PET-skanning

Basisoplysninger^1,2,3

• PET er en forkortelse for Positron Emissions Tomografi
• Det er en nuklearmedicinsk undersøgelse, der især anvendes til cancerdiagnostik, men også til diagnostik af en række andre sygdomme
• I modsætning til andre nuklearmedicinske undersøgelser, anvendes radioaktive sporstoffer, der udsender positroner
• Langt de fleste sporstoffer produceres på steder, hvor der er en cyklotron (Rigshospitalet, Herlev Hospital, Odense Universitetshospital, Århus Universitetshospital og Hevesylaboratoriet på DTU-Risø)
• Da sporstofferne har meget forskellig levetid (halveringstid), er det kun nogle, der kan transporteres fra produktionsstedet til andre hospitaler  
• Det mest brugte sporstof er 18-fluor-mærket FDG (Fluor-Deoxy-Glucose), der benyttes på hovedparten af danske hospitaler
• Med en PET-skanner optages billeder af, hvor det radioaktive lægemiddel er i kroppen
• PET-skanning anvendes ofte sammen med CT-skanning som såkaldt PET/CT-skanning

Om metoden

• Metoden har en meget høj følsomhed og kan registrere optagelse af radioaktive lægemidler ned til meget små koncentrationer
• De centrale atomer i kroppens biokemiske forbindelser (kulstof, oxygen, nitrogen) kan mærkes med positron-emitterende isotoper fremstillet i cyklotroner. Det er således muligt at mærke en række centrale sporstoffer som vand, aminosyrer, metabolitter, hormoner, neurotransmittere, etc.
• Til klinisk PET benyttes oftest sporstoffet FDG. Det er deoxyglucose, hvor en hydroxylgruppe er mærket med isotopen ¹⁸F (18-fluor). Forbindelsen betegnes ¹⁸F-FDG, i daglig brug blot FDG
• Ud over onkologisk diagnostik med forskellige sporstoffer, anvendes PET-skanninger også i tiltagende grad rutinemæssigt inden for neurologi (demens, bevægeforstyrrelser), endokrinologi (fæokromocytomer, insulinomer) og kardiologi (iskæmisk hjertesygdom, endokarditis, vurdering af viabelt myokardium)
• Efter indgift i en vene er der et kortere eller længere tidsrum, hvor sporstoffet fordeles i kroppen og bindes til de organer/celler, der skal undersøges. Det kan være fra få minutter til flere timer

Registrering af emittering

• Positronen kan betragtes som en positivt ladet elektron
• Når isotopen henfalder, og positronen forlader det radioaktive atom, vil den vandre op til nogle få millimeter før den kolliderer og smelter sammen med en elektron og omdannes til energi, et fænomen kaldet annihilering
• Massen af positron og elektron omdannes til energi i form af to fotoner, hver på 511 keV, som sendes ud i diametral modsat retning (180°)
• PET-skanneren har en bred ring af detektorer, der vil opfange fotonerne
• Når de to fotoner registreres af to modsat placerede krystaller i ringdetektoren samtidigt - i koincidens - vil PET-skanneren registrere det som en hændelse og kunne ses på PET-billedet
• Et moderne PET-kamera med ringdetektor kan afbilde hele kroppen i løbet af 10-20 minutter
• PET-skanning kombineres med CT-skanning i en PET/CT-skanner, så en undersøgelse ofte er både en PET-skanning, fx med sporstoffet FDG til påvisning af en tumor, og en CT-skanning til påvisning af den nøjagtige anatomi

Aktuelle indikationer

• PET/CT med en vifte af forskellige sporstoffer er et solidt dokumenteret, veletableret og meget nyttigt værktøj i onkologisk billeddiagnostik til
  • Primær diagnostik, fx lungecancer
  • Stadieinddeling ved en lang række kræftsygdomme
  • Vurdering af behandlingseffekt (kemoterapi, stråleterapi mv.)
  • Vurdering af effekt af en behandling, inklusive at skelne arvæv fra viabelt restvæv
  • Mistanke om recidiv (for eksempel ved stigende niveau af tumormarkører i blodet)
  • Metastaser med ukendt oprindelse
  • Paraneoplastisk syndrom
  • Planlægning af stråleterapi
• FDG-PET/CT-skanning anvendes ved lungekræft, malignt melanom, spiserørskræft, kræft i hovedet og halsregion, thyreoideakræft, brystkræft, kræft i tyktarm og endetarm, cervix- og ovariecancer, lymfom og ved metastaser med ukendt primærtumor. Indikationsområdet udvides konstant
• Ved prostatakræft er FDG-PET-skanning ikke så nyttig, men andre lovende sporstoffer er under udvikling og afprøvning
• PET-hjerneskanning med FDG er nyttig ved en række neurologiske sygdomme, bl.a. lokalisering af epileptogene foci og til at skelne forskellige former for demenstilstande. Kardiologiske problemstillinger kan også belyses bl.a. hos patienter med koronarsygdom og hjerteinsufficiens til at skelne mellem hibernerende, viabelt myokardium og nekrotisk væv. Metoden kan også bruges til påvisning af endokarditis, hvilket dog kræver særlig forberedelse af patienten

Patientforberedelser

• Afhængig af klinisk problemstilling
• Ved undersøgelse med FDG skal patienten faste i mindst 6 timer før undersøgelsen for at øge optagelsen i vævet. Der må dog godt indtages vand
• Hos patienter med diabetes bestemmes plasmaglukose før injektion af FDG
• Efter injektion af FDG, via perifert venekateter, skal patienten ligge stille og afslappet i rolige omgivelser uden at tale, så uspecifik optagelse af FDG i musklerne undgås
• Om nødvendigt kan der gives beroligende medicin forud for injektionen
• Ved neurologiske, endokrinologiske og kardiologiske problemstillinger vil der være andre forberedelser

Radioaktive lægemidler

• Fluor 18 dannes ved at bestråle en tungere naturlig variant af oxygen med protoner. Dette sker i en cyklotron. ¹⁸F inkorporeres i FDG i et radiokemilaboratorium, og efter kvalitetskontrol er sporstoffet færdigt
• Der benyttes en række andre PET-sporstoffer til andre kliniske og forskningsmæssige formål
• Natriumfluorid er et knoglesøgende sporstof, der benyttes på linje med knogleskintigrafi
• Prostata-specifikt-membran-antigen (PSMA) viser såvel knogle- som bløddelsmetastaser ved prostatakræft
• Der er en række sporstoffer til undersøgelsen af hjernen (FDG, PiB, F-DOPA, PE2I, mv.). Hvilket sporstof der vælges beror på sygdommen, og hvilke sporstoffer der kan håndteres i afdelingen
• Endokrine og neuroendokrine sygdomme undersøges blandt andet med DOTA-peptider, F-DOPA og metomidate
• Rubidium eller vand fra en cyklotron kan bruges til at undersøge hjertets gennemblødning
• Der benyttes en række andre PET-sporstoffer til forskningsmæssige formål

Procedure

• Patienterne skal ligge stille under billedoptagelsen
• En PET/CT-helkropsundersøgelse tager ca. 25 minutter. CT-undersøgelsen udføres ofte med intravenøs røntgen-kontrast

Begrænsninger

• Små tumorer og tumorer med lav optagelse af sporstoffet kan ikke sikkert detekteres
• Stort set alle sporstoffer vil have områder af kroppen med en naturlig høj optagelse. I disse områder vil der være risiko for at overse en proces
• Hvis patienten ikke opfylder kravene om forberedelse (faste, pause med medicin, ro), vil undersøgelsen være vanskelig at tolke 
• Inflammatoriske tilstande giver øget FDG-optagelse i aktiverede leucocytter. Ved kombineret PET og CT vil det oftest være muligt at skelne mellem inflammation og kræftvæv
• Hos patienter med diabetes (særligt insulinkrævende) og ikke-fastende patienter, vil høj muskeloptagelse reducere sensitiviteten for tumorpåvisning
• Enkelte tumortyper har lav FDG-optagelse (fx prostata, bronchioalveolært carcinom)

Fejlkilder

• Uro under optagelsen giver dårlige billeder, der er vanskelige at tolke 
• Konkurrerende sygdomme, der kan give enten høj eller lav optagelse i vævet (diabetes eller infektion ved FDG) 

Stråledosis

• For PET-skanningen afhænger det af det anvendte sporstof. Typisk er stråledosis mellem 2 og 8 mSv, svarende til 1-3 års baggrundsstråling i Danmark
• For CT-skanningen afhænger det af, hvor stor en del af kroppen der skannes, og om der bruges røntgenkontrast eller ej. Typiske stråledoser er 4 til 18 mSv.

Komplementære undersøgelser

• Ultralyd
• MR

Pakkeforløb hvori PET-skanninger indgår: 

• Lungehindekræft
• Hoved-hals-cancer
• Lungekræft
• Livmoderhalskræft
• Ovariecancer
• Uteruscancer
• Hæmatologisk cancer
• Urinvejene
• Børnecancer
• Kræft Spiserør, mavesæk, mavemund
• Lymfeknudekræft, kronisk lymfatisk leukæmi (CLL)
• Malignt melanom
• Myelomatose
• Peniskræft
• Sarkomer i knogler og bløddele
• Testikelkræft

Patientinformation

• PET-skanning