18F-Fluorid-Positronenemissionstomographie (PET) bei Morbus Paget des Knochens

I. Hintergrund des Themas:

Die Paget-Krankheit des Knochens ist ein Zustand, der durch einen fokalen, überschwänglichen Anstieg des Knochenumbaus gekennzeichnet ist, was zu einer Reihe wichtiger architektonischer Anomalien führt, die möglicherweise zu Knochendeformität und Knochenbrüchigkeit führen. Dieser Zustand kann polyostotisch oder monostotisch sein. Biologische Marker des Knochenumbaus, hauptsächlich alkalische Phosphatase und Marker der Knochenresorption, wie Hydroxyprolin im Urin, werden üblicherweise verwendet, um die Aktivität der Paget-Krankheit zu beurteilen.

Ein monostotischer Morbus Paget wird jedoch am häufigsten von biologischen Markern begleitet, die noch im Normbereich liegen (1). Herkömmlicher 99mTc-MDP-Knochenscan ist in der Lage, die Läsion zu lokalisieren. Die mit dieser Technik beobachteten Veränderungen nach der Therapie und beim Wiederauftreten der Krankheit helfen jedoch nicht viel, um den Kliniker zu führen (3). Tatsächlich kann es zu einer gewissen Verbesserung gegenüber den herkömmlichen Knochenscans kommen, während auf den Röntgenfilmen gleichzeitig eine Verschlechterung der pagetischen Läsionen beobachtet werden kann (4). Das Wiederauftreten der Erkrankung könnte auch durch herkömmliche Knochenscans übersehen werden (4). Daher sollte der PET-Scan mit 18 Fluorid durch seinen metabolischen Ansatz in der Lage sein, die lokale Aktivität der Paget-Krankheit zu demonstrieren, die Wirksamkeit aktiver Medikamente zu beurteilen und das lokale Wiederauftreten der Krankheit besser als die herkömmlichen bestehenden Techniken nachzuweisen.

II. Experimenteller Ansatz und Methoden

1. 20 Patienten mit Morbus Paget des Knochens (polyostotisch: n = 6; monostotisch: n = 14) werden vor und nach 1, 6 und 12 Monaten Bisphosphonattherapie untersucht. Die polyostotischen Fälle dienen der vorläufigen Machbarkeitsstudie. Eine lokalisierte Paget-Krankheit umfasst isolierte Paget-Läsionen in Knochen des Gesichts und/oder des Schädels, der Wirbelsäule und der (unteren oder oberen) Gliedmaßen.
2. Die durch Röntgenstrahlen bestätigte Paget-Krankheit wird durch biologische Parameter des Knochenumbaus quantifiziert: Gesamte alkalische Phosphatase, knochenspezifische alkalische Phosphatase, Serum-C-Telopeptid (CTX), Urin-NTx, korrigiert durch Kreatinin in einem Morgenurin nach einer nächtlichen Fastenzeit.

3. Zu Beginn und nach der Therapie werden auch routinemäßige biologische Parameter wie Kreatinin, Vollblutbild, Serumkalzium, -phosphat und -magnesium sowie 25OH-Vitamin-D, 1,25(OH)2-Vitamin-D und iPTH erhoben. Für die Absolvierung des gesamten Studiums ist eine Gesamtdauer von 5 Jahren zu berücksichtigen. 18 Fluorid wird durch das Zyklotron produziert, das sich in Louvain-la-Neuve (Belgien) befindet.

   18F-Fluorid wird durch die 18O(p,n) 18F-Kernreaktion erzeugt, indem ein angereichertes H218O-Target mit Protonen beschossen wird. 185 Mbq 18F werden injiziert.

4. Die Scans werden auf einem Siemens ECAT HR+ PET-Scanner durchgeführt. Diese Maschine besteht aus 32 Ringen von BGO (Wismut-Germanium-Oxid)-Detektoren (40,5 x 43,9 x 30 mm Größe), was 63 transversale Schnitte (2,425 mm Dicke) in einem axialen FOV von 16,2 cm ergibt. Im 2D-Modus beträgt die Auflösung des HR+-Scanners typischerweise 5,4 mm und 5,0 mm FWHM bei 10 cm in transaxialer bzw. axialer Richtung. Eine dynamische Erfassung, die sich auf Pagetknochen konzentriert, wird über 60 Minuten durchgeführt, beginnend unmittelbar nach der Tracer-Injektion. Die Daten werden durch gefilterte Rückprojektion und iterative Verfahren rekonstruiert, wobei die Dämpfungskorrektur aus einem vor der Tracer-Injektion durchgeführten Transmissionsscan erhalten wird. Die dynamische Erfassung wird es uns ermöglichen, die Traceraufnahme zu modellieren und die Zuflusskonstanten mittels Multikompartimentanalyse zu berechnen. Es hat sich gezeigt, dass kinetische Modellierung besser zwischen normalen, osteoporotischen und Pagetischen Knochen unterscheiden kann (Cook et al, SNM 2001, Toronto) und wir gehen davon aus, dass kleine Veränderungen im Knochenstoffwechsel während der Therapie durch kinetische Modellierung genauer beurteilt werden als durch einfache halbquantitative Indizes wie standardisierte Aufnahmewerte (SUV). Dennoch werden wir prospektiv verschiedene Modelle und SUV-Messungen vergleichen, um die am besten geeignete Quantifizierungsmethode weiter zu identifizieren.

Die effektive Strahlendosis beträgt 0,027 mSv/Mbq 18F-Fluorid. Zielorgan ist die Harnblasenwand (aufgrund der Urinausscheidung des ungebundenen Anteils des Tracers) mit einer geschätzten Strahlendosis von 0,25 mGy/MBq.

III. Verweise

1. Cook GJ, Lodge MA, Blake GM, Marsden PK, Fogelman I. Unterschiede in der Skelettkinetik zwischen Wirbel- und Oberarmknochen, gemessen durch 18 F-Fluorid-Positronenemissionstomographie bei postmenopausalen Frauen. J. Bone Miner Res 2000; 15: 763-769.
2. Kanis JA, Grey RES. Langzeit-Follow-up-Beobachtungen zur Behandlung von Morbus Paget des Knochens. Clin Orthop 1987; 217: 99-125.
3. Smith ML, Fogelman I, Ralston S et al. Korrelation der skelettalen Aufnahme von 99mTc-Diphosphonat und alkalischer Phosphatase vor und nach oraler Diphosphonattherapie bei Morbus Paget. Metab Bone DisRelat Res 1984; 5: 167-170.
4. Merrick MV, Merrick JM. Beobachtungen zum natürlichen Verlauf der Paget-Krankheit. Clin Radiol 1985; 36: 169-174.
5. Vellenga CLJR, Pauwels EKJ, Bijvoet OLM et al. Szintigraphische Aspekte des Wiederauftretens der behandelten Paget-Knochenkrankheit. J. Nucl. Med. 1985; 54: 273-281.
6. A. Nzeusseu Toukap, M. Lonneux, J. Installe, A. Bolle, G. Depresseux, J. P. Devogelaer.

Internationales Symposium der National Association for the Relief of Paget's Disease. St. Catherine's College, 17.-18. Juli 2003, Oxford, Vereinigtes Königreich.

18F-Fluorid-Positronenemissionstomographie: Vorläufige Bewertung der Therapie bei Morbus Paget des Knochens.