Universität Heidelberg
Medizinische Falultät der Universität Heidelberg

Klinische Radiopharmazie

Beschreibung

Die Radiopharmazie befasst sich mit der Entwicklung und Herstellung von radioaktiv markierten Arzneimitteln (Radiopharmazeutika) für die Nuklearmedizin. Die klinische Radiopharmazie findet vielfältige Anwendung in der Diagnostik (Radiodiagnostika) und der Therapie (Radiotherapeutika) zahlreicher gut- und bösartiger Erkrankungen.

 

 

Radiodiagnostika

Radiodiagnostika kommen in der Szintigraphie, der Single-Photon-Emission-Computed-Tomographie (SPECT) und in der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) zur Anwendung. Ein wesentlicher Vorteil der Radiodiagnostik gegenüber anderen bildgebenden Verfahren wie zum Beispiel Röntgen besteht darin, dass keine statischen Zustände abgebildet werden sondern die dynamische Stoffwechselaktivität von Geweben wiedergegeben wird. Insbesondere der Einsatz neuer Hybridverfahren wie der PET/CT ermöglicht durch die Verbindung von funktioneller Bildgebung (PET) und hochaufgelöster morphologischer Bildgebung (CT) eine bessere Differenzierung z.B. bösartiger Tumore von gesundem Gewebe. Weiterhin kann der Einsatz hirnspezifischer Radiodiagnostika die funktionelle Beurteilung unterschiedlicher Gehirnareale unterstützen, wodurch z.B. die Differenzierung verschiedener Demenzformen (Alzheimer Demenz, frontotemporale Demenz) oder eines Morbus Parkinson verbessert wird.

Die Möglichkeit, funktionelle Stoffwechselprozesse darzustellen, bietet oft insbesondere bei Patienten mit bösartigen Tumoren einen entscheidenden Vorteil gegenüber herkömmlichen bildgebenden Verfahren, woraus sich Änderungen für die Wahl der optimalen Therapie ergeben können.

 

 

Radiotherapeutika

Radiotherapeutika werden zur Behandlung meist bösartiger Erkrankungen eingesetzt. Je nach zugrunde liegender Erkrankung werden die Radiotherapeutika dem Patienten über eine Vene in den Körper appliziert (vergleichbar einer Chemotherapie) oder über einen Katheter gezielt in tumorversorgende Gefäße verabreicht. Die systemische Therapie über eine Vene gewährleistet eine Verteilung des Radiopharmazeutikums im gesamten Körper, so dass Tumorabsiedlungen in unterschiedlichen Lokalisationen erreicht werden können. Dabei wird beispielsweise durch die Kopplung des Radionuklids an spezifische Substanzen eine starke Bindung des Radiotherapeutikums an bestimmte Tumore (z.B. neuroendokrine Tumore) erreicht. Auf diese Weise ist eine gezielte und nebenwirkungsarme Bestrahlungstherapie des Tumors selbst und evtl. vorhandener Metastasen möglich. Die kathetergesteuerte Gabe eines Radiotherapeutikums in tumorversorgende Gefäße hingegen wird derzeit nur zur isolierten Therapie von Lebertumoren und –metastasen eingesetzt. Sie erlaubt die Verabreichung einer deutlich höheren Strahlendosis in das Tumorgewebe als es durch eine konventionelle Strahlentherapie möglich wäre.

 

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Radiodiagnostik am Beispiel PET/CT

Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ist ein Schnittbildverfahren, welches die Verteilung einer schwach radioaktiv markierten Substanz im Organismus darstellt und so spezifische biochemische und physiologische Funktionen abbildet (funktionelle Bildgebung). Durch die Integration eines hochauflösenden Computertomographen (CT) in ein und dasselbe Gerät ist es technisch erstmals möglich, funktionelle und morphologische Bilder eines Patienten in einem einzigen Untersuchungsdurchgang zu akquirieren und nachfolgend zu fusionieren (Hybridverfahren). So können die Vorteile jeder einzelnen Modalität (CT, PET) optimal genutzt und gewinnbringend miteinander verknüpft werden, ohne dass der Patient sich mehreren aufwendigen Untersuchungen unterziehen muss. Anwendung findet die PET/CT vor allem in der Tumordiagnostik und –nachsorge. Neben radioaktiv markiertem Traubenzucker (18F-FDG) hat hier auch der Einsatz von markiertem Fluorethylcholin (18F-FECH) und Fluorethyltyrosin (18F-FET) einen hohen Stellenwert in der klinischen Routine erlangt.

Für die 18F-FDG PET/CT ist die Wertigkeit sowohl in der Primärdiagnostik als auch der Nachsorge für zahlreiche Tumore belegt. Hierzu zählen u.a. das Bronchialkarzinom, Kopf-Hals-Tumore, Dickdarmkarzinome, Melanome und Brustkrebs. Für Patienten mit einem nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinom wird die Durchführung einer 18F-FDG PET/CT von den Krankenkassen übernommen. Für andere Tumorentitäten können zur Beurteilung des primären Tumorstadiums mittels 18F-FDG PET/CT bei den Krankenkassen Anträge zur Einzelvergütung gestellt werden.? Am Universitätsklinikum Mannheim besteht darüber hinaus eine gesonderte Vereinbarung mit den Krankenkassen zur Kostenübernahme bei Verdacht auf Tumorrezidive zahlreicher Tumorentitäten. Die 18F-FDG PET/CT erlaubt in diesen Fällen eine umfassende Abklärung des Rezidivverdachtes in einem Untersuchungsgang und ermöglicht so die zeitnahe Einleitung einer optimalen Therapie.
Weiterhin ist die 18F-FDG PET/CT sehr gut geeignet zur Beurteilung der Ausdehnung eines Hodgkin Lymphoms und des großzelligen B-Zell-Lymphoms. Diese Information ist entscheidend, um die Art und Intensität der Erstlinien-Therapie festzulegen. Bei negativer Knochenmarkspunktion hat sich die PET/CT Untersuchung zur Festlegung des Stadiums als genauer erwiesen als die CT alleine. Nicht selten kann beispielsweise eine Skelettbeteiligung trotz negativer Knochenmarkspunktion und unauffälligem CT nachgewiesen werden. Die PET/CT ist ebenfalls eine etablierte Methode, um das Therapieansprechen von Lymphomen zu untersuchen und wird daher auch in der Zwischenevaluation unter Therapie und Rezidivdiagnostik verwendet.
18F-markiertes Cholin (18F-FECH) findet indessen Anwendung in der Nachsorge bei Patienten mit Prostatakarzinom. Hier stellt das PET/CT insbesondere bei einem steigenden Tumormarker (PSA) nach abgeschlossener Therapie (Operation, Bestrahlung) eine sensitive und spezifische Methode zum Metastasennachweis dar.,

18F-Fluorethylcholin PET / CT: Knochenmetastase links Skapula

18F-Fluorethylcholin PET/CT: Knochenmetastase linke Skapula bei Prostatakarzinom (Pfeil) nur in PET/CT Fusion (links) durch erhöhten Metabolismus abgrenzbar; CT ohne PET (rechts) unauffällig

 

 

18F-Fluorethyltyrosin (18F-FET) hingegen wird vorwiegend bei Patienten eingesetzt, die an einem Hirntumor erkrankt sind. Nach operativer Tumorexzision und Strahlentherapie kann hier die Nachsorge mit Beurteilung eines Tumorrezidivs mit rein morphologisch basierten Schnittbildverfahren (CT, MRT) erheblich erschwert sein. Die 18F-FET PET/CT vermag durch die Beurteilung des Gewebestoffwechsels entscheidende Informationen zu liefern für die Abgrenzung einer (gutartigen) Strahlennekrose von einem Tumorrezidiv und so die Therapieentscheidung maßgeblich zu unterstützen.

Die PET/CT findet darüber hinaus in der Erforschung neuer Therapiekonzepte der Alzheimer Demenz (AD) Anwendung. Hier besteht eine enge Forschungskooperation unseres Institutes mit der Gedächtnisambulanz des Zentralinstitutes (ZI) für Seelische Gesundheit in Mannheim.

Die AD ist in ihrem frühen Erkrankungsstadium klinisch nur schwer von anderen Demenzformen zu differenzieren. Eine frühe Identifikation typischer hirnorganischer Veränderungen (z.B. AD-typischer Amyloid-Plaques) wird jedoch für die rasche Einleitung zielgerichteter Therapien als vorteilhaft angesehen. Erste Pilotstudien lassen strukturelle und metabolische Unterschiede zwischen den verschiedenen Demenzen erkennen lassen. Neben 18F-FDG kommen dabei spezifische Plaque-Tracer wie 18F-Flutemetamol und 18F-Florbetaben zum Einsatz. Zur genauen Beurteilung der Wertigkeit dieser Tracer in der Frühdiagnostik und zum Therapiemonitoring der AD sind jedoch weitere umfangreiche Studien erforderlich.

 

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Radiotherapie am Beispiel SIRT

Bei der SIRT (selektiven internen Radiotherapie) werden radioaktiv markierte Partikel über einen Katheter direkt in eine tumorversorgende Leberarterie appliziert. Die Partikel werden von hier aus in das Tumorgewebe eingeschwemmt und verbleiben dort aufgrund ihrer Größe im Gefäßsystem des Tumors. Der Tumor wird so unter weitgehender Schonung des umgebenden Gewebes einer hochdosierten „inneren Bestrahlung“ zugeführt und dadurch teilweise oder vollständig zerstört.

Eine genaue Beschreibung zur Durchführung und Indikation der SIRT findet sich unter Angiographie -> SIRT.

 

Ausblick

Neben den derzeit an unserem Institut verwendeten Radiodiagnostika 18F-FDG, 18F-FECH und 18F-FET werden mit dem Ausbau der Radiochemie unter der Leitung von Prof. Wängler zukünftig weitere Tracer für die spezifische Diagnostik und Therapie zur Verfügung stehen. So ist neben der Darstellung neuroendokriner Tumore unter Verwendung markierter Rezeptorliganden (68Ga -DOTATOC) auch der Einsatz von 18F-Florbetaben als spezifischer Alzheimer-Tracer geplant.
Auch ist eine Erweiterung des Therapiespektrums auf 177Lu- markierte Rezeptorliganden für die Behandlung metastasierter oder inoperabler neuroendokriner Tumore im Aufbau (Peptidrezeptor-Radiotherapie PRRT). Weiterhin ist der Einsatz spezifischer radioaktiv markierter Antikörper zur ambulanten Behandlung von Lymphomen vorgesehen. Diese als Radioimmuntherapien bezeichneten Behandlungen finden bei Patienten mit chemotherapieresistenten niedergradigen B-Zell-Lymphomen Anwendung.

 

 

 

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 Seitenbearbeiterin: PD Dr. Büsing
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- letzte Änderung am 16.11.2016 -