Patienteninformationen

Nuklearmedizin – Molekulare Bildgebung

Überblick

Nuklearmedizin umfasst die Diagnostik und Therapie verschiedenster Krankheiten mit offenen radioaktiven Stoffen. Im weiteren Text wird nur auf die Diagnostik eingegangen.

Die Methoden der Nuklearmedizin werden angewandt, um im Körper entweder bestimmte Strukturen aufzuspüren (z. B. in der Tumordiagnostik) oder um die Funktion eines Organs zu messen (z. B. Schilddrüse). Die häufigsten Verfahren heißen (Planare) Szintigraphie, SPECT (Single-Photon-Emission-Computed-Tomography) und PET (Positron-Emission-Tomography).

Das Grundprinzip aller Diagnoseverfahren in der Nuklearmedizin ist dabei stets das gleiche: Man nimmt einen Stoff, der sich in dem zu untersuchenden Gewebe aufgrund seiner chemischen Eigenschaften anreichert und verbindet diesen mit einer ganz schwach strahlenden Substanz (Radionuklid). Mit einer speziellen Kamera kann man nun die Strahlung aus dem Körperinneren messen und daraus ein Bild berechnen.

Wenn man bestimmte Zuckermoleküle mit einem Radionuklid kombiniert, lassen sich so Regionen im Körper finden, in denen ungewöhnlich viel Energie verbraucht wird und damit beispielsweise bestimmte Tumore feststellen.

Die Kombination aus der Substanz, die sich anreichert und dem schwach strahlenden Element nennt man in der Nuklearmedizin "Tracer" – im Deutschen Spurensucher – oder auch "Radiopharmakon".

Welche Strukturen abgebildet werden, hängt hauptsächlich von der "Zielfindungssubstanz" (im obigen Beispiel Zucker), aber auch von der Art des verwendeten Radionuklids ab. Durch geeignete Wahl des Tracers kann man nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip sehr gezielt bestimmte Zellen im Körper markieren.

Die klassische Planare Szintigraphie liefert dabei zweidimensionale Bilder, ähnlich einer normalen Röntgenaufnahme. Neuere Verfahren der Nuklearmedizin wie PET oder SPECT dagegen können Schnittbilder erzeugen, vergleichbar denen eines Computertomographen.

Dabei sind PET und SPECT, was die klinische Anwendung angeht, relativ ähnliche nuklearmedizinische Verfahren. Sie unterscheiden sich jedoch grundlegend in ihrem technischen Aufbau. Im Vergleich zur SPECT besitzt die PET meist eine bessere räumliche Auflösung und erlaubt oft eine präzisere Auswertung.

Nuklearmedizin Überblick
Schwach radioaktive Verbindungen bilden biochemische Funktionen des menschlichen Körpers ab

Anwendung

Mit den Verfahren PET und SPECT lassen sich biochemische Prozesse „live“ verfolgen und Auffälligkeiten in einem sehr frühen Stadium feststellen. Das Spektrum der Einsatzmöglichkeiten ist groß: 

  • Schilddrüse: bei Verdacht auf Schilddrüsenkarzinom, zur Abklärung gutartiger Tumoren, bei Schilddrüsenüber- oder -unterfunktion, Kropf (Struma) oder Entzündungen der Schilddrüse
  • Skelett: bei Verdacht auf Knochenmetastasen, Knochenbrüche, Knochenentzündungen, Absterben von Knochengewebe, Gelenkentzündungen (Arthritis)
  • Gehirn: bei Verdacht auf Schlaganfall, Demenzerkrankungen, Epilepsie, Parkinson-Erkrankung
  • Nierenfunktionsstörungen und Bluthochdruck, der durch eine Verengung der Nierenarterie bedingt ist
  • Erkrankungen des Herzens: bei Verdacht auf koronare Herzkrankheit (Verengung der Herzkranzgefäße), Herzinfarkt oder Herzentzündung
  • Lunge: Überprüfung der Lungenfunktion und zur Abklärung einer Lungenembolie (Gefäßverschluss in der Lunge)
  • Leber- und Gallenwegserkrankungen
  • Abklärung entzündlicher Prozesse
Nuklearmedizin Anwendung
In der Nuklearmedizin wird die Biochemie von Erkrankungen sichtbar gemacht

Ablauf

Nuklearmedizinische Untersuchungen können meist ambulant durchgeführt werden. Je nach Art der Untersuchung sollten Sie vorher bis zu acht Stunden nichts mehr gegessen haben, auch bestimmte Medikamente müssen rechtzeitig abgesetzt werden. Genaueres kann Ihnen Ihr Arzt mitteilen. Es kann sein, dass zunächst Ihr Blutzuckerspiegel überprüft wird und sie gebeten werden, sich für einige Minuten hinzulegen, damit sich der Stoffwechsel in Ihren Muskeln normalisieren kann.

Anschließend bekommen Sie eine Nadel gelegt (meist in eine Vene der Ellenbeuge), über die Ihnen das Radiopharmakon injiziert wird. Wie lange es dauert, bis der Tracer zu seinem Zielort gelangt ist, hängt stark von der Art der Untersuchung ab. Die Zeitspanne reicht in der Regel von wenigen Minuten bis zu einigen Stunden (in seltenen Fällen einige Tage). Fragen Sie dazu im Vorfeld Ihren Arzt, damit Sie genügend Zeit einplanen können.

Wird bei Ihnen eine Szintigraphie durchgeführt, müssen Sie im Anschluss für die Aufnahme zwischen 10 und 30 Minuten ruhig unter der Gammakamera liegen. Bei diesem modernen Untersuchungsgerät werden ein oder zwei Kameraköpfe möglichst nah an Ihrem Körper positioniert.

Bei einer PET-Untersuchung befinden Sie sich auf einer Liege, die dann langsam durch den ringförmigen Scanner gefahren wird. So wird die zu untersuchende Körperregion Schritt für Schritt aufgenommen. Bei einem modernen PET/CT-Gerät dauert dies in der Regel höchstens 25 Minuten.

Während der ganzen Untersuchungszeit werden Sie von einem Medizinisch-technischen Radiologieassistenten (MTRA) und Ihrem Arzt betreut.

Die Ausscheidung des Radionuklids erfolgt meist über die Niere, daher ist es wichtig, dass Sie viel trinken.

Nuklearmedizin Ablauf
Im Vorfeld der Untersuchung wird Ihnen ein geeignetes Radiopharmakon injiziert

Risiken

Nuklearmedizinische Diagnoseverfahren arbeiten mit schwach radioaktiven Substanzen einer sehr geringen Halbwertszeit. Das bedeutet, dass sie schnell in nicht mehr strahlende Elemente zerfallen. Ein häufig verwendetes Isotop ist zum Beispiel Technetium 99m, von dem nach 36 Stunden gerade noch 1 % zurückbleibt[1]

Dennoch sind solche Untersuchungen immer mit einer Strahlenbelastung für den Körper verbunden, die im ungünstigsten Fall auch einen Tumor auslösen könnte. Zum Vergleich: Die Dosis bei einer Szintigraphie ist etwa so groß wie bei einer normalen Röntgenuntersuchung, die Strahlenbelastung bei einer PET entspricht der eines 2-wöchigen Skiurlaubs im Hochgebirge[2].

Die Untersuchungen selbst sind völlig schmerzfrei – lediglich an der Einstichstelle können in seltenen Fällen Schmerzen auftreten. Manche Tracer verursachen einen bitteren Geschmack, was zwar unangenehm sein kann, aber harmlos ist.

Schwangere, Kinder und Jugendliche sollten besonders vor Strahlenbelastung geschützt werden. Daher sollten Sie in den ersten 24 bis 48 Stunden nach der Untersuchung Abstand zu diesem Personenkreis einhalten.

Schmuck wie Ohrringe, Piercings etc. können – je nach untersuchter Region – die Aussagekraft der Bilder beeinträchtigen und sollten daher vor der Untersuchung abgelegt werden.

Weisen Sie Ihren Arzt auf jeden Fall darauf hin, wenn bei Ihnen eine Diabetes-Erkrankung (Zuckerkrankheit) vorliegt, wenn bei Ihnen Nierenprobleme oder Allergien bekannt sind, die Möglichkeit einer Schwangerschaft besteht oder wenn Sie stillen.

Nuklearmedizin Risiken
Die Strahlenexposition liegt lediglich bei der Dosis, die ein Mensch innerhalb eines Jahres aufnimmt

Technik

Die Reduzierung der erforderlichen Dosis für aussagekräftige Bilder ist ein Hauptanliegen der Entwickler. So kommen aktuelle Gerätegenerationen heute dank neuer Radiopharmaka, sensitiverer Kamerasysteme und besserer Software mit deutlich weniger Strahlenbelastung für den Patienten aus.

Nuklearmedizinische Verfahren sind zwar hochsensitiv und weisen je nach Tracer auch sehr eindeutig auf krankhafte funktionelle Veränderungen hin. Im Vergleich zu Röntgen-, CT- und MRT (Magnetresonanztomographie) haben sie aber eine begrenzte Ortsauflösung und geben anatomische Strukturen nur begrenzt wieder.

Hybridgeräte kombinieren die Vorteile der einzelnen Untersuchungsverfahren und gleichen die Nachteile einzelner Verfahren aus. Durch die Kombination der SPECT-Kamera und eines Computertomographen (SPECT/CT) lassen sich beispielsweise mit Hilfe von Computerprogrammen sogenannte Fusionsbilder verrechnen. So kann der Arzt auffällige Bereiche gleichzeitig anhand von Morphologie (Aussehen), Lokalisation (Ort) und Funktion beurteilen und auf diese Weise noch präzisere Diagnosen stellen.

Darüber hinaus gibt es Hybridgeräte, bei denen PET und CT in einem einzigen Gerät vereint werden oder auch PET und MRT erstmals zu einer Einheit verbunden sind. In beiden Fällen gilt: Bei geringerer Strahlenbelastung durch nur eine Untersuchung kann der Arzt auch hier schneller mehr erkennen.

Nuklearmedizin Technik
Hybridgeräte ermöglichen besonders präzise Diagnosen