PET/CT in der Strahlentherapieplanung

Zusammenfassung

Die Integration der PET in die Strahlentherapieplanung beeinflusst die Zielvolumendefinition bei der Strahlentherapie vieler solider Tumoren. In Zukunft könnte sie vor allem durch eine präzise Definition der Tumorgrenzen und die Darstellung wichtiger biologischer Vorgänge weitere Bedeutung gewinnen. Experimentelle und klinische Untersuchungen, sowie Kosten-Nutzen-Analysen sind allerdings notwendig, um den Stellenwert dieser Untersuchung für die Strahlentherapieplanung genauer zu definieren. FDG-PET hat einen signifikanten Einfluss auf die Zielvolumendefinition bei Lungentumoren, insbesondere in der Diagnose von pathologischen Lymphknoten und in der Abgrenzung des Tumors von einer Atelektase. Bei High-grade-Gliomen und Meningiomen hat Aminosäre-PET eine hohe Bedeutung für die Definition des Zielvolumens durch die präzise Unterscheidung von Tumor- und Normalgewebe. Bei Kopf-Hals-Tumoren, Zervixkarzinomen, Prostatakarzinomen ist der Stellenwert der PET noch offen. FDG-PET könnte der CT und MRI in der Diagnose von Lymphknotenmetastasen, der Suche des Primärtumors bei CUP und der differenzialdiagnostischen Abgrenzung des Primär- oder Rezidivtumors von einer Nekrose nach Therapie überlegen sein. Hierdurch könnten die Definition des Zielvolumens und die Schonung des Normalgewebes maßgeblich beeinflusst werden. Für andere Tumorentitäten (gastrointestinale Tumoren, Lymphome, Sarkome etc.) sind die Daten aus der Literatur noch unzureichend. Die Darstellung von Tumorhypoxie, Proliferation, Angiogenese, Apoptose oder Genexpression kann zur Identifikation strahlenbiologisch unterschiedlicher Areale eines inhomogenen Tumors führen. Die biologische Bildgebung könnte so der IMRT die Informationen für eine gezielt inhomogene Dosisverteilung liefern, um im Rahmen des so genannten „Dose Painting” Gebiete vermeintlich höherer Strahlenresistenz gezielt mit höheren Dosen zu behandeln. Diese Hypothese wurde allerdings bislang nicht in klinischen und experimentellen Studien untersucht.

Abstract

Regarding treatment planning in radiotherapy PET offers advantages in terms of tumor delineation and the description of biological processes. To define the real impact of this investigation in radiation treatment planning, following experimental, clinical and cost/benefit analysis are required. FDG-PET has a significant impact on GTV and PTV delineation in lung cancer and can detect lymph node involvement and differentiation of malignant tissue from atelectasis. In high-grade gliomas and meningiomas, methionine-PET helps to define the GTV and differentiate tumor from normal tissue. In head and neck cancer, cervix cancer and prostate cancer the value of FDG-PET for radiation treatment planning is still under investigation. For example, FDG-PET can be superior to CT and MRI in the detection of lymph node metastases in head and neck, unknown primary cancer and differentiation of viable tumor tissue after treatment. Therefore, it could play an important role in GTV definition and sparing of normal tissue. For other entities like gastro-intestinal cancer, lymphomas, sarcoma etc., the data of the literature are yet insufficient. The imaging of hypoxia, cell proliferation, angiogenesis, apoptosis and gene expression leads to the identification of different areas of a biologically heterogeneous tumor mass that can be individually targeted using IMRT. In addition, a biological dose distribution can be generated, the so-called dose painting. However, systematical experimental and clinical trials are necessary to validate this hypothesis.

PET - Strahlentherapieplanung - Dose Painting

PET - radiation therapy - dose painting

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