Hybrid-Bildgebung in der Rheumatologie - die Zukunft hat bereits begonnen

In der bildgebenden Medizin wird unter „Hybrid-Bildgebung“ die serielle (post-hoc-Fusion) oder simultane Kombination oder Co-Registrierung („true“ hybrid imaging) aus nuklearmedizinischer Technik und radiologischen Bildgebungsverfahren verstanden. Hierbei können Information aus der Nuklearmedizin, welche eher Funktionalität und Metabolismus darstellen (Zellfunktion und Aktivität) mit den Datensätzen der Schnittbildtechnik (z.B. CT und MRT), welche die Morphologie (Struktur, Größe und Form) abbilden, fusioniert werden. Beispielhaft stehen hierfür die Begriffe PET/CT, SPECT/CT oder PET/MRT.

Forschungsarbeiten zur Hybrid-Bildgebung existieren schon seit über zwei Jahrzehnten. Seit 1994 arbeitet man konsequent an der Entwicklung von kombinierten Geräten, welche 2001 erstmals kommerziell auf den Markt kamen. PET-CT Geräte haben in 2011 den höchsten Zuwachs aller medizinischen Großgeräte zu verzeichnen. PET-Systeme ohne Kombination mit einem CT werden nicht mehr installiert.

Die Vorteile der Hybrid-Bildgebung liegen auf der Hand: Die Diagnostik kann durch diese neue Technik stark erweitert und beschleunigt werden, was insbesondere auch für den Patienten komfortabler („one-stop-shopping“) und effektiver ist. Die Kombination aus zwei Modalitäten ist ferner deutlich sensitiver, was sich in einer verbesserten Detektion und präziseren Lokalisation von Pathologien ausdrückt und zu einem besseren Verständnis nuklearmedizinischer Befunde geführt hat. Auch kleinste Tumore werden durch z. B. PET/CT besser sichtbar und jedem verdächtigem Fokus kann ein Zahlenwert für die Stoffwechselaktivität zugeteilt werden. Die sogenannten SUV-Werte ermöglichen somit die Krankheit im Verlauf zu monitoren und Therapie-Response oder Non-Response bzw. benigne von maligne zu differenzieren. Für diagnostische Zentren in Klinik und Praxis zeigen sich des Weiteren durch die fixen Kombinationsgeräte nunmehr auch Möglichkeiten auf, die Betriebskosten zu reduzieren und das Patientenmanagement effektiver zu gestalten. Summa summarum haben die Vorteile dazu geführt, dass in der Forschung und ebenso auch in der Krankenversorgung die Hybrid-Bildgebung vielerorts inzwischen in der Routine angeboten wird.

Dennoch, die Nachteile dürfen hierbei nicht unerwähnt bleiben. Die Strahlenexposition durch eine z. B. PET/CT-Untersuchung ist nicht zu vernachlässigen und setzt sich zusammen aus den Einzelexpositionen für CT und PET. Sie hängt ferner von der Untersuchungsregion, dessen Einstellungsparametern sowie der Aktivität, Bioverfügbarkeit und der Biokinetik des verwendeten Radiopharmakons ab. Das am häufigsten verwendete PET-Radiopharmakon ist 18F-2-FDG. Die effektive Strahlen-Dosis für eine PET/CT liegt zwischen 8,5 und 26 mSv, eine CT des Thorax hat eine Strahlenbelastung von nur ca. 6 mSv.

Indikationen zur Hybrid-Bildgebung waren aufgrund der oben erwähnten Vorteile der verbesserten Sensitivität und Spezifität, sei es in der Erstdiagnostik als auch bei der Verlaufskontrolle, bisher nur in der Tumordiagnostik zu finden. Leider gehört aber bis dato die PET/CT nur zur Diagnostik bei unklaren Lungenrundherden und zum Staging des Bronchial-Ca zur Regelleistung der GKV. Bei anderen Tumorarten werden die Kosten nur nach vorheriger Einzelfallprüfung übernommen.

Gibt es nun Indikationen für andere Erkrankungen? Gibt es eine Indikation für die Hybrid-Diagnostik bei muskuloskelettalen Erkrankungen? Wie ist der aktuelle Stellenwert der Hybrid-Bildgebung für die Rheumatologie? Viele Fragen, die es noch zu beantworten gilt. In der Kardiologie wird die Hybrid-Bildgebung im Sinne der CT-Koronarangiografie in Kombination mit der SPECT-Myokardszintigrafie bei KHK oder Z.n. Myokardinfarkt eingesetzt und beide bildgebende Modalitäten ergänzen sich in der Dualität von Morphologie und Funktion (1, 2). Kosten-Nutzen-Analysen hierzu stehen aber noch aus. Des weiteren kommt auch die PET/MRT-Bildgebung immer mehr in der Tumoronkologie und in der Neurologie zum Einsatz, da die MRT ohne Strahlenbelastung auskommt, einen höheren Weichteilkontrast besitzt, eine bessere 3D-Auflösung ermöglicht (Morphologie) und ergänzende Aussagen zur Funktionalität und zum Metabolismus liefern kann (3). Die PET-Ganzkörper-MRT ist der Zeit das aktuellste und modernste technische multimodale Verfahren, das bisher nur in wenigen Spezialzentren (u. a. Bremen, Essen, Tübingen, München)  implementiert worden ist (4, 5).

Erste Erfahrungen in der Rheumatologie

In der Rheumatologie werden nuklearmedizinische bildgebende Verfahren wie die PET ohne oder in Kombination mit der CT zur Detektion von unklaren Entzündungen eingesetzt, wie am Beispiel der Vaskulitis (Riesenzellarteriitis) oder bei FUO, um ergänzend Informationen von Entzündungsarealen zu erhalten, die mit anderen Verfahren nicht zu erreichen sind
(z. B. Gefäßultraschall) oder die in der Sensitivität versagen (6, 7). Die Vorteile der gesteigerten Sensitivität bei der PET (mit z. B. 18F-2-FDG als Radiopharmakon) und der SPECT (mit z. B. 99mTC als Radiopharmakon) und die bisweilen deutliche verbesserte Ortsauflösung (MPH-SPECT) haben zu ersten diagnostischen Studien bei entzündlichen und nicht entzündlichen Gelenkerkrankungen geführt (8-10).

Perspektivisch wird aktuell nach spezifischen Tracern gesucht (z. B. für Makrophagen oder Osteoklasten) (11), um spezifische rheumatologische Fragestellungen exakter beantworten zu können. In Zukunft muss ferner die Indikationsbreite von unterschiedlichen Geräten für unterschiedliche rheumatologische Krankheitsbilder wie PET/CT bei Ankylosierender Spondylitis (12) und PET/MRT (s. Abb.) bei Rheumatoider Arthritis (13) neu definiert werden. Dies geschieht erst einmal im Hinblick der „Frühdiagnostik“, was letztendlich unserem diagnostischen Algorithmus in der Rheumatologie ohne Zweifel zu Gute kommt. Therapiestudien unter Begleitung von Hybrid-Bildgebung werden folgen.                

Hybrid-Bildgebung in der Rheumatologie? Wir als Rheumatologen sollten uns diesen neuen radiologischen Techniken öffnen, sie kritisch analysieren und ihre Vorteile sinnvoll in die diagnostischen Algorithmen in Forschung und Klinik integrieren. Die Zukunft hat bereits begonnen, man darf weiter gespannt sein.

PD Dr. med. Benedikt Ostendorf
Klinik für Endokrinologie, Diabetologie und
Rheumatologie
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
Rheumazentrum Rhein-Ruhr
Moorenstr. 5, 40225 Düsseldorf

Literatur:
1 Gaemperli O et al., Cardiac hybrid imaging. Eur Heart J Cardiovasc Imaging 2012; 13: 51-60
2 Hashefi M, Curiel R. Future and upcoming non-neo-plastic applications of PET/CT imaging. Ann N Y Acad Sci 2011; 1228: 167-174
3 Schlemmer HP et al.,  An integrated MR/PET system: prospective applications. Abdom Imaging 2009; 34: 668-674
4 Antoch G, Bockisch A. Combined PET/MRI: a new dimension in whole-body oncology imaging? Eur J Nucl Med Mol Imaging 2009; 36 (Suppl 1): S113-120
5 Ratib O, Beyer T. Whole-body hybrid PET/MRI: ready for clinical use? Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2011; 38(6): 992-995
6 Sandrock D, Backhaus M. Imaging techniques in rheumatology: PET in rheumatology. Z Rheumatol 2010; 69: 359-364
7 Gotthardt M et al., Imaging of inflammation by PET,  conventional scintigraphy, and other imaging techniques. J Nucl Med 2010; 51: 1937-1949
8 Linke R et al., Skeletal SPECT/CT of the peripheral extremities. Am J Roentgenol 2010; 194(4): W329-335
9 Ostendorf B et al., High-resolution multipinhole single-photon-emission computed tomography in experimental and human arthritis. Arthritis Rheum 2006; 54: 1096-1104
10 Ostendorf B et al., Early detection of bony alterations in rheumatoid and erosive arthritis of finger joints with high-resolution single photon emission computed tomography, and differentiation between them. Skeletal Radiol 2010; 39: 55-61
11 Gent YY et al., Macrophage positron emission tomo-graphy imaging as a biomarker for preclinical rheumatoid arthritis: Findings of a prospective pilot study. Arthritis Rheum 2012; 64: 62-66´
12 Strobel K et al., 18F-fluoride PET/CT for detection of sacroiliitis in ankylosing spondylitis. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2010; 37: 1760-1765
13 Miese F et al., Hybrid 18F-FDG PET-MRI of the hand  in rheumatoid arthritis: initial results. Clin Rheumatol 2011; 30: 1247-1250