Nuklearmedizin (eBook)

Prof. Dr. med. Markus Dietlein, Facharzt für Nuklearmedizin und für diagnostische Radiologie, stellvertretender Leiter und leitender Oberarzt, Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin, Universitätsklinikum Köln Prof. Dr. rer. nat. Klaus Kopka, Leiter der Abteilung Radiopharmazeutische Chemie, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) in der Helmholtz-Gemeinschaft, Heidelberg; Vorsitzender der Arbeitsgemeinschaft Radiochemie/Radiopharmazie (AGRR) der Deutschen Gesellschaft für Nuklearmedizin (DGN) e.V. Prof. Dr. med. Matthias Schmidt, Fellow of the European Board of Nuclear Medicine (FEBNM); Facharzt für Nuklearmedizin; Oberarzt, Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin, Universitätsklinikum Köln; Vorsitzender des Arbeitsausschusses „Leitlinien“ der Deutschen Gesellschaft für Nuklearmedizin (DGN) e. V.

Cover 1
Impressum 5
Vorwort zur 8. Auflage 6
Vorwort zur 1. Auflage 9
Anschriften der Autoren 11
Inhalt 12
I Allgemeiner Teil 18
1 Prinzipien der Nuklearmedizin 20
1.1 Einführung 20
1.2 Geschichtlicher Überblick 25
1.3 Nobelpreise 27
1.4 Molekulare Bildgebung 27
1.4.1 Notwendigkeit 27
1.4.2 Sensitivität 29
1.4.3 Tracer-Prinzip 29
1.4.4 Präklinischer und klinischer Stellenwert 31
1.4.5 Zukünftige Entwicklungen 32
2 Physikalische Grundlagen 34
2.1 Nuklide 34
2.2 Radioaktivität 35
2.3 Wechselwirkung zwischen Strahlung und Materie 39
2.3.1 Energieübertragung durch Alphastrahlen 40
2.3.2 Energieübertragung durch Betastrahlen 40
2.3.3 Energieübertragung durch Gammastrahlen (Photonen) 40
2.3.4 Schwächungsgesetz 43
3 Radiopharmazeutische Chemie 47
3.1 Einführung 47
3.2 Radiopharmaka 49
3.2.1 Begriffsbestimmungen 50
3.2.2 Anwendung 51
3.2.3 Grundgerüst und Entwicklung 52
3.2.4 Ausnutzung natürlicher Anreicherungsmechanismen und biologischer Zielstrukturen (In vivo-Targeting) 52
3.2.5 Radionuklide Gammastrahler 55
3.2.6 Einteilung Radiopharmaka für die planare Szintigraphie und SPECT 64
3.3 Radiotoxizität 83
3.4 Gesetzliche Aspekte 85
3.5 Qualitätssicherung und -kontrolle 87
3.6 Produktionsablauf zur Herstellung von 18F-FDG 92
3.6.1 Radionuklidproduktion 93
3.6.2 Radiomarkierung der Vorläufer Präkursor-)Verbindung (Radiosynthese) und Formulierung 93
3.6.3 Abfüllung des Radiopharmakons 95
3.6.4 Qualitätskontrolle 95
3.7 Radioimmunologische In-vitro-Analyseverfahren 96
3.7.1 Kompetitive Methode 97
3.7.2 Nichtkompetitive Methode 98
4 Messtechnik 99
4.1 Grundlagen 99
4.2 Detektoren für Gammastrahlung 101
4.3 Gammaspektrometer 104
4.4 Sonden-Messplatz 105
4.5 Gammakamera 106
4.6 Emissionstomographie mit Einzelphotonen (SPECT) 109
4.7 Emissionstomographie mit Positronenstrahlern (PET) 112
4.8 PET/CT 115
4.9 PET/MRT 117
4.10 Bildverarbeitung und Kommunikation 121
5 Nuklearmedizinische Untersuchungen 125
5.1 Kinetische Untersuchungen 125
5.1.1 Stoffwechselkinetik 125
5.1.2 Pharmakokinetik 127
5.2 Szintigraphische Untersuchungen 128
5.2.1 Planare Szintigraphie und SPECT 128
5.2.2 Statische Szintigraphie 130
5.2.3 Sequenz- und Funktionsszintigraphie 132
5.2.4 Semiquantitative und quantitative Szintigraphie, SPECT, PET 134
5.2.5 Belastungsmessungen, Funktionsreserve 136
5.3 Kriterien für den klinischen Einsatz 137
5.3.1 Sensitivität, Spezifität, prädiktiver Wert 138
5.3.2 Früherkennung, Screening, Vorsorgeuntersuchungen 141
5.3.3 Verlaufs- und Therapiekontrolle 144
5.3.4 Nutzen-Risiko-Analyse 144
6 Qualitätssicherung 146
6.1 Nutzenbewertung diagnostischer Verfahren 146
6.2 Evidenzbasierte Medizin (EbM) und Bias-Formen 149
6.3 Ärztliche Stelle 152
7 Dosimetrie 158
7.1 Dosisbegriffe 158
7.1.1 Energiedosis 158
7.1.2 Äquivalent- und Organdosis 158
7.1.3 Effektive Dosis 159
7.1.4 Weitere Begriffe 160
7.2 Dosisleistung 161
7.3 Strahlenschutz 162
7.3.1 Gesetzliche Grundlagen 162
7.3.2 Strahlenschutzgrundsätze 163
7.3.3 Medizinphysik-Experte 165
7.3.4 Behandlungen mit radioaktiven Stoffen 165
7.4 Strahlenrisiken 166
7.5 Strahlenexposition des Patienten 172
7.6 Nutzen-Risiko-Betrachtungen 178
7.7 Strahlenexposition von Personen 182
7.7.1 Nuklearmedizinisches Personal 182
7.7.2 Personal auf Allgemein- und Intensivstationen sowie Angehörige von Patienten 183
II Spezieller Teil 186
8 Endokrine Organe 188
8.1 Schilddrüse 188
8.1.1 Einführung 188
8.1.2 In-vitro-Diagnostik 195
8.1.3 In-vivo-Diagnostik Schilddrüsensonographie 200
8.2 Nebenschilddrüse 219
8.3 Nebennieren 220
8.3.1 Nebennierenrinde 220
8.3.2 Nebennierenmark 221
8.4 Radioiodtherapie bei benignen und malignen Schilddrüsenerkrankungen 221
8.4.1 Einführung 221
8.4.2 Gutartige Schilddrüsenerkrankungen 222
8.4.3 Schilddrüsenkarzinom 233
8.5 Zusammenfassung 239
Kasuistiken 241
9 Tumoren 249
9.1 Onkologische Fragestellungen 249
9.2 Tumordiagnostik 254
9.3 Neuroendokrine Tumoren (Neuroblastom, Phäochromozytom): 131I-mIBG-Therapie 279
9.4 Gastroenteropankreatische neuroendokrine Neoplasien: Peptidrezeptor-Radionuklidtherapie (PRRT) 280
9.5 Prostatakarzinom: 177Lu-PSMA-Therapie 281
9.6 Selektive Interne Radiotherapie (SIRT) 283
9.7 Polycythaemia rubra vera (PRV) und essenzielle Thrombozythämie (ET) 285
9.8 Radioimmuntherapie maligner Lymphome 286
9.9 Zusammenfassung 287
Kasuistiken 289
10 Skelett und Gelenke 306
10.1 Einführung 306
10.2 Skelettszintigraphie 306
10.3 PET/CT 316
10.4 Radiosynoviorthese 319
10.5 Radionuklidtherapie von Skelettmetastasen mit Betastrahlern 321
10.6 Radionuklidtherapie von Skelettmetastasen mit dem Alphastrahler Radium 223 323
10.7 Zusammenfassung 325
Kasuistiken 327
11 Entzündungen 332
11.1 Einführung 332
11.2 Entzündungsszintigraphie 333
11.3 Zusammenfassung 340
Kasuistiken 342
12 Lymphsystem, Wächterlymphknoten-Szintigraphie 344
12.1 Einführung 344
12.2 Malignes Melanom und andere Hauttumoren 345
12.3 Mammakarzinom 346
12.4 Tumoren im kleinen Becken 347
12.5 Primäres oder sekundäres Lymphödem, Lipödem 347
12.6 Zusammenfassung 348
Kasuistiken 349
13 Herz-Kreislauf-System 351
13.1 Einführung 351
13.2 Funktions-, Perfusions- und Stoffwechselreserve 352
13.3 Myokardperfusions-Szintigraphie 353
13.4 Radionuklidventrikulographie 376
13.5 Gefäßszintigraphie 377
13.6 Zusammenfassung 377
Kasuistiken 379
14 Lunge 383
14.1 Einführung 383
14.2 Ventilations- bzw. Inhalationsszintigraphie und Perfusionsszintigraphie 384
14.3 Quantitative Messungen 388
14.4 Zusammenfassung 390
Kasuistiken 391
15 Zentralnervensystem 394
15.1 Einführung 394
15.2 Untersuchungsprinzip 395
15.3 Abklärung von Bewegungsstörungen 395
15.4 Demenzdiagnostik 402
15.5 Neoplastische Erkrankungen des ZNS 409
15.6 Zerebrovaskuläre Erkrankungen 412
15.7 Epilepsiediagnostik 414
15.8 Feststellung des Hirntodes 415
15.9 Nachweis eines Liquorverlusts 416
15.10 Seltene Fragestellungen 417
15.11 Zusammenfassung 418
Kasuistiken 420
16 Nieren und ableitende Harnwege 422
16.1 Einführung 422
16.2 Kombinierte Nierenperfusions und Nierenfunktionsszintigraphie 422
16.3 Statische Nierenszintigraphie 429
16.4 Zusammenfassung 430
Kasuistiken 431
17 Gastrointestinaltrakt 433
17.1 Speicheldrüsen 433
17.1.1 Einführung 433
17.1.2 Speicheldrüsenszintigraphie 433
17.2 Ösophagus 434
17.2.1 Einführung 434
17.2.2 Ösophagusfunktionsszintigraphie 434
17.2.3 PET/CT 435
17.3 Magen 436
17.3.1 Einführung 436
17.3.2 Magenszintigraphie 436
17.3.3 PET/CT 437
17.4 Leber und Gallenwege 438
17.4.1 Einführung 438
17.4.2 Leberszintigraphien 438
17.4.3 PET/CT 440
17.5 Pankreas 440
17.6 Resorptionstests 441
17.8 Meckel-Szintigraphie 443
17.7 Gastrointestinale Blutung 441
17.9 Zusammenfassung 443
Kasuistiken 444
18 Sonstige szintigraphische Untersuchungen 445
18.1 Einführung 445
18.2 Szintigraphie der Tränenwege 445
18.3 Hodenszintigraphie 445
18.4 Thrombozytenszintigraphie 446
18.5 Wasser- und Elektrolythaushalt 446
18.5.1 Gesamtkörperwasser 447
18.5.2 Gesamtkörperkalium 447
III Anhang 448
Abkürzungen 450
SI-Einheiten 454
Fundamentalkonstanten 455
Informationen 456
Sachverzeichnis 463