Experimentelle Studie zur Ermittlung der diagnostischenSchwellenwerte von 18Fluor markierten Lungenrundherden in einem Thoraxphantom mittels Positronen-Emissions-Tomographie

Ludwig, Julia Katharina

Mit fortschreitender technischer Verbesserung werden in der diagnostischen Radiologie immer mehr und immer kleinere Rundherde bei Untersuchungen des Lungengewebes, vor allem mittels Mehrzeilencomputertomographie, beschrieben. Angesichts der großen Inzidenz und der geringen Wahrscheinlichkeit für Malignität gerade bei Lungenrundherden mit Durchmessern kleiner als einen Zentimeter, sind nicht-invasive Untersuchungen für die Abklärung der Dignität nötig. Die Positronen-Emissions-Tomographie mit 18Fluor-Deoxyglukose (18F-FDG) spielt im diagnostischen Algorithmus für unklare Lungenrundherde eine zunehmende Rolle. In dieser Studie wurde ein bereits in zahlreichen radiologischen, wissenschaftlichen Arbeiten erfolgreich eingesetztes Thoraxmodell erstmals für eine nuklearmedizinische PET-Studie verwendet. Das Thoraxphantom besteht aus zwei doppelwandigen, flüssigkeitsgefüllten Kunststoffschalen. Die künstliche Thoraxhöhle kann Herz-Lungen-Präparate von Schlachtschweinen aufnehmen. Das Lungengewebe wird durch Erzeugung eines Unterdrucks entfaltet. Es besteht die Möglichkeit, über durch Silikonmembranen verschlossene Zugangswege, definierte und mit einer radioaktiven Substanz vermischte artifizielle Rundherde gezielt in das Lungengewebe einzubringen. In dieser Arbeit wurde der Einfluss von absoluter Aktivität und relativer Aktivität bezogen auf das Volumen auf die Diagnostizierbarkeit artifizieller Lungenrundherde mittels 18F-FDG-Positronen-Emissions-Tomographie untersucht. Außerdem wurde die Möglichkeit einer semiquantitativen Analyse mittels Standardized Uptake Value geprüft. 100 artifizielle Lungenrundherde aus zehn Versuchsdurchgängen konnten in die Studie einfließen. Zwei verblindete Fachärzte befundeten die Lungenaufnahmen der Positronen-Emissions-Tomographie. Alle detektierten Nuklidanreicherungen wurden anhand einer Nominalskala beurteilt und so die Entscheidung für oder gegen das Vorliegen eines Lungenrundherdes gefällt. Für jede Nuklidanreicherung wurde der Maximum Standardized Uptake Value dokumentiert. Für die Diagnostik von Lungenrundherden im Thoraxmodell mittels Positronen-Emissions-Tomographie wurde unter Berücksichtigung dieses Versuchsaufbaus Sensitivität, Spezifität und diagnostische Genauigkeit von 33 %, 44% und 35 % für Untersucher 1, 43 %, 14 % und 35 % für Untersucher 2 sowie 26 %, 23 % und 25 % für beide Untersucher im Konsens ermittelt. Von den Rundherden mit einer Aktivitätskonzentration von 20 kBq/ml wurden stets mehr als die Hälfte richtig diagnostiziert, bei 10 und 40 kBq/ml mindestens ein Drittel. Die kleineren Rundherde mit Volumina von 0,5 ml wurden am häufigsten übereinstimmend diagnostiziert. Die minimale diagnostizierbare Aktivität lag bei 2,5 kBq. Ab 10 kBq wurde ein Drittel sicher diagnostiziert, bei 20 kBq war die Sichtbarkeit für die Mehrzahl der Rundherde gegeben. Die Signifikanz des Einflusses der Aktivität auf die Diagnostizierbarkeit der Lungerundherde wurde durch logistische Regressionsanalyse für diese Studie bestätigt (p < 0,001). Die gemessenen Maximum Standardized Uptake Values lagen zwischen 0,03 und 0,93. Es fand sich kein signifikanter Unterschied für die Messwerte der verschiedenen Sichtbarkeitskategorien oder zwischen echten Rundherden und falsch positiven Nuklidanreicherungen. Die Receiver Operating Characteristic -Kurven zeigten, dass die semiquantitative Analyse bei subjektiver Unsicherheit keine Entscheidungshilfe für oder gegen das Vorliegen eines Lungenrundherdes bieten kann. Die Anwendung des Thoraxmodells für die Positronen-Emissions-Tomographie wurde im Rahmen dieser Studie etabliert. Gut sichtbar waren artifizielle Rundherde ab einer Aktivität von über 10 kBq. Aktivitätskonzentrationen von 10 oder 20 kBq/ml bewirkten eine ausreichende Diagnostizierbarkeit. Die Tendenz zur besseren Detektierbarkeit kleinerer Rundherde sollte unter konstanten Aktivitätskonzentrationen überprüft werden. Die qualitative Analyse blieb das beste Verfahren zur Auswertung der Positronen-Emissions-Tomographie bei Verwendung des Thoraxmodells. Die praktischen Erfahrungen bei der Durchführung dieser Versuche und die Ergebnisse dieser Studie konnten bereits für weitere Versuche mittels Single-Photon-Emissions-Computed-Tomographie und 4D-list-mode-Positronen-Emissions-Tomographie jeweils mit der Computertomographie als Hybridbildgebung genutzt werden.

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Ludwig, Julia: Experimentelle Studie zur Ermittlung der diagnostischenSchwellenwerte von 18Fluor markierten Lungenrundherden in einem Thoraxphantom mittels Positronen-Emissions-Tomographie. 2009.

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