PET Imaging

Die Positronen Emissions Tomographie (PET) ist eine medizinisch-diagnostische  Bildgebungsmodalität, die es erlaubt nicht-invasiv hoch-spezifische physiologische Prozesse in vivo, also im lebenden menschlichen Körper zu untersuchen. Die PET ist somit eine typische “funktionelle Bildgebungsmethode”. PET Untersuchungen des menschlichen Gehirns erfolgen bei Patienten mit Verdacht auf neurodegenerative Erkrankungen routinemäßig in Nuklearmedizinischen Kliniken, um bestimmte Pathologien aufgrund sehr spezifischer Veränderungen im Gehirn zu bestätigen oder ausschließen zu können. Ihre hohe Sensitivität und Spezifität ist ein wesentlicher Vorteil im Vergleich zu  anderen medizinisch-diagnostischen Bildgebungsmodalitäten. Die PET ermöglicht eine Quantifizierung des Gehirnmetabolismus (Stoffwechsels), der Gehirnperfusion (= Durchblutung), der Verteilung spezifischer Neurotransmitter Systeme im Gehirn sowie den Nachweis von extra- and intrazellulären Hirnproteinen wie Amyloid und Tau die bei bestimmten neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer Erkrankung charakteristischer Weise frühzeitig nachgewiesen werden können. Häufig lassen sich so die Ursachen aber auch die Konsequenzen neurodegenerativer Erkrankungen direkt auf den PET Bildern ablesen.

Wie funktioniert die PET eigentlich?

Die PET Bildgebung erfordert die intravenöse Verabreichung eines sogenannten PET Tracers. PET Tracer sind radioaktiv markierte Substanzen, welche in physiologische Prozesse des Körpers integriert werden. In Abhängigkeit der Art des PET Tracers, repräsentiert das Verteilungsmuster des Tracers den Stoffwechsel, die Durchblutung, die Neurorezeptordichte, oder die Anhäufung bestimmter Proteine (“Molekulare Bildgebung”) im Gehirn. Die PET Kamera – entweder als allein operierendes Gerät oder in Kombination mit der Computertomographie (CT) als „PET-CT“, oder in Kombination mit der Magnetresonanztomographie (MRT) als „PET-MRT“ – misst die aus dem Körper abstrahlende Radioaktivität nach der Injektion kleiner Mengen des radioaktiven Tracers und seiner nachfolgenden Verteilung im Körper. 

Was ist die klinische Nützlichkeit der PET?

Bei neurodegenerativen Erkrankungen wird die PET häufig dazu benutzt, den Glukosestoffwechsel im menschlichen Gehirn mit dem radioaktiv markierten Zucker-Analogon 18-fluorodeoxyglukose zu messen („FDG PET“). Klinisch kann durch den Nachweis typischer Stoffwechselveränderungen mit der FDG PET zwischen verschiedenen Formen neurodegenerativer Erkrankungen unterschieden werden. Andere Anwendungen der PET beinhalten Messungen des zerebralen Blutflusses und des Sauerstoffverbrauches in verschiedenen Hirnregionen, sowie die Messung bestimmter Neurotransmittersysteme wie Dopamin, welches charakteristische Veränderungen bei bestimmten neurodegenerativen Erkrankungen wie der Parkinson Erkrankung aufweist. Neuerdings ist es möglich geworden, mit der PET die Verteilung von extrazellulärem Amyloid (“Amyloid PET”) und intrazellulärem Tau Protein (“Tau PET”) im Gehirn zu messen. Diese “molekulare Bildgebung” erlaubt es so, spezifische Pathologien nachzuweisen, welche verschiedene neurodegenerative Erkrankungen charakterisieren. So kann die PET Methode als eine “neuropathologische Bildgebung” in vivo verstanden werden.

Was habe ich zu beachten?

PET Untersuchungen dauern üblicherweise weniger als eine Stunde, sind  üblicherweise schmerzlos und allgemein sehr ruhig. PET Tracer basieren auf kurzlebigen radioaktiven Isotopen, die innerhalb von Minuten bis Stunden zerfallen, so dass nicht nur die Menge sondern auch die Dauer der Strahlenexposition begrenzt ist. Aufgrund der üblicherweise geringen Strahlenexposition im Rahmen einzelner PET Scans kann die Methode allgemein als sicher eingeschätzt werden. Dennoch, erfordert ihre Anwendung im Rahmen wissenschaftlicher Untersuchungen eine sorgfältige Überwachung und Reglementierung durch geeignete Experten und eine positive Evaluation durch das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS), um eine  kontrollierte und überwachte Verabreichung von PET Tracern  zu gewährleisten.