PET/CT

Warum versuchen wir den Krebs im Bild darzustellen?

Bösartige Krebserkrankungen liegen in Deutschland mit einem Viertel der Todesfälle an zweiter, in der Altersgruppe der 40- bis 64-jährigen sogar an erster Stelle der Todesursachenstatistik. Wir alle kennen uns nahe stehende Mitmenschen, die sich mit einer Krebserkrankung auseinandersetzen, evtl. auch daran verstorben sind oder haben uns gar selbst in dieser Situation befunden. In der ärztlichen Praxis steht oft hinter verschiedensten vom Patienten geäußerten Beschwerden die Frage: Habe ich Krebs?
Wenn man von etwas versucht sich ein Bild zu machen, scheint es greifbarer, es ist einfacher damit umzugehen. Gerade bei einer unter Umständen lebensbedrohlichen Krebserkrankung ist es nur natürlich, dass man sie im Bild zu fassen versucht. Vielen Patienten hilft es „den Krebs“ gesehen zu haben um zu wissen womit sie sich auseinandersetzen müssen. Hierfür sind moderne diagnostische Bildgebungstechniken erforderlich, verbunden mit aufwendigen Rekonstruktions- und Bildwiedergabeverfahren, die sich dem Patienten und seinem behandelnden Arzt weitestgehend intuitiv erschließen.

Aber auch über dieses menschliche Bedürfnis hinaus haben die heutigen bildgebenden Verfahren eine Genauigkeit erreicht, die präzise Aussagen über die anatomische Ausdehnung, die beteiligten Strukturen, die Ausdehnung im Körper einschließlich eventueller Absiedlungen, die Wachstumsgeschwindigkeit und die Stoffwechselaktivität erlauben. Auf Basis dieser Informationen kann der behandelnde Arzt unter Einbeziehung großer wissenschaftlicher Studien an vielen Patienten in einer gleichen oder ähnlichen Situation ein therapeutisches Konzept erstellen, das auch der Risikobereitschaft des Patienten Rechnung trägt. Je genauer und verlässlicher die zugrundeliegenden Informationen sind, desto tragfähiger ist das Konzept.
Unterscheiden muß man Therapiestrategien in kurativer Intention, also mit der Absicht, den Patienten zu heilen von der palliativen Situation, in der die Behandlung auf Lebensverlängerung und Minimierung der Beschwerden ausgerichtet ist. In ersterem Fall kann es sinnvoll sein, ein höheres Risiko einzugehen oder stärkere Nebenwirkungen in Kauf zu nehmen, um doch noch eine Heilung zu erzielen. Hier stellt die PET/CT-Untersuchung als Ganzkörperuntersuchung eine wesentliche Entscheidungshilfe dar, indem sie einen Überblick über die Gesamtsituation gibt und z.B. weitere, bislang nicht bekannte Tumormanifestationen erkennt oder bestmöglich ausschließt.
In der palliativen Situation kommt der Bildgebung dann eine wichtige Rolle zu wenn eine Operation, Bestrahlung oder Intervention erforderlich werden. In Kenntnis der genauen Anatomie kann dann eine zielgerichtete Therapie mit minimalem Aufwand und Risiko für den Patienten geplant werden.
Ein weiterer häufiger Grund sich von der Krebserkrankung ein Bild zu machen ist die Therapiekontrolle. Wir müssen uns Rechenschaft darüber ablegen, ob die Behandlung das gewünschte Ergebnis erreicht hat oder ob ein anderer Therapiepfad eingeschlagen werden muß. Weitere, in diesem Zusammenhang wichtige Informationen sind der Verlauf der Blutwerte, insbesondere Tumormarker, und natürlich der Beschwerden des Patienten.
Die aufwendigste, teuerste, modernste und gleichzeitig auch genaueste bildgebende Untersuchung für Krebspatienten ist die PET/CT. Auf diese Methode soll genauer eingegangen werden.

Wie funktioniert PET/CT?
Die PET/CT-Untersuchung kombiniert zwei bildgebende Verfahren: die Positronenemissionstomographie (PET) und die Computertomographie (CT) in einem Gerät. Beide Verfahren gibt es schon länger, aber erst die Kombination hat der PET seit der ersten Installation eines Hybridgerätes im Jahre 2001 in Essen  zum Durchbruch verholfen.
Die Positronenemissionstomographie ist eine Weiterentwicklung der bekannten Szintigraphie, bei der auch Bilder von der Verteilung einer radioaktiven Markersubstanz im Körper erzeugt werden. Je nach Markersubstanz können dabei z.B. Rückschlüsse auf den Knochenstoffwechsel, die Durchblutung des Herzens oder den Schilddrüsenstoffwechsel gezogen werden.
Im Unterschied zur „einfachen“ Szintigraphie erlaubt die Positronenemissionstomographie aufgrund besonderer Eigenschaften der von der Markersubstanz ausgesandten Strahlung, die nur von besonders hochwertigen Detektoren aufgezeichnet werden, eine höhere Präzision: es können kleinere Substanzmengen nachgewiesen werden und die räumliche Zuordnung ist genauer.
Der Positronenstrahler Fluor-18, meist gekoppelt an ein verändertes Zuckermolekül, sendet Positronen aus. Positronen verhalten sich ähnlich wie Elektronen, nur mit positiver Ladung. Positronen stellen die Antimaterie zu Elektronen dar. Wenn nun ein Positron wenige mm von seinem Ursprungsort entfernt auf ein Elektron trifft, vernichten sich Materie und Antimaterie und wandeln sich in Energie um. Die dabei freiwerdende Strahlung hat die besondere Eigenschaft, aus zwei 180° auseinanderfliegenden Lichtquanten mit immer derselben Energie von 511 keV zu bestehen. Es erfordert besondere Detektoren und eine leistungsstarke elektronische Verschaltung, um die nahezu gleichzeitig auftreffenden Lichtquanten zu empfangen und mit einer gedachten Linie, der sogenannten Line of Response (LOR) zu verbinden. Aus vielen dieser LOR’s kann dann ein 3D-Bild rekonstruiert werden, das Areale mit höherer Strahlungsintensität farblich wiedergibt.
Mit dieser Technik können winzigste Substanzmengen nachgewiesen und in ihrer räumlichen Verteilung im Bild dargestellt werden. Je nach Trägersubstanz enthält das fertige Bild dann Informationen über den Zuckerstoffwechsel (Desoxyglucose), den Aminosäurenstoffwechsel (Tyrosin) oder den Zellmembranstoffwechsel (Cholin). Je spezifischer die Trägersubstanz nur bestimmte Eigenschaften darstellt (z.B. Bindung an einen Antikörper) desto weniger räumliche Information hat das fertige Bild. Man sieht dann nur ein paar kleine Flecken und weiß nicht genau, welcher anatomischen Struktur sie zuzuordnen sind.
Deswegen hat man die Positronenemissionstomographie mit der bewährten Computertomographie verbunden. Die Computertomographie liefert präzise anatomische Schwarzweißbilder, auf die in Farbe die unter identischen Bedingungen erhobenen PET-Aufnahmen darübergelegt werden. Dieser Vorgang wird als Bildfusion bezeichnet und erreicht eine Genauigkeit im Millimeterbereich.
Darüber hinaus wird der CT-Datensatz auch zur sogenannten Schwächungskorrektur verwendet. Die Qualität der PET-Aufnahmen kann so deutlich gesteigert und gleichzeitig die Aufnahmezeit verkürzt werden.
Die Computertomographie wird prinzipiell in Niedrigdosistechnik durchgeführt und trägt bei der Ganzkörperuntersuchung nur zu etwa einem Viertel zur Gesamtstrahlenbelastung bei. Diese beträgt ca. 7-9 mSv für den PET-Teil und 3-4 mSv für den CT-Teil.
Um das Maximum an Information zu erzielen kann es erforderlich sein, in einem auf die Fragestellung zugeschnittenen Bereich ein vollwertiges CT eventuell auch mit intravenösem oder oralem Kontrastmittel durchzuführen. Das kann dann je nach Untersuchungsbereich zu einer Verdoppelung der Strahlenbelastung führen. Der Aspekt der Strahlenbelastung ist natürlich bei einem Patienten der sich mit einer Krebserkrankung auseinandersetzt oder sogar schon eine Strahlentherapie oder Chemotherapie erhalten hat, ganz anders zu bewerten, als wenn ein Gesunder eine mögliche Krebserkrankung ausschließen möchte.

Bei welchen Krebserkrankungen ist eine PET/CT-Untersuchung sinnvoll?
Besonders gut erforscht ist aufgrund seiner Häufigkeit der Lungenkrebs. Bei Patienten mit Lungenkrebs kann, wenn zur Operationsvorbereitung eine PET/CT-Untersuchung durchgeführt wurde, eine sogenannte Mediastinoskopie vermieden werden. Für die Entscheidung ob die ganze Lunge, nur ein Lappen oder sogar nur ein Teil eines Lappens entfernt werden muß und ob man einen sogenannten Schlüssellochzugang wählen kann, ist die genaue Beurteilung des Lymphknotenbefalls erforderlich. Und hier hat sich die PET/CT als nichtinvasive Methode durchgesetzt. Sogar die gesetzlichen Kassen bezahlen die Untersuchung.
Bei Lymphomerkrankungen wird in den Vereinigten Staaten fast nur noch die PET/CT-Untersuchung zur Verlaufskontrolle eingesetzt. In großen Studien in Köln wird gerade geprüft, ob die zur Zeit noch standardmäßig durchgeführte Nachbestrahlung bei „PET/CT-negativen“ Patienten, die in der Kontrolle nach Standard-Chemotherapie kein stoffwechselaktives Restgewebe mehr aufweisen, eingespart werden kann. Auch für Lymphom-Patienten zeichnet sich die Möglichkeit einer Kostenübernahme durch gesetzliche Kassen ab.

PET/CT bei Brustkrebs
Die häufigste Krebserkrankung der Frau ist der Brustkrebs. . Für die Früherkennung einer Brustkrebserkrankung spielt die PET/CT keine Rolle. Bei der Operationsvorbereitung kann die PET/CT darüber entscheiden, ob die Lymphknoten der Achselhöhle entfernt und anschließend bestrahlt werden müssen (Gefahr des Lymphödems) oder ob es (bei PET/CT-„negativen“ Frauen) gerechtfertigt ist, nur den in einer speziellen Lymphknotenszintigraphie erkannten Sentinel- oder Wächterlymphknoten zu entfernen. Leider ist der Brustkrebs besonders tückisch, weil auch bei kleinen Tumoren, die „rechtzeitig“ entfernt werden konnten und sogar nach vielen Jahren oder Jahrzehnten die Krankheit mit Metastasen wieder ausbrechen kann. Wenn nach Jahren der Tumormarker wieder ansteigt und die anderen Untersuchungen kein Ergebnis erbracht haben, kann eine PET/CT-Untersuchung Klarheit schaffen. Eine gesetzliche Kasse bezahlt bei diesen Fragen bereits die Untersuchungskosten.  

PET/CT bei Hautkrebs
Der Hautkrebs eignet sich sehr gut für eine PET/CT-Untersuchung, weil typischerweise der Zuckerstoffwechsel so stark gesteigert ist, dass man sogar kleinste 1 mm messende Absiedlungen erkennen kann. Beim Hautkrebs sind die Behandlungsmöglichkeiten stark eingeschränkt: Chemotherapien und Strahlentherapie wirken nicht. Nur wenn der Tumor chirurgisch entfernt werden kann, bestehen Heilungschancen. Die PET/CT-Untersuchung kann als Ganzkörperuntersuchung „vom Scheitel bis zur Sohle“ jeden Quadratzentimeter des Körpers erfassen und erkennt auch kleinste Metastasen, die dann gut operiert werden können.

PET/CT bei Darmkrebs
Der Darmkrebs ist die zweithäufigste Krebserkrankung bei Männern und Frauen. Zur Früherkennung und Vorsorge wird die Darmspiegelung eingesetzt, die Polypen als Vorstufen erkennt und entfernt (Adenom-Karzinom-Sequenz). Zur Operationsvorbereitung reichen Ultraschall- und ggf. CT- oder MRT-Untersuchungen im Allgemeinen aus, um mögliche Metastasen zu erkennen. Aber wenn nach einer erfolgreichen Behandlung der Tumormarker ansteigt, ist eine PET/CT-Untersuchung indiziert, um innerhalb der postoperativen Veränderungen das erneut wachsende Tumorgewebe frühzeitig identifizieren zu können. .

PET/CT bei Prostatakrebs
Der Prostatakrebs gehört zu den häufigsten Krebserkrankungen des Mannes. Die Früherkennung stützt sich auf den Tastbefund, die Bestimmung des PSA-Wertes im Blut, den transrektalen Ultraschall und die Biopsie. Die Ausdehung und die Kapselinfiltration können sehr gut mit der Kernspintomographie erfasst werden. Wenn nach der erfolgreichen Erstbehandlung der Tumormarker wieder ansteigt, schlägt die Stunde der PET/CT, die dann meist nicht mit Zucker sondern mit Cholin durchgeführt wird. Wichtig ist die Lokalisation des erneut aufgetretenen Tumors: Wenn er dort sitzt, wo auch der erste Tumor gesessen hat (Lokalrezidiv), kann auch eine erneute lokale Therapie mit Heilungschancen erfolgen. Bei Lymphknotenmetastasen im Becken oder Knochenmetastasen ist die Behandlungsstrategie regional oder systemisch auszurichten, aber die Heilungschancen stehen schlechter.

Zusammenfassend ist eine PET/CT-Untersuchung immer dann sinnvoll, wenn Hinweise auf das Wiederaufflammen einer Tumorerkrankung bestehen, der Tumor aber nicht lokalisiert werden kann und wenn vor einer operativen Entfernung einer Metastase in kurativer Absicht weitere Metastasen ausgeschlossen werden sollen. Es hat sich gezeigt, dass durch frühzeitigen Einsatz der PET/CT bei diesen Fragen gegenüber der sonst üblichen Stufendiagnostik Zeit, Geld und auch Strahlenbelastung eingespart werden können.

Kann ich als Patient sicher ausschließen, dass ich Krebs habe?
Oft stellt sich diese Frage wenn bei einer Untersuchung ein unklarer Befund, z.B. ein Lungenherd oder „Schatten“ aufgefallen ist, der weiter abgeklärt werden muß. Das ist eine Domäne der PET/CT-Untersuchung. Anhand großer Studien an vielen Patienten konnte gezeigt werden, dass bei der Abklärung eines sogenannten solitären pulmonalen Rundherdes (Lungenschatten) die PET/CT-Untersuchung die entscheidenden Informationen liefert: PET-positive, also „leuchtende“ Herde müssen operiert werden und sind fast immer bösartig. PET-negative, also nicht leuchtende Herde können verlaufskontrolliert werden und sind fast immer gutartig. Diese Erkenntnis ist so hieb- und stichfest, dass sogar die gesetzlichen Kassen bei dieser Frage die Kosten der Untersuchung übernehmen.
Für unklare Herde in der Leber, dem Gehirn oder im Knochen gilt das in ähnlicher, aber nicht ganz so gut gesicherter Weise. Hier sind oft zusätzliche Untersuchungen erforderlich, eventuell auch eine Probeentnahme, um zu einem klaren Ergebnis zu kommen.
Insgesamt kann, wenn es um die Abklärung eines bestimmten Herdbefundes geht, in den meisten Fällen das Vorliegen einer Krebserkrankung durch bildgebende Verfahren weitgehend sicher ausgeschlossen oder nachgewiesen werden. Oft wird man sich dennoch, insbesondere wenn das operative Risiko gering und der Herd gut erreichbar ist, um der letzten Sicherheit willen für eine Probeentnahme oder gänzliche Entfernung mit feingeweblicher Aufarbeitung entscheiden.

Viele Krebserkrankungen haben Vorstufen, die z.T. jahrzehntelang im Körper schlummern können bevor sich daraus ein Krebs entwickelt. Ein Beispiel ist der Brustdrüsenkrebs der Frau. In diesem Fall lassen sich die Vorstufen anhand spezieller Verkalkungsstrukturen in der Mammographie erkennen. Ein anderes Beispiel ist der Darmkrebs mit dem Darmpolypen bzw. Adenom als Vorstufe: sogenannte Adenom-Karzinom-Sequenz. Der Darmpolyp kann in der Coloskopie oder auch CT-gestützten virtuellen Coloskopie erkannt werden. Wenn man eine solche Vorstufe entfernt, kann sich daraus kein Krebs mehr entwickeln. Bei lange schlummernden Vorstufen, bevor sich daraus ein echter Krebs entwickelt, kann man durch regelmäßige Vorsorgeuntersuchungen in mehrjährigen Abständen der Entstehung dieser Krebsart weitgehend sicher vorbeugen. Leider gibt es für viele Krebsformen keine solchen Vorstufen. Deswegen kann man auch durch häufige Wiederholung aller denkbaren Vorsorgeuntersuchungen das Vorliegen einer Krebserkrankung irgendwo im Körper nicht mit allerletzter Sicherheit ausschließen.
Ein Krebs beginnt mit einem kleinen Häuflein entarteter Zellen, die sich unkontrolliert teilen. Diese kleinen Zellhäuflein lassen sich mit anatomisch orientierten bildgebenden Methoden erst ab einer bestimmten Größe, je nach Methode zwischen einem und mehren Zentimetern erkennen. Stoffwechselorientierte Verfahren wie die PET/CT-Untersuchung können abhängig vom Grad der Stoffwechelsteigerung bereits winzigste Herde von unter 1 mm (z.B. beim Hautkrebs) darstellen.
Wenn es um die allgemeine Frage geht, ob ein Patient irgendwo im Körper irgendeine Krebserkrankung hat, stehen uns zwar sehr empfindliche Verfahren, insbesondere die PET/CT-Untersuchung zur Verfügung, die auch kleinste Krebsherde anhand ihres Zuckerstoffwechsels gut darstellen können, ein sicherer Ausschluß des Vorliegens einer Krebserkrankung ist jedoch prinzipiell nicht möglich.

Kann die PET/CT der Früherkennung von Krebserkrankungen dienen?
In Deutschland darf die PET/CT-Untersuchung aufgrund der damit verbundenen Strahlenexposition bei beschwerdefreien Patienten, die ohne besonderen Anlaß „nur mal einen check-up machen“ lassen möchten, nicht eingesetzt werden. In Japan hat eine Studie mit sogenannten „Screening“-PET -Untersuchungen an über 2000 gesunden Mitgliedern eines Health-Clubs in 1,4% der Fälle PET-positive Krebserkrankungen in einem resektablen, Stadium erbracht. Diese Patienten konnten geheilt werden. Aufgrund der etwa gleich hohen Rate an zunächst nicht erkannten PET-negativen Krebserkrankungen, von denen einige sicher in einer heutzutage üblichen PET/CT-Untersuchung aufgefallen wären, wird die breite Anwendung zur Früherkennung nicht generell empfohlen. Im Einzelfall jedoch ist die PET/CT-Untersuchung die aussagekräftigste und empfindlichste Ganzkörperuntersuchung die uns bei dieser Frage zur Verfügung steht.
So kann bei einem über 60-jährigen Patienten, bei dem die biologische Wirkung der ionisierenden Strahlung geringer ausfällt, in dessen Familie jedoch Krebserkrankungen häufiger vorkommen und der ohne ersichtlichen Grund an Gewicht verliert, eine PET/CT-Untersuchung sinnvoll sein. Eine Erstattung der Kosten durch private und gesetzliche Träger ist jedoch zur Früherkennung nicht zwingend zu erwarten und sollte vorab geklärt werden.

Verwendete Quellen: Dr. med. Jonas Müller-Hübenthal

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