Pionierarbeit bei der MR-PET: Zwischen Vision und Realität

Lange Zeit war es lediglich eine Vision, die Magnetresonanztomografiemit der Positronenemissionstomografie zu vereinen. Heute ist aus der Vision Realität geworden, wenn auch noch keine verbreitete Routine. An den wenige MR-PET-Installationen, die es zurzeit in Deutschland gibt, wird hauptsächlich noch geforscht.

PD Dr. Ambros Beer
PD Dr. Ambros Beer

Einer der innovativen Ganzkörper-Hybrid-Scanner steht in der Klinik für Nuklearmedizin an der Technischen Universität München (TUM) und wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen eines Verbundantrages von den Abteilungen für Radiologie und Nuklearmedizin der beiden Universitätskliniken in München (TUM und Ludwig-Maximilians-Universität – LMU) finanziert. Auf dem Deutschen Röntgenkongress werdender Nuklearmediziner PD Dr. Ambros Beer und der Radiologe PD Dr. Konstantin Holzapfel von der Technischen Universität München über ihre ersten klinischen Erfahrungen mit der neuen Technologie berichten.

Das 3-Tesla-MR-PET-Gerät von Siemens wird gemeinsam von der Radiologie und Nuklearmedizin der LMU und TU München betrieben und befindet sich im Klinikum rechts der Isar der TU München. Das neue Hybridverfahren wird die beiden Disziplinen in Zukunft noch enger zusammenschweißen, ist sich Dr. Beer sicher, der sogar die Doppel-Facharzt-Ausbildung in Radiologie und Nuklearmedizin hat: „Noch stärker als bei den PET/CT-Scannern ist man bei der MR-PET-Technologie auf das spezifische Know-how der Radiologen in der Schnittbildgebung und auf die Expertise der Nuklearmediziner in der PET-Diagnostik angewiesen.“

Ein Traum wird wahr

Während die PET-Komponente Stoffwechselprozesse mit einer hohen Sensitivität darstellt, erlaubt die MR-Komponente eine anatomische Zuordnung und teils auch die Darstellung physiologischer Prozesse. In Kombination liefert das MR-PET-Verfahren sogar zusätzliche funktionelle und strukturelle Informationen, die mit dem anderen großen Hybridverfahren, dem PET/CT, so nicht möglich sind: Weniger Strahlenexposition, besserer Weichteilkontrast und eine perfekte Bildfusion durch eine simultane Aufnahmetechnik. Vor zwei Jahren gelang die höchst komplizierte Integration der PET-Methode in die Magnetröhre. Dafür musste ein komplett neues Detektordesign entwickelt werden.

Eine Revolution für die Tumordiagnostik

Spannend ist die MR-PET neben der neurologischen und kardiologischen Diagnostik vor allem für die onkologische Bildgebung. Hier bietet die simultane Aufnahmetechnik große Vorteile, weil sie sowohl für das Primärstaging als auch für Verlaufskontrollen eine optimale Überlagerung der PET- und MR-Bilder ermöglicht. Gerade im abdominellen Bereich, wo Organe wie die Leber ständig durch die Atemverschiebung in Bewegung sind, kann so potenziell eine exaktere Diagnose erzielt werden. „Krebspatienten sind häufig in einem eingeschränkten Allgemeinzustand, sodass eine Untersuchung die Obergrenze von einer Stunde nicht überschreiten sollte“, meint Dr. Holzapfel. „Eine Herausforderung war deshalb für uns, ein geeignetes Ganzkörper-MRT-Protokoll zu finden, das in einem Untersuchungsgang sowohl detailliert den Lokalsitus als auch den gesamten Körper von Kopf bis Fuß in einem für den Patienten tolerablen Zeitraum darstellt.“ Bei vielen Indikationen, wie z. B. Restaging beim Prostatakarzinom, ist das den Münchnern schon gelungen. Dabei akquirieren sie eine Ganzkörper-MRT-Aufnahme plus einen Cholin-PET-Datensatz. Eine Skelettszintigrafie für das Staging wird dadurch in vielen Fällen überflüssig.

„Wir haben neben vielen anderen Projekten auch das Prostatakarzinom für unsere Forschungszwecke gewählt, weil wir bereits wussten, dass PET und MRT hier unterschiedliche Vorzüge bieten“, erklärt Holzapfel weiter. „So lässt sich die Treffsicherheit bei der Detektion von Lokalrezidiven deutlich erhöhen, wenn man das PET zusammen mit einer gezielten MR-Perfusion und -Darstellung des kleinen Beckens beurteilt.“ Auch bei Lymphknoten im Beckenbereich kann die Genauigkeit durch das MR-PET-Verfahren möglicherweise verbessert werden: „Wenn man PET mit MRT kombiniert, lässt sich die Spezifität des Cholin-PET in der Diagnostik pelviner Lymphknotenmetastasen durch den ergänzenden MRT-Datensatz steigern.“

Das perfekte Matching

Weitere Forschungsgebiete der Münchner stellen die Weichteilsarkome, Kopf-Hals-Tumoren und neuroendokrine Tumoren dar. Letztere befinden sich häufig in anatomisch komplexen Regionen wie dem Pankreaskopf oder der Leberpforte. „Hinzu kommt, dass die Tumoren sehr klein sind und oft nur Millimeter darüber entscheiden, ob die Läsion innerhalb oder außerhalb einer Struktur liegt“, berichtet Beer. „Wenn der Patient dann zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten im PET und MRT untersucht wird, lassen sich die Bilder nur schlecht übereinander legen und der Tumor lässt sich oft nicht richtig lokalisieren. Deshalb ist es eine große Hilfe, wenn wir die Tumoren unter identischen Bedingungen untersuchen können, ohne den Patienten umzulagern.“

Ein weiteres zukünftiges Standbein der MR-PET wird laut Holzapfel das Therapiemonitoring bilden: „Es stellt sich immer deutlicher heraus, dass ein einziger bildgebender Biomarker nicht ausreichend sein wird, um ein Therapieansprechen zu beurteilen, sondern dass eine multiparametrische Analyse notwendig ist. Da ist es natürlich ideal, wenn man sowohl die PET- als auch die MR-Parameter in nur einer Untersuchung akquirieren kann.“

Technische Tücken

Da das Institut die erste Generation von Ganzkörper-MR-PET-Systemen testet, weist das Gerät noch einige Kinderkrankheiten auf, die man in Zusammenarbeit mit Siemens in einem permanenten Optimierungsprozess zu beheben versucht. Das Hauptproblem stellt dabei die Schwächungskorrektur dar, so Beer: „Das ist beim PET/CT gut gelöst, weil man die Daten aus der CT für die Berechnung der Schwächungskorrektur verwenden konnte. Bei der MRT gibt es keine Strahlen. Das heißt, was man auf dem Bildschirm sieht, hat primär nichts mit der Dichte des Körpers zu tun. Mittlerweile gibt es jedoch Strategien, die zwischen verschiedenen Gewebedichten unterscheiden können, im Detail ist aber die aktuell im Scanner implementierte Lösung sicher noch verbesserungsdürftig.“

Zunehmend steigen die Münchner mit ihrem MR-PET-Gerät auch schon in die Routinediagnostik ein, z.B. zur Abklärung von Demenzerkrankungen in Kooperation mit der Neuroradiologie. Auch bei anderen Indikationen haben sich die Ärzte bereits in Einzelfällen dafür entschieden, die MR-PET den Patienten nicht länger vorzuenthalten, etwa bei Kindern aus Gründen des Strahlenschutzes.

 

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Im Profil

PD Dr. Ambros Beer studierte Medizin in seiner Heimatstadt München. 1999 begann er als Assistenzarzt am Institut für Röntgendiagnostik der TU München. Zwischendurch wechselte er an die Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin, wo er heute als Oberarzt arbeitet. Beer legte 2006 seine Facharztprüfung Radiologie ab und 2009 für Nuklearmedizin. Im Jahre 2007 habilitierte er im Fach Nuklearmedizin. Der 39-Jährige erhielt bereits zahlreiche Nachwuchs- und Forschungspreise auf dem Gebiet der Molekularbildgebung.

Im Profil

PD Dr. Konstantin Holzapfel arbeitet seit sechs Jahren am Institut für Radiologie des Klinikums rechts der Isar der TU München. Holzapfel legte im August 2011 die Facharztprüfung Radiologie ab, die Habilitation folgte im November 2011. Anfang 2012 wurde der 33-Jährige zum Funktionsoberarzt ernannt. In den letzten Jahren wurden seine Arbeiten auf dem Gebiet der diffusionsgewichteten MRT insbesondere in der Diagnostik fokaler Leberläsionen mehrfach international ausgezeichnet.
 

09.05.2012

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