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
SIR-Spheres vs. TheraSpheres
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
Y-90:
HWZphys 64hE βmax 2,24 MeVReichweite im Gewebe ~ 3mm
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SIR-Spheres vs. TheraSpheres
Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys. 2007
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
Nicht-resektable primäre und sekundäre Neoplasien der LeberPrimäre Neoplasien:- HCC- CCC
Sekundäre Neoplasien:- Metastasen aus NET, CRC, Mamma-Ca usw.
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
Indikationsstellung zur SIRT
Planung der Therapie I
Präinterventionelles 3-phasisches CT /MRT:- Tumor-Staging- Volumetrie:- Bestimmung des Target-Volumens für die Therapie
→ Dosiskalkulation
Angiographie- Aufdecken anatomischer Varianten- Flußverhältnisse- Ggf. Coiling „kritischer“ Gefäße
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
[99mTc]MAA-Szintigraphie mit SPECT/CT des Abdomens: - Katheter in A. hepatica propria oder lobär- Kalkulation der Lungenshuntfraktion- Aufdecken gastrointestinaler Shunts- Tumorvaskularität
FDG-PET zum Ausschluss von extrahepatischenMetastasen
Dosimetrie
Planung der Therapie II
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
Berechnung des Lungen-Shunts
Lungen-Shunt [%] =
Impulse im Lungen-ROI *100(Impulse im Lungen-ROI + Impulse im Leber-ROI)
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
R V L L D R
Geometrisches Mittel ventral/dorsal
Nebenwirkungen
Häufig: Fatigue-Syndrom
Selten: - epigastrischer Schmerz- Übelkeit/ Erbrechen- Bilirubinerhöhung
Sehr selten: Abstrom der Partikeln in OB-Organe - Cholezystitis- Pankreatitis- Gastritis bis Ulkusbildung- Pneumonitis bis Lungenfibrose- radiogene Hepatitis
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
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Nachsorge
Hauptsächlich durch die OnkologenRegelmässige Laborkontrollen (Leberfunktionsparameter, BB, Tu-Marker)CT/ MRT-Kontrollen
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
55 j. Pat. Mit multifokalem HCCMRT
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
Pat. G.V.
Angio:
Pat. G.V.
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
[99mTc]MAA-Szintigraphie:FDG-PET:
MAA
1
2
31
Pat. G.V.
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
Bremsstrahlungsscannach der Therapie
2
1
Pat. G.V.
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
Nachkontrollen
initial
nach 3 Monaten
nach 6 Monaten
Pat. G.V.
1
1
1
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
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85 j. Patient mit multifokalem HCCMRT:
Pat. H.H.
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
Angiographie
Pat. H.H.
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
Evaluation
MAA GK
MAA SPECT
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
Pat. H.H.
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
Pat. H.H.
Therapie
Komplikationsloser stationärer Aufenthalt6 Wochen später: Teerstuhl!Endo: grosses Ulkus des Antrums
Pat. H.H.
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
Histologie
Pat. H.H.
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
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Zusammenfassung
Vielversprechende Therapie bei lokal fortgeschrittenen, nicht mehr operablen Lebertumoren
Enge Kooperation zwischen Onkologen, interventionellenRadiologen und Nuklearmediziner unabdingbar!
Selektive interne Radiotherapie ( SIRT )
Indirekter Tumornachweis- Erfassung der Ausdehnung / Destruktion z.B.Knochenmark
- Funktionsänderung anderer Organsysteme z.B. SkelettDirekter Tumornachweis
- Energiestoffwechsel- DNA- und Protein-, Lipid- Synthese- Spezifische Eigenschaften der Tu-Zelle
- Metaboliten J-, MIBG- Antigene / Rezeptoren
Adjuvante Verfahren
Methoden in der Onkologie
Konzept des Sentinel-Lymphknotens (SLN)
Der Lymphabfluß eines malignen Tumorserfolgt primär zu einer Lymphknotenstation (Sentinel).
Wenn Sentinel negativ→ keine weitere
Lymphknotenmetastasen!
Mariani et al. J Nucl Med 2001; 42: 1198-1215
Szintigraphie des „Sentinel-Lymph node“ (SLN)
Untersuchungsablauf
Injektion eines radioaktiv markierten Kolloids im Bereich des TumorsSzintigraphische Aufnahmen bis zur Darstellung des Wächter-LKMarkierung der Projektion des LK auf der Haut der PatientinEntfernung des/der LKHistologie
Szintigraphie des „Sentinel-Lymph node“ (SLN)
Radiopharmazeutikum
Tc-99m markierte Albumin-Kolloide (Größe 20-100 nm)Volumen 0,2-1,0 mlAktivität: 150 - 250 MBq (bei OP 24 h p.i.)
10 - 50 MBq (bei OP am gleichen Tag)
Szintigraphie des „Sentinel-Lymph node“ (SLN)
Bildgebung IDurchführung einer dynamischen Lymph-Szintigraphie (empfehlenswert)Akquisition von statischen Aufnahmen in mindestens 2 Ebenen (ventral, LAO/RAO, streng seitlich)20 min und 3h p.i.(ggf. 24h p.i.)
Szintigraphie des „Sentinel-Lymph node“ (SLN)
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Bildgebung IIZusätzlich und falls verfügbar bei komplizierten Fällen SPECT/CT zur genauen anatomischen Zuordnung des Sentinels
Szintigraphie des „Sentinel-Lymph node“ (SLN)
Nach der Nuklearmedizin:
Operative Freilegung und Resektion des/der nuklidspeichernden LK mit Hilfe einer Gamma-Sonde und ggf. MethylenblauScreenen auf Restaktivität!Pathologische Aufarbeitung
Szintigraphie des „Sentinel-Lymph node“ (SLN)
Zusammenfassung
Schonendes Verfahren für die PatientinnenKein Nachteil im Vgl. zur AxilladissektionGute interdisziplinäre Zusammenarbeit erforderlich (Nuklearmediziner-Brustoperateur -Pathologe)!
Szintigraphie des „Sentinel-Lymph node“ (SLN)
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !