Was ist PET/CT?

PET/CT ist eine Kombination aus Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und Computertomographie (CT) in einem Gerät. Sie vereint zwei unterschiedliche und sich ergänzende bildgebende Verfahren und ermöglicht so die Erstellung eines präzisen Bildes, in dem Körperstruktur und Körperstoffwechsel gleichzeitig dargestellt werden.

Was ist PET genau?

Die PET (Positronen-Emissions-Tomographie) ist ein nuklearmedizinisches Verfahren, bei welchem radioaktiv markierte Substanzen verwendet werden, deren Verteilung im menschlichen Körper mit einer PET-Kamera aufgezeichnet wird. 

Dem Patienten wird eine radioaktiv markierte Substanz in die Vene injiziert, welche sich nach einer Ruhezeit im Körper verteilt. Da diese radioaktiv markierten Substanzen (wie Zucker oder Proteine) im Körper weitgehend normal verstoffwechselt werden, ist mit der PET eine Darstellung der natürlichen Zellfunktionen – beispielsweise des Stoffwechsels oder der Proteinbiosynthese – möglich.

Bei den meisten Untersuchungen wird eine radioaktive Zuckerlösung mit kurzer Halbwertszeit injiziert. Diese reichert sich an Stellen hoher Stoffwechselaktivität an und gibt Strahlung ab, die mit einem Detektorring aufgefangen wird. Der Detektor selbst besteht aus einzelnen Kristallen, die bei Anregung durch die vom Körper emittierte Strahlung Signale aussenden, die dann in einem aufwendigen technischen Verfahren digitalisiert und zu Bildern verarbeitet werden.

Bereits seit den 90er Jahren hat die Positronen-Emissions-Tomographie eine wichtige Bedeutung in der klinischen Diagnostik von Krebserkrankungen und in der Früherkennung des Morbus Alzheimer erlangt.

Die onkologische PET basiert auf dem von Otto Warburg bereits 1924 entdeckten Prinzip, dass Tumore einen verstärkten Stoffwechsel haben und somit auch verstärkt Zucker aufnehmen. So können sie von nicht bösartigem Gewebe gut unterschieden werden. Mittels schwach radioaktiv markierter Glukose (Zucker) kann die Positronen-Emissions-Tomographie den Glukosestoffwechsel im Patienten verfolgen und quantifizieren.

Bei den meisten onkologischen Fragestellungen ist die PET den bisher üblichen Untersuchungsverfahren wie CT, MRT, Ultraschall, Tumormarker-Bestimmungen und klinische Untersuchungen deutlich überlegen.

Was ist die technische Besonderheit der PET?

Positronenstrahler haben im Gegensatz zu anderen Radiopharmaka eine besondere Eigenschaft. Bei ihrem Zerfall werden nicht nur ein, sondern zwei „Energieteilchen“ ausgesandt, die sich exakt im Winkel von 180 Grad voneinander entfernen – und das genau gleichzeitig.

Die gleichzeitige Detektion der beiden Energieteilchen erlaubt es, die Linie, auf der der Zerfall stattgefunden hat, zu bestimmen.

Das Herzstück des PET-Scanners besteht aus einigen hundert ringförmig angeordneten Detektoren (Szintillationszähler), die in Koinzidenz geschaltet sind: Werden zwei Quanten nahezu gleichzeitig detektiert (d.h. während eines Zeitfensters von ca. 10 Nanosekunden), wird dies als Positron-Elektron-Vernichtung auf der gedachten Linie zwischen den signalgebenden Detektoren angenommen (sogenannte Line Of Response (LOR) bzw. Koinzidenzlinie).

Aus der Überlagerung sehr vieler dieser Linien errechnet ein an die Kamera angeschlossener Computer schließlich ein komplexes Bild der Tracerverteilung im Körper des Patienten. Diese paarweise Detektion der Energieteilchen führt zu einer gegenüber anderen nuklearmedizinischen Verfahren etwa 100fach höheren Empindlichkeit und zu einer erhöhten Ortsauflösung.

Warum Kombination von Computertomographie (CT) und PET?

Die Computertomographie (CT) ist eine Röntgenuntersuchung, mit der Körperregionen schichtweise aufgenommen und als Querschnittbilder dargestellt werden können. Diese Querschnittsbilder veranschaulichen die Anatomie der Körperregion, nicht aber die Zellprozesse.

Mit der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) werden zusätzlich die Zellaktivitäten der betreffenden Körperregion dargestellt. 

Mit dem PET/CT-Gerät werden diese unterschiedlichen Bilder von höchster diagnostischer Qualität digital zusammengefügt. Durch die Kombination der anatomischen Informationen des CT und metabolischen Informationen des PET wird die Aussagekraft der einzelnen Verfahren erheblich gesteigert.

Neben diesem hohen diagnostischen Potential des PET/CT stellt die Kombination der Daten eine enorme Verbesserung der Planung von Strahlentherapien dar. Durch die Mitnutzung der ortspräzisen Stoffwechselparameter und der resultierenden Bildgenauigkeit kann der Tumor viel exakter in der Bestrahlungsplanung eingegrenzt werden.