Positronenemissionstomographie

Für eine PET-Untersuchung wird dem Patienten ein Radiopharmakon ("Tracer") verabreicht, das auf das Zielgewebe abgestimmt ist. Beim Betazerfall (β+-Zerfall) des Tracers wandelt sich ein Proton in ein Neutron um, wodurch ein Positron freigesetzt wird. Die Positronen treffen in der Umgebung schnell auf ein Elektron. Dabei werden sog. Gammastrahlungs-Photonen freigesetzt (Vernichtungsstrahlung), die von einem PET-Scanner aufgefangen und digital zu einem Bild verarbeitet wird.

Die Photonen werden in einem Winkel von 180° ausgestrahlt. Sie werden nur als Signal verwertet, wenn zwei gegenüberliegende Kameras sie gleichzeitig registrieren. So kann ausgeschlossen werden, dass es sich 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, führen sie zu einer höheren gemessenen Aktivität. Daran lässt sich erkennen, in welchen Regionen des Körpers ein Tumor wächst. Alternativ zur Glukose können auch andere Trägersubstanzen, beispielsweise Aminosäure-Analoga, verwendet werden.

Schematische Durchführung eines PET-Scans

Die Positronenemissionstomographie (PET) liefert funktionelle Informationen, bildet aber anatomische Strukturen deutlich schlechter ab als CT oder MRT.^[1] In der klinischen Routine wird sie deshalb häufig als PET/CT mit der Computertomographie kombiniert, um Stoffwechselinformationen anatomisch zuzuordnen. Dieses Vorgehen ist besonders in der Onkologie von Vorteil, etwa zur Tumorsuche, Stadieneinteilung und Therapiekontrolle. ^[2][3]

Die PET/MRT verbindet die metabolische Bildgebung der PET mit der hohen Weichteilauflösung der MRT und wird vor allem dort eingesetzt, wo eine besonders gute Weichteildarstellung benötigt wird, etwa in der pädiatrischen Onkologie und bei Fragestellungen im Kopf-Hals- oder ZNS-Bereich.^[4]

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.^[5] Neben ¹⁸F kommen bei der PET die Isotope ¹¹C, ¹³N und ¹⁵O zum Einsatz. Sie werden mithilfe eines Zyklotrons hergestellt. Bei speziellen Indikationen kommen auch ⁸²Rb oder ⁶⁸Ga zum Einsatz, die mit einem Radionuklidgenerator gewonnen werden.

Die PET macht Stoffwechsel- und Funktionsänderungen sichtbar, bevor morphologische Veränderungen in CT oder MRT sicher erkennbar sind.^[6] Dadurch können auch kleine Läsionen und frühe Tumoraktivität erfasst werden.^[3] Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit zur Ganzkörperbildgebung in einer Untersuchung, wodurch primärer Tumor, Lymphknoten und Fernmetastasen gemeinsam beurteilt werden können.^[2][7] Zudem kann die PET funktionelle Auffälligkeiten von narbigem oder anatomisch unauffälligem Gewebe abgrenzen, etwa zur Beurteilung des Therapieansprechens.^[3]

Auch Entzündungen von Organen können zu einer höheren Verstoffwechselung der radioaktiven Glukose führen. Man kann sie anhand des SUV-Werts nur bedingt von Tumorzellen unterscheiden. Damit reicht die PET als alleinige Methode für die Krebsdiagnose nicht aus. Zudem lassen sich bei weitem nicht alle Tumorarten mit Hilfe der PET diagnostisch sichern.

Die Strahlenbelastung einer PET ist in der Regel gering. Es kommen nur kleine Mengen schwach radioaktiver Substanzen zum Einsatz. 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. Bei einer PET/CT kommt die Strahlenexposition durch den CT-Anteil hinzu. Dessen effektive Dosis liegt je nach Untersuchungsumfang und Aufnahmeprotokoll bei etwa 1–20 mSv und kann bei diagnostischen CT-Untersuchungen auch höher ausfallen.^[8]

Eine wesentliche Kontraindikation für die PET ist die Schwangerschaft. Die Untersuchung soll nur bei strenger Indikationsstellung und nach Ausschluss einer Schwangerschaft erfolgen.^[9][10] In der Stillzeit ist je nach verwendetem Radiopharmakon eine Unterbrechung des Stillens erforderlich. Die Dauer richtet sich nach dem Präparat und muss vor der Untersuchung individuell festgelegt werden.^[9][10] Weitere Gegenanzeigen ergeben sich aus möglichen Wechselwirkungen mit laufenden Therapien.^[9]

Eine PET-Untersuchung kostet etwa zwischen 1.000 (PET) und 1.700 Euro (PET/CT). Die Kostenübernahme durch die gesetzliche Krankenversicherung (GKV) ist indikationsabhängig. Bestimmte Anwendungen werden im Rahmen der vertragsärztlichen oder ambulanten spezialfachärztlichen Versorgung (ASV) erstattet. Maßgeblich sind die Vorgaben des Gemeinsamen Bundesausschusses und die jeweiligen Abrechnungsregelungen.^[11] Sie weichen teilweise von offiziellen Leitlinienempfehlungen ab, was kontrovers diskutiert wird.