Nuklearmedizin

Nuklearmedizinische Diagnostik

Strahlenbelastung

Diagnostische Verfahren:

• Schilddrüsendiagnostik
• Skelettszintigraphie (Knochenszintigraphie)
• Speicheldrüsenszintigraphie
• Nebenschilddrüsenszintigraphie
• Nierenszintigraphie
• Herzszintigraphie (Myokardszintigraphie)
• Hirnszintigraphie (u. a. DaTSCAN^TM)
• Octreotidszintigraphie (Somatostatin-Rezeptor-Szintigraphie)
• Leberszintigraphie
• MIBG-Szintigraphie

Therapeutische Verfahren:

• Radiosynoviorthese (RSO)
• Schmerztherapie bei Knochenmetastasen mit Samarium153

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Nuklearmedizinische Diagnostik
Bei der nuklearmedizinischen Diagnostik handelt es sich weniger um die Darstellung anatomischer Strukturen (dies gelingt besser mit den bildgebenden Verfahren wie Computertomographie, Kernspintomographie, Ultraschall oder auch dem konventionellen Röntgen) als vielmehr um die Darstellung von Stoffwechselprozessen einzelner Organe. Insofern gilt das nuklearmedizinische Diagnostikverfahren als „Funktionsdiagnostik“. Die funktionellen Prozesse innerhalb eines Organs sowie die stoffwechselbedingten Veränderungen werden bildlich dargestellt. Dabei können sowohl eine gesunde als auch eine krankhafte Organfunktion sichtbar gemacht werden.
Da sich Funktionsstörungen häufig schon eher feststellen lassen als morphologische (das Aussehen betreffende) Veränderungen, ist mit Hilfe der nuklearmedizinischen Untersuchung in vielen Fällen eine Erkrankung frühzeitiger zu diagnostizieren als mit einer Röntgenuntersuchung. In der Regel werden dabei geringe Mengen radioaktiv markierter Stoffe dem Patienten verabreicht und die Verteilung dieser Stoffe innerhalb des Organismus mit Hilfe der Szintigraphie sichtbar gemacht.
Diese radioaktiv markierten Stoffe (Radionuklide) reichern sich je nach Beschaffenheit in unterschiedlichen Organen an (z.B. in der Niere, den Knochen, der Schilddrüse, dem Herzen, der Leber, dem Hirn) und können aufgrund ihrer ausgesandten Gamma-Strahlen mit Hilfe der sogenannten Gamma-Kamera und ihrem Szintillationsdetektor sichtbar gemacht werden. Der Szintillationsdetektor enthält einen Szintillationskristall, der beim Auftreffen der Gammaquanten Lichtblitze erzeugt. „Szinti“ stammt aus dem lateinischen und bedeutet „blitzen, funkeln“. Die Lichtblitze aus dem Szintillationskristall, die durch Gammaquanten hervorgerufen werden, können in ein elektrisches Signal umgewandelt werden und abhängig von ihrer Häufigkeit in unterschiedlichen Schwärzungsgraden als Bildpunkte dargestellt werden.
Bei modernen Messsystemen werden dabei farbkodierte und digitale Bilder angefertigt.
Je nach Fragestellung können sehr rasch ablaufende Prozesse (z. B. Durchblutung) oder auch langsam ablaufende Prozesse (Knochenstoffwechsel) zur Darstellung kommen. Die Bildgebung der untersuchten Organe kann sowohl flächig (planar) als auch mittels moderner, computerberechneter Schnittbildverfahren (SPECT) erfolgen. Je nach Untersuchungsverfahren und untersuchten Organen werden unterschiedliche radioaktiv markierte Substanzen injiziert, welche sich dann ganz gezielt in dem zu untersuchenden Gewebe anreichern.
Auch zur Therapie bestimmter Erkrankungen können nuklearmedizinische Verfahren angewandt werden. Dies gilt z. B. bei der Schmerztherapie von Knochenmetastasen oder auch bei der Therapie entzündlicher Gelenkerkrankungen wie Rheuma oder auch schmerzhafter Arthrose.
Dabei verwendet man stärker radioaktive Substanzen mit sehr kurzer Reichweite (Beta-Strahler), so dass eine Anreicherung dieser radioaktiven Stoffe mit entsprechender Energiefreisetzung ganz gezielt und fast ausschließlich im krankhaften Gewebe stattfindet. Dabei bleibt die Strahlenwirkung auf das umgebende gesunde Gewebe äußerst gering.

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Nebenschilddrüsenszintigraphie
Die Nebenschilddrüsenszintigraphie wird bei der Fragestellung nach einem Nebenschilddrüsenadenom durchgeführt. Typischerweise finden sich erhöhte Werte von Parathormon und Calcium im Blut.
Dabei wird eine schwach radioaktive Substanz intravenös injiziert. Ca. 10 Min. und ca. 2 Std. nach der Injektion erfolgen dann Aufnahmen des Halses und des Oberkörpers.

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Nierenszintigraphie
Die Nierenszintigraphie dient zum Nachweis der seitengetrennten Funktion der Nieren, zum Nachweis oder zur Verlaufskontrolle von Abflussstörungen und zum Nachweis eines Rückflusses von Harn in die Harnleiter. Zusätzlich lässt sich feststellen, ob ein Bluthochdruck durch eine Verengung der Nierengefäße verursacht wird.
Bei der Nierenfunktion wird eine schwach radioaktiv markierte Substanz intravenös injiziert und relativ zügig wieder über die Nieren ausgeschieden. Die Untersuchung wird im Liegen durchgeführt und dauert ca. 30 Min. Ggf. muss zur Unterstützung des Harnabflusses nach ca. 20 Min. ein Medikament gespritzt werden.
Bei der Abklärung eines Bluthochdrucks, der eventuell durch eine Engstellung der Nierenarterien verursacht wird, muss in der Regel ein Medikament vor der Untersuchung (ACE-Hemmer) eingenommen werden.

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Herzszintigraphie (Myokardszintigraphie)
Mit Hilfe der Myokardszintigraphie lassen sich die Durchblutungsverhältnisse des Herzmuskels darstellen.
Wenn durch ein EKG, ein Belastungs-EKG oder eine Echokardiographie der Verdacht auf eine Durchblutungsstörung, verursacht durch Verengungen der Herzkranzgefäße, vermutet wird, kann dieser Verdacht mit Hilfe der Myokardszintigraphie bestätigt oder ausgeräumt werden. In der Regel erfolgt die Untersuchung mit Hilfe einer pharmakologischen Belastung oder einer körperlichen Belastung durch ein Fahrrad-Ergometer.
Auch narbige Veränderungen durch abgelaufene Herzinfarkte lassen sich sehr gut darstellen. Falls in der Vorgeschichte eine Bypass-OP erfolgte, kann die Myokardszintigraphie Engstellen oder Verschlüsse der Bypass-Gefäße sichtbar machen.
Im Gegensatz zur Herzkatheter-Untersuchung ist bei der Myokardszintigraphie lediglich die intravenöse Injektion einer schwach radioaktiven Substanz notwendig. Die Untersuchung dauert ca. 4 Std.

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Hirnperfusionsszintigraphie
Mit Hilfe der Hirnszintigraphie lassen sich Durchblutungsstörungen des Gehirns überprüfen. Insbesondere bei der Fragestellung nach einem Morbus Alzheimer, einem Morbus Pick oder einer vaskulären Demenz stellt diese Untersuchung eine gute Methode dar.
Im Rahmen der Hirndurchblutungsszintigraphie wird eine schwach radioaktive Substanz intravenös injiziert. Ggf. muss ein weiteres Medikament zur Weitstellung der Hirngefäße appliziert werden. Die Untersuchung selbst dauert nach der Injektion max. 1,5 Std.

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Gehirnrezeptor-Diagnostik (DaTSCAN^TM)
Die Hirnrezeptor-Diagnostik dient insbesondere zur Abgrenzung des Morbus Parkinsons von anderen Erkrankungen (z. B. essentiellem Tremor).
Nach intravenöser Injektion einer schwach radioaktiven Substanz werden Schichtaufnahmen des Gehirns akquiriert. Ca. 4 Std. nach der Injektion erfolgt dann die eigentliche Untersuchung, die ca. 45 Min. dauert.

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Therapeutische Verfahren:

Radiosynoviorthese (RSO)
Die Radiosynoviorthese dient der gezielten Therapie entzündeter Gelenke, insbesondere bei rheumatoider Arthritis, aktivierter Arthrose, reaktiver Arthritis, Gelenkentzündungen bei Schuppenflechte oder auch PVNS (pigmentierte villonoduläre Synovialitis).
Vor der Durchführung der RSO wird von einem behandelnden Arzt (z. B. Orthopäde oder Rheumatologe) die Indikation für die Durchführung einer Radiosynoviorthese gestellt. Voraussetzung für eine erfolgreiche Therapie ist der vorherige Nachweis einer entzündlichen Veränderung der Gelenkschleimhaut, einer Synovialitis. Häufig wird diese Synovialitis durch eine Skelettszintigraphie, eine Kernspintomographie oder eine Ultraschalluntersuchung festgestellt.
Vor Beginn der Radiosynoviorthese erfolgt die Aufklärung des Patienten im Rahmen eines Aufklärungsgesprächs.
Die Therapie wird folgendermaßen durchgeführt:
Unter Sichtkontrolle (in der Regel Durchleuchtung oder Ultraschall) wird eine radioaktive Substanz in das betreffende Gelenk injiziert. Diese radioaktive Substanz besitzt eine energiereiche Strahlung (ß-Strahlen) mit sehr kurzer Reichweite von nur wenigen Millimetern, so dass die Wirkung auf das betroffene Gelenk begrenzt ist. Allergische Reaktionen gegen diese Substanz sind nicht bekannt. In der Regel wird diese Substanz sehr gut vertragen.
Nach Durchführung der Punktion sollte das Gelenk für 2 Tage ruhig gestellt werden. Um dies zu gewährleisten, muss für 2 Tage eine Schiene angelegt werden. Für eine weitere Woche sollte das Gelenk möglichst wenig belastet werden.

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Schmerztherapie bei Knochenmetastasen mit Samarium-153
Sollten sich im Rahmen einer Tumorerkrankung schmerzhafte Skelettmetastasen gebildet haben, bietet die Schmerztherapie mit Samarium153 eine sehr gute Behandlungsmöglichkeit. Samarium153 ist ein sogenannter Beta-Strahler (wie auch die radioaktiven Stoffe, die zur Radiosynoviorthese eingesetzt werden). Das Samarium153 ist an einen Trägerstoff (Lexidronam) gebunden, der dafür sorgt, dass der radioaktive Stoff direkt an die Knochenmetastasen gelangt.
Unter Strahlenschutzbedingungen wird Samarium153 intravenös in eine Armvene injiziert. Es erfolgt schnell der Einbau in die Knochenmetastasen. Der Rest wird innerhalb von wenigen Stunden über die Nieren ausgeschieden.
Vor Durchführung der Therapie muss ein Patientengespräch durchgeführt werden, um die Indikation zu stellen. Erst danach kann das radioaktive Mittel bestellt werden, so dass die Injektion ca. 2 Wochen nach dem Patientengespräch durchgeführt wird. Unbedingt notwendig vor Durchführung dieser Therapie ist eine Skelettszintigraphie, welche nicht älter als 3 bis 4 Monate sein darf.
Durch diese Therapie verbessert sich die Lebensqualität aufgrund der Schmerzreduktion. In der Regel beginnt die Schmerzlinderung nach ca. 1 Woche, wobei innerhalb der ersten Tage noch eine leichte Zunahme der Schmerzsymptomatik auftreten kann. Die Wirkung hält unter normalen Umständen ca. 4 bis 6 Monate an.
Gelegentlich führt die Therapie zu einem Absinken der Blutzellzahlen, so dass innerhalb der ersten 8 Wochen nach Durchführung der Therapie wöchentlich beim Hausarzt oder behandelnden Onkologen eine Blutbildkontrolle erfolgen muss. Voraussetzung für eine erfolgreiche Therapie ist ein ausreichendes Blutbild, insbesondere die Blutplättchen und die weißen Blutkörperchen sollten sich noch im Normbereich befinden, bzw. nur unwesentlich reduziert sein. Frische Knochenbrüche dürfen nicht vorliegen. Zusätzlich sollte keine Frakturgefährdung im Bereich der Wirbelsäule durch die Metastasen gegeben sein.
Ziel der Therapie ist eine Schmerzreduktion; eine Reduktion der Metastasen i. S. einer Bestrahlungstherapie gilt als unwahrscheinlich.

Vorsichtsmaßnahmen:
Vor und nach Durchführung der Schmerztherapie mit Samarium153 sollte ausreichend getrunken werden, um die Ausscheidung über die Nieren zur fördern. Innerhalb der ersten 12 Std. sollte beim Gang auf die Toilette auf ausreichende Sauberkeit geachtet werden. Die Hände müssen dabei unbedingt gewaschen werden.

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Strahlenbelastung
Die üblichen Szintigraphien sind wie bei einer Röntgenuntersuchung mit einer nur geringen Strahlenbelastung verbunden.
Zur optimalen Reduktion der Strahlenbelastung werden im Rahmen diagnostischer Verfahren Radionuklide verwendet, die nur eine kurze physikalische Halbwertszeit besitzen und eine Gamma-Strahlung von nur niedriger Energie aufweisen. Zusätzlich werden auch Trägersubstanzen verwendet, an die die radioaktiven Stoffe gekoppelt sind, welche rasch aus dem Körper ausgeschieden werden.
Durch Anwendung modernster Untersuchungs- und Messgeräte reduziert sich die Strahlenbelastung zusätzlich, da auch schon mit sehr niedriger Strahlenintensität optimale Informationen erhalten werden.
Zum besseren Verständnis hinsichtlich der Strahlenbelastung nuklearmedizinischer Untersuchungen erfolgen nun Beispiele typischer Strahlenbelastungen durch radiologische und nuklearmedizinische Untersuchungen (aus: Berichte der Strahlenschutzkommission (SSK) des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit Heft 51, 2006)

Zum Vergleich ein Beispiel aus dem Alltag: ein Flug von Frankfurt nach New York und zurück führt zu einer durchschnittlichen effektiven Dosis von ca. 0,1 mSv, von Frankfurt nach Gran Canaria hin und zurück ca. 0,03 mSv. Fliegen Sie von Frankfurt nach San Francisco, beläuft sich die Strahlenbelastung durch Höhenstrahlung auf 0,2 mSv.