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PET/MRT-Ganzkörperscanner - Neueste Möglichkeiten in der Krebs-Forschung

 

Die neuartige Technologie vereint zwei klinische bildgebende Verfahren miteinander und ermöglicht kombinierte Untersuchungen des ganzen Körpers. Dies ist insbesondere für die Krebsdiagnostik von großer Bedeutung.

Bereits seit einigen Jahren etabliert am Markt ist die PET/CT-Diagnostik (Positronenemissionstomographie / Computertomographie). Die PET/CT-Methode wird eingesetzt, um die Lage von Tumoren oder Metastasen zu bestimmen und zu untersuchen, wie diese auf eine Therapie ansprechen. Die neue PET/MRT-Methode kombiniert Positronenemissionstomographie und Magnetresonanztomographie und hat gegenüber PET/CT einige deutliche Vorteile, wie uns Dr. med. Ivan Platzek, Facharzt für Diagnostische Radiologie am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus der Technischen Universität Dresden und Dr. Bettina Beuthien-Baumann, tätig an der Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin der Uniklinik Dresden, anhand ihrer ersten praktischen Erfahrungen mit dem Gerät schilderten.

Wo liegen die klinischen Vorteile eines kombinierten Systems im Vergleich zu getrennten Einzelmodalitäten PET, CT und MRT?

 

Im Gegensatz zu getrennten Untersuchungen bereitet die Zuordnung von PET-Befunden zu anatomischen Strukturen bei kombinierten Untersuchungen wie PET/MR und PET/CT keine Schwierigkeiten, da die Patientenposition zwischen den Messungen nicht geändert wird.

PET/MR ist aktuell das vielseitigste verfügbare bildgebende Verfahren. Durch die Kombination von PET und MR in einer Untersuchung kann die Notwendigkeit von Mehrfachuntersuchungen in vielen Fällen reduziert und dadurch die Abläufe in der Klinik vereinfacht werden.

 

Ein entscheidender Vorteil von PET/MR gegenüber der PET/CT ist der hervorragende Weichteilkontrast der MRT. Außerdem ist im Vergleich zu der PET/CT bei der PET/MR die Strahlenbelastung geringer, da die MRT keine ionisierende Strahlung benutzt. Im Vergleich zu der MRT liefert PET/MR eine Fülle an Zusatzinformationen über den Metabolismus der untersuchten Strukturen, die die Diagnosefindung erleichtern können.

 

Welche klinischen Indikationen werden aus heutiger Sicht am meisten von einem kombinierten PET/MR profitieren?

 

Der Schwerpunkt unserer Arbeitsgruppe ist die Bildgebung bei Tumorerkrankungen. Unsere bisherigen Erfahrungen zeigen, dass PET/MR vor allem bei Fragestellungen von Vorteil ist, bei denen zusätzlich zu der metabolischen Information der PET ein guter Weichteilkontrast für die Beurteilung der Anatomie benötigt wird. Dazu zählen maligne Erkrankungen der Kopf-Hals-Region, des Beckens, des Skelettsystems und des Nervensystems. PET/MR ist nicht als Ersatz für alle PET/CT-Untersuchungen konzipiert, sondern eher für Fragestellungen, bei denen der Weichteilkontrast der CT nicht ausreicht.

 

Wo liegt nach heutiger Erfahrung die größte Herausforderung in der klinischen Routine von PET/MR?

 

Neben der grundsätzlichen Frage nach Indikationen, bei denen die PET/MR die Diagnostik verbessert, ist auch die Wahl von MR-Sequenzen für PET/MR-Untersuchungen eine wichtige Herausforderung. Aktuell orientieren sich unsere MR-Teiluntersuchungen an den MR-Protokollen, die für analoge Fragestellungen in der MRT üblich sind. Die Gesamtmesszeit bei PET/MR-Untersuchungen hängt stark von der MR-Messzeit ab. Es stellt sich die Frage, ob in der PET/MR wegen der dank PET verfügbaren metabolischen Information auf einen Teil der „Standard-MR-Sequenzen“ verzichtet werden kann, um kürzere Gesamtmesszeiten zu erreichen, ohne die diagnostische Aussagekraft der Untersuchung einzuschränken.

 

Unterstützt der PET/MR-Scanner in Dresden neuste Technologien wie Time-of-Flight bei PET oder Multi-Transmit bei MRI?

 

Ja. Time-of-flight PET war vom Anfang an verfügbar, was bei PET/MR-Systemen aktuell einzigartig ist. Das System bekommt gerade ein Upgrade, das auch Multi-Transmit umfasst, dieses wird in den nächsten Tagen funktionsfähig sein.

 

Wie wichtig sind diese neusten Technologien in der klinischen Routine und welche Indikationen profitieren am meisten?

 

Die time-of-flight-Technik verbessert das Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR) bei PET-Untersuchungen, was zu einer Verbesserung der Bildqualität führt, v.a. bei übergewichtigen Patienten. Außerdem trägt das verbesserte SNR dazu bei, die Messzeit zu verkürzen. Multi-transmit erlaubt eine homogene „Ausleuchtung“ des untersuchten Körperabschnitts unabhängig vom Körperbau des Patienten und wird vor allem die MR-Bildqualität bei Untersuchungen des Abdomens verbessern. Zudem kann dank Multi-transmit die Messzeit reduziert werden.

 

Eignet sich das PET/MR auch für quantitative Auswertungen?

 

Ja, eine Quantifizierung der PET-Daten ist am PET/MR genauso wie auch an einem PET/CT oder Stand-alone-PET möglich. Technische Vorraussetzung hierfür ist, wie an jedem PET-Scanner, eine cross-Kalibrierung von PET und Aktivimeter. Die Schwächungskorrektur-Daten der PET-Aufnahmen werden aus dem Schwächungs-MR-Scan generiert. Hierbei besteht noch Forschungs- und Entwicklungsbedarf zur Gewährleistung einer für alle klinischen Anwendungen hinreichenden Genauigkeit.

 

Kann eine gute Genauigkeit mit den MRI-basierten Korrekturdaten bei der Quantifizierung erreicht werden?

 

Ja, an unserem Gerät kann eine gute Genauigkeit der quantitativen PET-Daten mittels MR-basierter Schwächungskorrektur erreicht werden. Wir haben Vergleichsmessungen zwischen dem PET/MR und einem Stand-alone-PET mit transmissionsbasierter Schwächungskorrektur durchgeführt. Die Abweichungen der quantitativen Daten zwischen beiden Scannern lagen in der Regel < 10%. In Einzelfällen wurden größere Abweichungen beobachtet, so dass bis auf weiteres eine individuelle visuelle Kontrolle der Schwächungskorrektur notwendig ist. Insgesamt ist die Einsatzmöglichkeit für quantitative Fragestellungen, z.B. der Frage nach dem metabolischen Ansprechen eines Tumors auf eine Chemotherapie, gegeben.

 

Wird das System auch für dynamische Aufnahmen eingesetzt? Bei welchen Indikationen?

 

Wir setzen die dynamische PET-Aufnahme in der Diagnostik von Hirn-Tumoren ein, bei denen wir PET-Untersuchungen mit C11-Methionin, einem Aminosäure-Präparat, durchführen. Es sind aber auch dynamische Messungen bei anderen Fragestellungen möglich, bei denen eine Tracerkinetik über einer begrenzten Körperregion gemessen werden soll.

Dynamische KM-verstärkte MR-Messungen, z.B. der Prostata oder der Leber, werden ebenfalls angefertigt. Außerdem evaluieren wir im Rahmen wissenschaftlicher Studien arterial spin labeling (ASL), eine MR-basierte dynamische Technik zur Beurteilung der Gehirnperfusion, für die kein Kontrastmittel benötigt wird.