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CAMPUS GROSSHADERN CAMPUS INNENSTADT LOREM IPSUM SETUR ALARME PET UND PET/CT PRINZIP UND ANWENDUNG Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin

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CAMPUS GROSSHADERN

CAMPUS INNENSTADT

LOREM IPSUM SETUR ALARME

PET UND PET/CT

PRINZIP UND ANWENDUNG

Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

PET und PET/CT

• Methodik

• Klinische Anwendung

–Neurowissenschaften

–Kardiologie

–Onkologie

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Zyklotron mit Abschirmung

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Zyklotron / geöffnete Abschirmung

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Radioisotope für PET

Halbwertszeit (min)

• 11C 20,4

• 13 N 10,0

• 15 O 2,1

• 18 F 109,7

• 68 Ga 68,0

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Synthesebox für F-18 Synthesen

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Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin

KLINIKUM DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN® KLINIKUM DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN®

Verteilung nach Indikationen

PET und PET-CT

265 6148

Onkologie

Neurologie

Kardiologie

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N

N

O

F

NCOOC2H5

18F

[18F]Fluorethyl-flumazenil

18F

O O

NH

N

[18F]Desmethoxyfallypride

O18

F

COOH

NH2

[18F]Fluorethyltyrosin

18F

O O

NH

N

O

[18F]Fallypride

OO

18F

N

H OH

[18F]Fluorethyl-diprenorphin

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Molecular Imaging With PET: High

physical sensitivity, low mass doses

Extrem niedrige PET-Radiotracerdosen ermöglichen Anwendung am Menschen ohne Berücksichtigung pharmakologischer Effekte

.

X-ray contrast medium 100 ml, 62 300 000 µg

MRI contrast medium 10 ml, 4 700 000 µg

Bay-949 5 µg

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FDG 61,60%

FET 7,30%

FPSMA 12,05%

GaTOC 12,17%

FTATE 0,19%

FDOPA 0,65%

FES 0,01%

Fluorid 0,03%

GE180 2,40%

FBB 0,30%

Flutemetamol 1,78%

PI2620 1,53%

FDG 4263

FET 505

FPSMA 834

GaTOC 842

FTATE 13

FDOPA 45

FES 1

Fluorid 2

GE180 166

FBB 21

Flutemetamol 123

PI2620 106

6921

PET/CT Tracer 2019

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Elektron

Positron

e+

Atomkern 511 keV

511 keV

Annihilation

180° ± 0.5°

Detektor- block

Detektor- block

g 1

g 2

Prinzip PET

e-

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Prinzip PET

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PET/CT (Philips Gemini)

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Spiral-CT

Spiral CT

CT

PET

Emissionsdaten

PET

Korrigierte PET Daten

FORE+OSEM

CT-basierte Korrektur

CT Daten

PET/CT: Prinzip

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18F-FDG-PET/CT:

LK Metastase im

Bereich der Iliaca

interna

Colon Karzinom: Rezidivdiagnostik

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Mausherz EKG getriggert

[18F]Fluor-Deoxyglucose

F-18

4.8 mm

4.0 mm 3.2 mm

2.4 mm

1.6 mm 1.2 mm

Phantom

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Subject: Rat

Method: Inveon PET. 18F

serum albumin, 0-30 minutes

post injection

Visualization of circulation

using blood pool agent only

Visualization: Inveon

Research Workplace

Inveon PET

18F Serum Albumin as Bloodpool Tracer

Data Courtesy of Ludwig-Maximilians-Universitaet Muenchen, Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin, Klinikum Großhadern, Munich, Germany

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[18F]-Flumazenil PET & MRI

[18F]-FMZ

MRI T1

Fusion PET/MRI

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Discovery D690 mit VUE Point HD FX Rekonstruktionsparameter:

36 subsets; 5 Iterationen, cut off 5,5,

128 Matrix; 3,27mm Schichtdicke

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KLINIKUM DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN®

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

PET/CT-Untersuchungen: Entwicklung in den Jahren 2004-2019

6921

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KLINIKUM DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN®

PET/CT nach fachspezischen Indikationen

ca. 7000 Untersuchungen /Jahr

1 2 3

Neurowissenschaften ca. 20 %

Kardiologie ca. 1%

Onkologie ca. 80 %

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PET und PET/CT

• Methodik

• Klinische Anwendung

–Neurowissenschaften

–Kardiologie

–Onkologie

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Neurologie PET

• Demenz

• Parkinson Syndrome

• Epilepsie

• Hirntumoren

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18FDG-6-PO4

Hexokinase

Hexokinase

G-6-P

G-6-P

G-6-PO4

G-1-PO4 Glykogen

F-6-PO4 CO2 + H2O

k3

k4

Stoffwechsel Kompartment Vaskul. Komp.

Zellmembran

Glucose

18FDG k1

k2

FDG Aufnahme

FDG PET

Radiopharmakon

2-(18F)Fluor-2-deoxy-D-glucose

18F-FDG

-D-(+)-Glucose

O

H

H

HH

HHO

HO

HO

C

OH

H2OH

18F

O

H

H

HH

HHO

HO

HO

C

H2OH

2-(18F)Fluor-2-deoxy-D-glucose

18F-FDG

-D-(+)-Glucose

O

H

H

HH

HHO

HO

HO

C

OH

H2OH

18F

O

H

H

HH

HHO

HO

HO

C

H2OH

[18F]Fluor- 2 deoxy-D-glukose

Kein Substrat der Glukosephosphat-Isomerase

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Dementielle Erkrankungen: Indikationen für funktionelle Bildgebung

Die nuklearmedizinischen Untersuchungen PET und SPECT

können eingesetzt werden zur:

• Frühdiagnose einer Demenz

• Unterscheidung einer Demenz von einer schweren Depression

• Unterscheidung verschiedener Demenzformen (z.B. DAT und DLB)

• Verlaufskontrolle (evtl. auch zur Therapiekontrolle)

PET ist etwas aufwendiger aber empfindlicher als die SPECT:

Daher besonders geeignet für die Frühdiagnostik

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Alzheimer Demenz Muster der Neurodegeneration

Temporo-parietale Neurodegeneration

Nicht beteiligt: Thalamus, Basalganglien, Zentralregion, occipitaler Kortex

Ausbreitung: Temporomesial > post. Cingulum > (bi-)temporo-parietal > frontal

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M. Alzheimer / 18FDG-PET

Oberflächenprojektion

Vergleich zu einem Normkollektiv

links lateral unten rechts lateral

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Demenz vom Alzheimertyp / F-18 FDG

TU München Nuklearmedizin

Oberflächendarstellung

4 / 1995 4 / 1996

Vergleich mit einem Normkollektiv

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Fronto-Temporale Demenz / 18FDG-PET

rechts lateral oben links lateral

Vergleich zum Normkollektiv

Oberflächendarstellung

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Sagittal

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Amyloid imaging / 18F-Florbetaben

Transversal

M. Alzheimer

Kontrolle

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Cortical region Patient Normal Z-score

Prefrontal R 0,73 0,46 5,98

Prefrontal L 0,79 0,45 6,87

Sensorimotor R 0,62 0,49 2,58

Sensorimotor L 0,69 0,49 4,05

Occipital R 0,70 0,51 3,39

Occipital L 0,66 0,51 3,04

Parietal R 0,76 0,45 6,96

Parietal L 0,79 0,44 7,38

Anterior Cingulate R 0,81 0,49 5,65

Anterior Cingulate L 0,90 0,53 6,27

Precuneus PostCing R 0,87 0,50 7,96

Precuneus PostCing L 0,92 0,52 8,86

Temporal Lateral R 0,77 0,49 6,24

Temporal Lateral L 0,80 0,48 6,23

Temporal Mesial R 0,58 0,52 1,63

Temporal Mesial L 0,61 0,51 2,10

Cerebellum 0,33 0,40 -1,60

Pons 1,00 1,00 0,00

Original PET scan

SUVR normalized to pons

3D SSP of SUVR image

3D SSP Z-scores

[18F]Flutemetamol / NeuroMarQ

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[18F]Flutemetamol / NeuroMarQ

Cortical region Patient Normal Z-score

Prefrontal R 0,34 0,46 -2,59

Prefrontal L 0,36 0,45 -1,98

Sensorimotor R 0,36 0,49 -2,36

Sensorimotor L 0,38 0,49 -2,15

Occipital R 0,45 0,51 -1,11

Occipital L 0,46 0,51 -0,81

Parietal R 0,37 0,45 -1,86

Parietal L 0,41 0,44 -0,75

Anterior Cingulate R 0,41 0,49 -1,44

Anterior Cingulate L 0,50 0,53 -0,44

Precuneus PostCing R 0,44 0,50 -1,18

Precuneus PostCing L 0,52 0,52 0,07

Temporal Lateral R 0,45 0,49 -0,96

Temporal Lateral L 0,43 0,48 -1,05

Temporal Mesial R 0,39 0,52 -3,21

Temporal Mesial L 0,42 0,51 -2,12

Cerebellum 0,33 0,40 -1,50

Pons 1,00 1,00 0,00

Original PET scan

SUVR normalized to pons

3D SSP of SUVR image

3D SSP Z-scores

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PSP

HC

1.1

1.5

DV

RC

BL (M

RT

M2

)

CPP

VM

VM

CBD

CPP Cx

Cx

axial 1 axial 2 axial 3 sagittal

AD Cx

Cx Cx

Cx

VM

VM

Tau-PET/CT bei verschiedenen

neurodegenerativen

Erkrankungen

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MULTIMODAL ALZHEIMER CASE female, 59 J.

Clinical evaluation:

Progressive memory impairment over 3 years

MMSE 24 / 30

CERAD plus battery -1.37 standard deviations below age- and education adjusted values

CSF:

P-Tau (66pg/ml, N<61pg/ml)

absolute Tau (293pg/ml, N<500pg/ml)

Aβ42 (1171pg/ml, N>500pg/ml)

Amyloid-PET

Tau-PET

FDG-PET

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Amyloid-PET

FDG-PET

Amyloid PET ist mehr als 5 Jahre vor den ersten klinischen Symptomen

positiv (wahrscheinlich sogar deutlich früher)

FDG PET sagt als Surrogatmarker der neuronalen Dysfunktion die

Progression von MCI zu einer Demenz von Alzheimertyp innerhalb von 2

Jahren voraus

Tau PET zeigt eine sehr gute Korrelation zum Ausmaß der

Neurodegeneration und zur cognitiven Einbusse.

Fellgiebel et al. Psychiatry Res 2007

Sperling et al. Alzheimer Dement 2011

La Joie et al. Sci Transl Med. 2020

Diagnostik bei M. Alzheimer

Tau-PET

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Jack et al., Alzheimers and Dementia 2018

PROTEIN DEPOSITION BEI NEURODEGENERATIVEN ERKRANKUNGEN

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Neurologie PET

• Demenz

• Parkinson Syndrome

• Epilepsie

• Hirntumoren

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Dopaminerges System: PET-Tracer

Parameter Tracer

Glukosemetabolismus 18F-Deoxyglukose

Perfusion H215O

Dopamin-Speicherkapazität 18F-Dopa

Dopamin-Wiederaufnahme 11C-Nomifensin

D1artige-Rezeptoren (D1; D5) 11C-SCH23390

D2artige-Rezeptoren(D2 ; D3 ; D4) 11C-Racloprid

11C-/ 18F-Spiperonderivate

18F-Desmethoxyfallyprid

18F-Fallyprid

Dopamin-Abbau 11C-Deprenyl

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Synthese

Dopamin

Vesikel

präsynaptisch

post- synaptisch

Rezeptor

DAT

Reuptake

D 1- artig

D 2- artig

PET:

F-18 DOPA

C-11 DTBZ

C-11 Cocaine

C-11 FE-CIT

AADC

VMAT2

Schema PET Liganden für das dopaminerge System

D 1: C-11 Sch 23390

C-11 NNC112

D 2: C-11 NMSP

C-11 Raclopride

F-18 Fallypride

F-18 Desmeth.

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Parkinson-Syndrome

Indikationen für den Einsatz

präsynaptischer Tracer (18F-Dopa, 123I-FP-CIT)

Frühdiagnostik bei nicht eindeutigem klinischen Befund

Liegt ein Affektion der striatalen dopaminergen

Signaltransduktion vor?

Z.B. DD essentieller Tremor vs. Parkinson-Syndrom

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Film

Patient A Patient B

Klinik für Neurologie, Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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Klinik für Nuklearmedizin

18F-Dopa-PET

Essentieller Tremor M. Parkinson

Patient A Patient B

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Parkinson-Syndrome:

Indikationen für den Einsatz postsynaptischer Tracer = D2-

Rezeptorliganden (11C-Racloprid, 18F-DMFP, 123I-IBZM)

DD M. Parkinson vs. Parkinson-Syndrome anderer

Ätiologie:

• Multisystem-Atrophie (Striato-nigrale Degeneration)

• progressive supranukleäre Lähmung

• kortikobasale Degeneration

• toxische Parkinsonsyndrome

• (- vaskuläre Parkinsonsyndrome)

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Klinik für Neurologie, Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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M. Parkinson

18F-Dopa

18F-DMFP

Klinik für Nuklearmedizin

Johannes Gutenberg-Universität

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Klinik für Neurologie, Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Neurologie PET

• Demenz

• Parkinson Syndrome

• Epilepsie

• Hirntumoren

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Epilepsie

Fragestellungen

• Nachweis und Lokalisation

der epileptogenen Zone

• Nachweis der funktionellen

Integrität nicht involvierter

Hirnareale (insbes. Kinder)

• Prognose der postop. Anfalls-

und Gedächtnissituation

• DD epileptische/psychogene

Anfälle

Methoden

• PET

• [18F]FDG

• [11C]Flumazenil

• SPECT

• 99mTc-ECD/HMPAO

• iktal

• interiktal

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Epilepsie

• Die Prävalenz beträgt ca. 0.5 bis 1%

• Etwa 20% der Patienten sprechen nicht ausreichend auf

eine antikonvulsive Therapie an

• Ca. 1/6 der Patienten mit pharmakoresistenten Anfällen

profitiert von epilepsiechirurgischen Eingriffen

• Temporallappenepilepsien haben eine günstigere

Prognose (ca. 90%) als

• Extratemporallappenepilepsien (ca. 60%)

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Epilepsie

SN

(%)

Parallel zum Temporallappen AC-PC

Temporallappenepilepsie rechts

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Stereotaktische Oberflächenprojektionen

18F-FDG-PET / Temporallappen-Epilepsie rechts

Rechts lateral Links lateral Ansicht von unten

Vergleich mit einem Normkollektiv

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Frontallappen-Epilepsie Oberflächenprojektionen

(Ansicht von oben)

Vergleich mit

dem Normkollektiv

18F-FDG 11C-Flumazenil EEG

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Temporallappen-Epilepsie rechts

Iktales FDG-PET

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Fusion image SPECT and MRT

Temporallappen-Epilepsie links

Iktales ECD-SPECT

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Neurologie PET

• Demenz

• Parkinson Syndrome

• Epilepsie

• Hirntumoren

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Klinische Wertigkeit von PET bei der Diagnostik von

Hirntumoren

• Differenzierung zwischen Rezidiv und Strahlennekrose

bei malignen Gliomen

• Erkennung der malignen Entdifferenzierung eines

Gliomrezidivs

• Bestimmung des Biopsieortes bei V.a. Gliom

• Beurteilung der biologischen Agressivität von

Hirntumoren

• Nachweis von Resttumor bei malignen Gliomen (mit

Aminosäuren)

• Differenzierung zwischen Lymphom und Toxoplasmose

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Hirntumoren FET PET

C O O H

H

N H 2 H O

L-Tyrosin C O O H

H

N H 2 H O

F 18

L-2-[18F]Fluortyrosin

Darstellung des Aminosäuretransportes in die Zelle

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Hirntumoren FDG vs. FET PET

Glioblastom

FDG FET

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Hirntumoren Wahl des Biopsieortes

F.W. Kreth Klinik für Neurochirurgie

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

PET und PET/CT

• Methodik

• Klinische Anwendung

–Neurowissenschaften

–Kardiologie

–Onkologie

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Kapillare

Myozyt

Mitochondrium

Lipid-

pool

Acyl-CoA

Karnitin β-Oxidation

Zitrat-

zyklus

Glykogen Glukose-P Glykolyse Laktat

Glukose 18F-Deoxyglukose

Laktat

123I- 18F-

Fettsäurederivate

11C-Palmitat 11C-Azetat CO2

CO2

Na + K +

201Tl

13NH3

82Rb

H215O

99mTc-MIBI

Herz-PET

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Herz-PET FDG-PET: Klinische Indikationen

Bestimmung der Gewebevitalität

• FDG PET gilt als Goldstandard für den Nachweis vitalen

Myokardgewebes

• Beleg für ‘Hibernating’ Myokard nach ischäm. Schädigung

• hoher Vorhersagewert für eine funktionelle Erholung

• Therapieplanung (Kosteneffizienz)

• Koronarrevaskularisation bei KHK Patienten

mit schwerer linksventrikulärer Dysfunktion

• Indikationsstellung zur Herztransplantation

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Herz-PET Schnittführung bei Myokard PET

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Herz-PET Normalbefund

Perfusion

Metabolismus

Matching von unauffälliger Perfusion und Glukoseutilisation

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Herz-PET SPECT+PET: Infarkt

Matching der Defekte in Perfusion und Glukoseutilisation

Perfusion

Metabolismus

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Herz-PET SPECT+PET: Infarkt + hibernat. M.

Partielles Mismatch von Perfusion und Glukoseutilisation

Perfusion

Metabolismus

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Verbesserung der kontraktilen Funktion nach

Revaskularisation

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

FDG vs. Fluss: Diskrepanz FDG vs. Fluss: keine

Diskrepanz

PET Glukoseaufnahme

FDG vs. Perfusion NH3

85%

10%

Fluß / Metabolismus

Diskrepanz

Fluß / Metabolismus

keine Diskrepanz Tillisch et al. N Engl J Med 1986

Tamaki et al. Am J Cardiol 1989

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Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin

Kombination aus Morphologie und Perfusion / Vitalität

Stenosen, Plaques

12%

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

PET und PET/CT

• Methodik

• Klinische Anwendung

–Neurowissenschaften

–Kardiologie

–Onkologie

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Biologische Grundlagen der Anreicherung in Tumoren Onkologie – PET/CT

Biologische Grundlagen

• [18F]FDG wird analog zu Glucose

in Tumorzellen aufgenommen

• Tumorzellen nehmen vermehrt

Glucose auf

• erhöhte Zahl von Glucose-

Transporter Molekülen

(GLUT1 - GLUT5)

• gesteigerte Glykolyse

Radiopharmakon

2-(18F)Fluor-2-deoxy-D-glucose

18F-FDG

-D-(+)-Glucose

O

H

H

HH

HHO

HO

HO

C

OH

H2OH

18F

O

H

H

HH

HHO

HO

HO

C

H2OH

2-(18F)Fluor-2-deoxy-D-glucose

18F-FDG

-D-(+)-Glucose

O

H

H

HH

HHO

HO

HO

C

OH

H2OH

18F

O

H

H

HH

HHO

HO

HO

C

H2OH

-D-(+)-Glucose

[18F]Fluor- 2 deoxy-D-glucose

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Kolorektale Karzinome

NET

Mammakarzinome

Bronchialkarzinom

Prostatakarzinom

CUP

Lymphome

Gynäkologische Tumoren

Sarkome

Urogenitale Tumoren

Magenkarzinome, GIST

HNO-Tumoren

Schilddrüsenkarzinome

HCC, CCC

Melanome

Pankreaskarzinome

Ösophaguskarzinome

sonstige (Herz, Entzündung etc.)

12%

ca. 7000 Untersuchungen / Jahr

11%

8%

8%

7% 6% 6%

5%

5%

PET und PET/CT an der LMU München Statistik

Untersuchungszahlen: PET/CT Standort Großhadern

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

PET und PET/CT in der Onkologie

• Primärtumordiagnostik

• Staging

• Therapieplanung

• Therapiemonitoring

• Nachsorge: Tumormarkeranstieg

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Fallbeispiel: 65-jähriger Patient, Raucher

Projektionsradiographie p.a. Projektionsradiographie seitlich

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Unklarer Lungenrundherd: Bronchialkarzinom

Fallbeispiel: 65-jähriger Patient, Raucher

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Fallbeispiel: 60-jährige Patientin, positiver Hämokkult-Test

Rektumkarzinom

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Fallbeispiel: 55-jähriger Patient, unklarer Gewichtsverlust

CT (Weichteilfenster) PET PET/CT (Fusion)

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU Ösophagus-Ca + LK-Metastasen

Fallbeispiel: 55-jähriger Patient, unklarer Gewichtsverlust

CT (Weichteilfenster)

PET

PET/CT (Fusion)

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

PET und PET/CT in der Onkologie

Primärtumordiagnostik

• Staging

• Therapieplanung

• Therapiemonitoring

• Nachsorge: Tumormarkeranstieg

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Fallbeispiel: 40-jähriger Patient, malignes Melanom

Multiple Metastasen (LK, Leber, Skelett, Lunge)

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Fallbeispiel: 54-jähriger Patient, Peniskarzinom

CT (Weichteilfenster)

PET

PET/CT (Fusion)

Primärtumor

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Fallbeispiel: 54-jähriger Patient, Peniskarzinom

Inguinale Lymphknotenmetastase

CT (Weichteilfenster) PET PET/CT (Fusion)

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

PET und PET/CT in der Onkologie

Primärtumordiagnostik

Staging

• Therapieplanung

• Therapiemonitoring

• Nachsorge: Tumormarkeranstieg

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Nur ipsilaterale LK-Metastasen mediastinal >> operabel

Fallbeispiel: Bronchialkarzinom, operabel?

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Ipsi- und kontralaterale LK-Metastasen mediastinal >> inoperabel

Fallbeispiel: Bronchialkarzinom, operabel?

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

PET und PET/CT in der Onkologie

Primärtumordiagnostik

Staging

Therapieplanung

• Therapiemonitoring

• Nachsorge: Tumormarkeranstieg

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Lebertumor (GIST): Vor und 6 Wochen nach Therapiebeginn mit Imatinib

vor Therapie

unter Therapie

Therapie-Monitoring mit FDG PET:

Gastrointestinaler Stromatumor (GIST)

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU Copyright © 2008 by the American Roentgen Ray Society

Holdsworth, C. H. et al. Am. J. Roentgenol. 2007;189:W324-W330

--Kaplan-Meier plots of population split (n = 58)

Holdsworth, C. H. et al. Am. J. Roentgenol. 2007;189:W324-W330

South Western Oncology Group (SWOG) criteria n.s.: p=0.55

p=0.00002

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

Therapie-Monitoring mit FDG PET, Morbus Hodgkin:

Kontrolle vor und nach 4 Zyklen Chemotherapie:

KEINE Tumorvitalität des morphologisch noch vorhandenen Resttumors >>Therapiestopp!

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

*

Gallamini et al. Haematologica 2006

n=108

stage IIa-IVb

chemotherapy 6 x ABVD

consolidation: radio therapy

therapy control following 2. cycle

Hodgkin´s disease: prediction of recurrence-free survival with FDG-PET

n=88

n=20

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

PET und PET/CT in der Onkologie

Primärtumordiagnostik

Staging

Therapieplanung

Therapiekontrolle

• Nachsorge: Tumormarkeranstieg

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU Narbenplatte präsakral, KEIN Rezidiv

Nachsorge nach Rektumkarzinom: CEA-Anstieg

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU Okkultes Mammakarzinom

Nachsorge nach Rektumkarzinom: CEA-Anstieg

(selbe Patientin)

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU Kleine LK-Metastase iliakal

Nachsorge nach Prostatakarzinom: PSA-Anstieg

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Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin

Somatostatin-Rezeptorliganden für Therapie und Diagnostik

HOH2C

OH

HN

O

S

HN

O

OH

HN

S

HN

O

HN

O

HN

OH

O

NH

NH

O

O

HN

NH2

O

N

N

N

N

COOHHOOC

HOOC

90Y

68Ga-DOTATATE

90Y-DOTATATE 177Lu-DOTATATE

90Y

HOH2C

OH

HN

O

S

HN

O

OH

HN

S

HN

O

HN

O

HN

OH

O

NH

NH

O

O

HN

NH2

O

N

N

N

N

COOHHOOC

HOOC

90Y68Ga

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Andere Tracer z.B.: Neuroendokrine Tumoren

Indikationen

• Lokalisation von gut bis mittelgradig

(Proliferationsindex Ki-67 bis 20%)

differenzierten NET und deren

Metastasen (Tumorsuche/Staging)

• Rezidivdiagnostik bei ansteigenden

Tumormarkern und Therapie-

monitoring

• Indikationsstellung und Therapie-

kontrolle einer Somatostatin-

Rezeptor-vermittelten Radiopeptid-

therapie

Darstellung von

• Glukosemetabolismus:

FDG

• Aufnahme/Decarboxylierung

von Vorläufern der biogenen

Amine Dopamin/Serotonin

F-Dopa

• Somatostatinrezeptorbesatz

[68Ga]DOTA-TATE

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

18F-FDG 68Ga-DOTA-TATE 18F-DOPA

55 j. Patientin Karzinoid mit Leberfiliae, Prä-SIRT DOTA-TATE Therapie

PET/CT bei NET Welches Radiopharmakon?

FDG F-Dopa DOTATATE

PET, Projektionsdaten koronar

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

18F-FDG

68Ga-DOTA-TATE

18F-DOPA

PET/CT bei NET Welches Radiopharmakon?

CT (Weichteilfenster) PET PET/CT (Fusion)

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Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin

60-jähriger Patient mit NET des Pankreas

Z.n. 2 x Therapie

mit je 7400 MBq 177Lu-DOTATATE

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Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin

60-jähriger Patient mit NET des Pankreas

Z.n. 2 x Therapie

mit je 7400 MBq 177Lu-DOTATATE

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Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin

KLINIKUM DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN®

Glutamate Carboxypeptidase II (Prostate specific membrane antigen, PSMA) als Zielstruktur beim Prostatakarzinom

Glutamate Carboxypeptidase II (GCP-II) / Folate hydrolase (FOLH1):

Hydrolyse mit Endprodukten: N-Acetylaspartat und Glutamat

Expressionsprofil

Expression in gesunder Prostata 30-40x erhöht

Expression im Prostata-Ca weitere 8-12x erhöht

Expression korreliert pos. mit TTP und TTR*

In den USA zugelassende Szintigraphie mit anti-

PSMA Antikörper (J591, Prostascint™)

*Clin Cancer Res. 2003 Dec 15;9(17):6357-62. Correlation of primary tumor prostate-specific membrane antigen expression with disease recurrence in prostate cancer. Ross JS, Sheehan CE, Fisher HA, Kaufman RP Jr, Kaur P, Gray K, Webb I, Gray GS, Mosher R, Kallakury BV.

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KLINIKUM DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN®

29.04.2020 110

DPD Szintigraphie PSMA PET/CT DPD Szintigraphie PSMA PET/CT

62-jähriger Patient, CRPC, PSA 412 ng/ml

ventral dorsal

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Perera et al., Eur Urol 2016;70: 926-937

PSA

Biochemisches Rezidiv bei Prostata-Karzinom 68GA-PSMA-PET-CT

0

20

40

60

80

100

1 2 3 40-0.2 ng/ml

0.2-1.0 ng/ml

1.0-2.0 ng/ml

>2.0 ng/ml

42%

58%

76%

95% 100%

80%

60%

40%

20%

0%

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Theranostik mit PSMA Liganden

Eine Zielstruktur – mehrere Radionuklide zur Therapie und Diagnostik

68Ga-HBED-CC-PSMA: Positronen Emission (λ 68 min)

90Y-DKFZ-PSMA-617: Beta Emission (λ 2.7d, 2280 keV)

177Lu-DKFZ-PSMA-617: Beta Emission (λ 6.7d, 490 keV)

Gamma Emission (3%: 113 keV, 11%: 210 keV)

PSMA

binding

motif

HBED-CC

DOTA

PSMA

binding

motif

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Vor PSMA-Therapie 08/15 nach 2 Zyklen Lu- PSMA 02/16 Nach 4 Zyklen Lu-PSMA 07/16

PSA : 453 ng/ml PSA : 1,77 ng/ml PSA : 0,85 ng/ml

Theranostik mit 68Ga-/177Lu-PSMA Liganden

Patientenbeispiel 1; 77 j

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PSMA PET 03/18

PSA 2000 ng/ml

PSMA PET 08/18

PSA 50 ng/ml

PSMA PET 01/19

PSA 178 ng/ml

PSMA PET 05/19

PSA 13,6 ng/ml

2x 177Lu-PSMA

Therapie

2x 177Lu-PSMA

Therapie

2x 225Ac-PSMA

Therapie

PATIENTENBEISPIEL 2; 72 J

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1083 Therapien / Jahr

2019

Endoradiotherapien Nuklearmedizin nach Indikationen

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Klinik für Nuklearmedizin • Universität München LMU

• Eine Anmeldung, eine Untersuchung, ein Befund, eine Rückfrage, eine Befund-

demonstration

• Zeitersparnis für Patient und befundende Ärzte

• Verkürzung der Liegedauer (>> DRG)

• Der Kliniker versteht den Vorteil der multimodalen Bilddiagnostik

Verbesserung von Sensitivität und Spezifität in der

onkologischen Diagnostik

Zusammenfassung: Vorteile PET/CT

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MR/PET München (TUM/LMU), Teil der DFG-Großgeräteinitiative

(Siemens Biograph mMR)

seit 11/2010 am Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München

Ganzkörper MR/PET

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MR/PET München (TUM/LMU), Teil der DFG-Großgeräteinitiative

MRI

(Struktur)

Fusion

FDG-PET & MR

FDG-PET (Metabolismus) Fusion

FDG-PET & CT

FDG-PET (Metabolismus) B) PET-MR:

CT

(low dose)

vorne

hinten

vorne

hinten

PET-MR versus PET/CT bei Halslymphom

A) Konventionelles

PET/CT:

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Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin

KLINIKUM DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN®

Neuentwicklung: Ganzkörper PET/CT

Sensitivitätserhöhung um Faktor 40

Ganzkörperaufnahme in 20-30 sec bei Standardaktivität (statt 20 min)

oder Dosisreduktion auf 5 MBq FDG bei 20 min Akquisition (statt 200 MBq)

Ganz neue Forschungsfelder:

Ganzkörperpharmakokinetik

Beurteilung von Organinteraktionen bzw –netzwerken

Quantitative Systemanalysen (Modelling)

Tracking von therapeutischen Zellpräparaten

Minimaldosis-Untersuchungen https://medicalxpress.com/news/2018-11-human-images-world-total-body-scanner.html

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Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin

Team der Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin

Vielen Dank für Ihre

Aufmerksamkeit