Positronenemissionstomographie

Für eine PET-Untersuchung wird dem Patienten ein Radiopharmakon ("Tracer") verabreicht, welches auf das zu untersuchende Zielgewebe abgestimmt ist. Beim im Kern stattfindenden Zerfall eines Protons werden Positronen frei, die in der Umgebung schnell auf ein Elektron treffen. Dabei werden sog. Gammastrahlungs-Photonen freisetzt (Vernichtungsstrahlung), welche von einem PET-Scanner aufgefangen und mittels eines Computers zum Bild verarbeitet wird. Die Photonen strahlen in einem Winkel von 180° ab und werden daher nur als Signal verwertet, wenn zwei gegenüberliegende Kameras gleichzeitig ein Signal bekommen. So kann ausgeschlossen werden, dass es sich dabei um ein Artefakt handelt.

Um Tumorzellen darzustellen, wird z.B. ¹⁸F-Fluordesoxyglukose (FDG) verwendet. Weil Tumorzellen zur Deckung des Energiebedarfs erheblich mehr markierte Glukose aufnehmen, setzen sie deutlich mehr Strahlenenergie frei. Daran kann man erkennen, in welchen Regionen des Körpers ein Tumor wächst. Alternativ zur Glukose können auch andere Trägersubstanzen, beispielsweise Aminosäure-Analoga, verwendet werden.

Allerdings können auch einfache Entzündungen von Organen zu einer höheren Verstoffwechselung der radioaktiven Glukose führen. Diese können nur bedingt von Tumorzellen unterschieden werden (mittels SUV-Wert). Damit reicht die PET als alleinige Methode für die Krebsdiagnose nicht aus. Zudem können bei weitem nicht alle Tumorarten mit Hilfe der PET diagnostisch gesichert werden.

Schematische Durchführung eines PET-Scans

Das am häufigsten (ca. 90%) für die PET verwendete Radionuklid ist das Isotop ¹⁸F des Fluors (FDG-PET). Seine Halbwertszeit beträgt etwa 110 Minuten, was einen Transport über etwas weitere Strecken ermöglicht. Neben ¹⁸F finden die Isotope ¹¹C, ¹³N und ¹⁵O bei der PET Verwendung. Sie werden mithilfe eines Zyklotrons hergestellt. Bei speziellen Indikationen kommen auch ⁸²Rb oder ⁶⁸Ga zum Einsatz, die mit einem Radionuklidgenerator gewonnen werden.

Die Strahlenbelastung einer PET ist in der Regel gering, da nur geringe Mengen schwach radioaktiver Substanzen zum Einsatz kommen. Die verwendeten Stoffe haben eine sehr kurze Halbwertszeit. Bei der FDG ist nach 110 Minuten nur noch die Hälfte der ursprünglichen Radioaktivität vorhanden.

Die Strahlendosis bei einer PET mit FDG beträgt etwa 7-10 mSv. Im Vergleich dazu beträgt die Strahlendosis bei eines kontrastverstärkten CTs ca. 20-40 mSv.

Weil die PET die traditionellen Verfahren nicht ersetzen, sondern lediglich ergänzen kann, ist die Kostenübernahme bei ambulanter Versorgung durch die Gesetzliche Krankenversicherung (GKV) hierzulande bis heute (2017) in der Diskussion. Eine PET-Untersuchung kostet zwischen 1.000 (PET) und 1.700 Euro (PET/CT).