Protokolle - Skelettszintigraphie

Skelettszintigraphie

Aktualisiert am 29. Februar 2004

Leitlinie für die Skelettszintigraphie

Autoren
Prim. Dr. Wilma Maschek, Institut für Nuklearmedizin und Endokrinologie, AKH Linz
Prim. Prof. Dr. Thomas Leitha, Institut für Nuklearmedizin und Endokrinologie, Donauspital, Wien

Zielsetzung
Ziel dieser Leitlinie ist die Unterstützung des Nuklearmediziners bei der Indikationsstellung, Durchführung, Beurteilung und Befunderstellung der Skelettszintigraphie

Hintergrund und Definitionen
Die Skelettszintigraphie ist ein diagnostisches bildgebendes Verfahren, welches die Verteilung eines osteotropen Radiopharmazeutikums in planarer und ggf. auch tomographischer Technik wiedergibt.

Bei der Ganzkörperskelettszintigraphie (GK-Sz) werden planare Aufnahmen des Achsenskeletts in anteriorer und posteriorer Sicht sowie anteriore oder posteriore Aufnahmen weiterer Skelettabschnitte erstellt. Nach Bedarf werden auch weitere Projektionen aufgezeichnet.
Die Teilkörperskelettszintigraphie (TK-Sz) bildet nur Abschnitte des Skeletts ab.
Die Knochen-SPECT erzeugt Schnittbilder einzelner Skelettabschnitte.

Die Mehrphasen-Skelettszintigraphie setzt sich üblicherweise aus Perfusions-, Blutpool- (bzw. Weichteil-) und Spätaufnahmen zusammen. Die Perfusionsuntersuchung stellt anhand einer raschen Folge planarer Szintigramme, die unmittelbar nach Tracerinjektion aufgezeichnet werden, den Blutfluß im interessierenden Körperabschnitt dar.
Der Blutpool dieses Bereichs wird durch ein oder mehrere planare Szintigramme erfaßt, die 2-5 Minuten nach Injektion aufgezeichnet werden. Alternativ bzw. ergänzend kann durch einen schnellen Ganzkörper-Scan auch die Verteilung des regionalen Blutvolumens im gesamten Körper erfaßt werden.

Die Spätaufnahmen können sich auf interessierende Körperabschnitte (TK-Sz) oder aber das gesamte Skelett (GK-Sz) erstrecken, in planarer oder tomographischer Technik erstellt sein und werden 2-5 Stunden nach Injektion aufgezeichnet. Bei Bedarf können zusätzliche Spätaufnahmen bis 24 Stunden p. i. erstellt werden. Im allgemeinen wird die Mehrphasen-Skelettszintigraphie zur Diagnostik von Veränderungen an den Extremitäten verwendet (Seitenvergleich !), am Stamm ist sie nur in seltenen Indikationen sinnvoll anwendbar.

Wesentliche Indikationen
Da metabolische Veränderungen morphologischen Befunden üblicherweise vorausgehen, kann die Skelettszintigraphie pathologische Befunde oft früher entdecken als dies durch andere Untersuchungen (z.B. konventionelle Röntgenaufnahmen) möglich ist. Überdies erlaubt die Ganzkörperskelettszintigraphie eine Beurteilung des gesamten Skeletts.
Die Skelettszintigraphie kann bei verschiedenen Patientengruppen (Kinder, Erwachsene, symptomatische/ asymptomatische Patienten) indiziert sein.

Vor ihrer Durchführung sollten jedoch einige Aspekte beachtet werden:
a) die Wahrscheinlichkeit eines pathologischen Befundes unter Berücksichtigung des klinischen Bildes
b) ist die Skelettszintigraphie zu diesem Zeitpunkt die günstigste Untersuchungsmethode
c) die Relevanz der Untersuchung- für die weitere Behandlung.

Die Skelettszintigraphie wird oft bei der Therapieplanung oder -kontrolle von Tumorerkrankungen eingesetzt. Histologie und klinisches Tumorstadium sollten daher bekannt sein, um die Wahrscheinlichkeit einer Skelettmetastasierung abschätzen zu können.

Im folgenden wird eine unvollständige Liste klinischer Situationen wiedergegeben, in denen eine Skelettszintigraphie indiziert ist. Der angegebenen Reihenfolge liegt keine Wertung zugrunde. Auch ist die Skelettszintigraphie in diesen Fällen nicht notwendigerweise das primäre bildgebende Verfahren.

1) Nachweis und Lokalisation nicht aber Artdiagnostik primärer und sekundärer benigner und maligner Tumoren der Knochen
2) Konventionell radiologisch nicht fassbare Frakturen (z.B battered child, Marsch-, Stressfrakturen)
3) Osteomyelitis, Protheseninfrektion, Prothesenlockerung
4) Avaskuläre Nekrosen
5) Arthritiden
6) Algodystrophie (M. Sudeck, Sympathische Reflexdystrophie, Komplexes regionales Schmerzsyndrom- CRPS)
7) Knocheninfarkte
8) Vitalität von Knochentransplantaten
9) Unklare Knochenschmerzen
10) Beurteilung des regionalen Knochenstoffwechsels vor einer Schmerztherapie mit osteotropen Radiopharmaka

Primär osteoklastische Knochenveränderungen ohne hyperaktiven Randsaum werden mit der Skelettszintigraphie üblicherweise nicht erfaßt.


Durchführung

Patientenvorbereitung
Prinzip und technische Durchführung der Untersuchung sollten dem Patienten im voraus erklärt werden. Sofern nicht kontraindiziert, sollten die Patienten gut hydriert sein und aufgefordert werden, mindestens einen Liter Flüssigkeit zwischen Injektion und Spätaufnahmen zu sich zu nehmen. Der Patient sollte vor Aufnahmebeginn seine Blase entleeren und nach der Untersuchungsende noch für mindestens 24 Stunden reichlich trinken.

Notwendige Vorinformation
1) Fragestellung an die Knochenszintigraphie
2) Anamnese bezüglich Frakturen/Traumata, Osteomyelitis, Arthritis, Weichteilinfekte, Ödeme, maligne Tumoren, metabolische Knochenerkrankungen, Funktionsstörungen (Ruhigstellung, Schienung, Gips) von Körperteilen. Bei Frakturen/Traumata Angabe des Unfalltags
3) Aktuelle Symptome, körperliche Untersuchungsbefunde
4) Kurz zurückliegende nuklearmedizinische Untersuchungen, insbesondere mit mittel- und hochenergetischen Nukliden ( z.B. J-131, Ga-67, In-111)
5) Befunde früherer Skelettszintigraphien
6) Befunde bildgebender Voruntersuchungen (z. B. konventionelles Röntgen, CT, MRT)
7) Frühere Therapiemaßnahmen, die den szintigraphischen Befund beeinflussen könnten (z.B. Antibiotika, Steroide, Chemotherapie, Radiotherapie, Diphosphonate, Eisentherapie, Zytokine)
8) Frühere orthopädische (z. B. Implantation von Endoprothesen) oder nicht-orthopädische Operationen (z.B. Ileum-Conduit), die das Ergebnis der Skelettszintigraphie beeinflussen könnten
9) Wichtige Laborergebnisse (z. B. PSA-Spiegel bei Prostatakarzinomen) 10 Anatomische oder funktionelle Auffälligkeiten der Nieren

Vorsichtmaßnahmen/Kontraindikationen
1) Bei Vorliegen einer Schwangerschaft ist die Skelettszintigraphie nicht grundsätzlich kontraindiziert. Die Indikationsstellung muß jedoch sehr streng erfolgen und auf einer individuellen Abwägung zwischen dem erwarteten Nutzen und dem theoretischen Strahlenrisiko durch die Untersuchung basieren
2) Bei Frauen in der Stillphase sollte für 48 Stunden eine Brustfütterung des Kindes unterbleiben

Radiopharmaka
Verschiedene kommerzielle Markierungskits für Tc-99m stehen für die Skelettszintigraphie zur Verfügung (z.B. Methylendiphosphonat (MDP), Pyrophosphat, Diphosphono-Propandikarbonsäure (DPD).
Ihre ossäre Speicherung hängt von folgenden Faktoren ab: Tracerqualität, regionale Durchblutung, Permeabilität, osteoblastische Aktivität und Hydroxyapatitoberfläche.
Üblicherweise werden bei Erwachsenen 500-1000 MBq intravenös appliziert (Tab. 1). Bei ausgesprochen adipösen Patienten kann die Aktivitätsmenge auf bis zu 11- 13 MBq/kg Körpergewicht gesteigert werden. Für Kinder gelten die Empfehlungen der EANM Pediatric Task Group (Minimum: 40 MBq, Tab. 2).

Tabelle 1: Dosimetrie für Erwachsene

ICRP 43, normale Knochenspeicherung und Nierenfunktion Seite 215; siehe auch MIRD Report Nr. 13: Strahlendosis durch Tc-99m-markierte Pharmaka für die Skelettszintigraphie (J Nuc Med 1989; 30:1117-22

Tabelle 2: Dosimetrie für Kinder

ICRP 43, normale Knochenspeicherung und Nierenfunktion Seite 215; siehe auch MIRD Report Nr. 13: Strahlendosis durch Tc-99m-markierte Pharmaka für die Skelettszintigraphie (J Nuc Med 1989; 30:1117-22


Da bei der Präparation des Radiopharmakons eine Oxidation auftreten kann, muß Luftzutritt in das Reaktionsgefäß sorgfältig vermieden werden. Weiters ist die Verwendung von NaCl ohne bakteriostatischen Zusatz und ein möglichst Tc-99 Carrier freies Eluat anzustreben. In fraglichen Fällen sollte eine Qualitätskontrolle vor Injektion erfolgen (vgl. Richtlinie für die Diagnostik mit Radiopharmaka, Dünnschichtchromatographie 2-Streifen-Methode (Aceton/Wasser).
Für die Durchführung einer Mehrphasen-Knochenszintigraphie ist eine adäquate Bolustechnik (z.B. Oldendorf) erforderlich.

Von der i.v. applizierten Dosis wird >50% im Skelett eingelagert (Höchstwert wird ca. 1 Stunde nach Applikation), danach bleibt dieser Wert mehrere Stunden konstant. Der unveränderte Komplex wird über den Harn ausgeschieden (1 Stunde nach Applikation sind ca. 30 % der applizierten Dosis über den Harn ausgeschieden, Der optimale Untersuchungszeitpunkt (max. Traceranreicherung im Knochen bei minimaler Hintergrundaktivität) ist bei den augenblicklich erhältichen Kitpräparationen frühestens nach 1,5 Stunden erreicht. Die Ausscheidung über Leber/Darm ist normalerweise äußerst gering.

Datenakquisition
Soll der arterielle Blutfluß aufgezeichnet werden, muß die Gammakamera vor Tracerinjektion über der interessierenden Körperregion positioniert werden. Der Akquisitionsrechner muß so programmiert sein, daß während der Perfusionsphase , also den ersten 30-60 Sekunden nach dem Erscheinen des Tracers in der Untersuchungsregion etwa 30 Szintigramme aufgezeichnet werden.
Bei Analogdokumentation auf Film sollten die Aufnahmeintervalle ca. 3-5 Sekunden betragen. Die Akquisition sollte unmittelbar mit der Injektion beginnen und idealerweise rechnergestützt die eigentliche Perfusionsphase der Region nach Erscheinen des Tracers in der ROI summiert werden. Blutpoolaufnahmen (Weichteil)sollten 2-5 Minuten p.i. aufgezeichnet werden. Danach ist bereits eine Traceraufnahme im Skelett zu erwarten.
Die Verwendung von hochauflösenden Kollimatoren ist anzustreben.

Bei digitaler Akquisition ist für die Perfusionsphase eine 64 x 64 x 16 Matrix (oder feiner) bei einer Akquisitionszeit von 1-3 Sekunden/Frame zu empfehlen. Für Blutpoolaufnahmen (Weichteil) sollte eine 128 x 128 x 16 Bildmatrix (oder feiner) gewählt werden. Die Gesamtzählrate sollte mindestens 300 000 Counts/Bild (bei Extremitäten: 150 000 bis 200 000 Counts/Bild) betragen.

Spätaufnahmen werden üblicherweise 2 bis 5 Stunden nach Injektion aufgezeichnet. Noch spätere Aufnahmen (6-24 Stunden p.i.) können zu einem höheren Bildkontrast führen und eine bessere Beurteilung des Beckens erlauben, falls dieses auf den Routineaufnahmen durch Blasenaktivität überlagert ist. Aufnahmen nach 6 - 24 Stunden können insbesondere bei Patienten mit einer Niereninsuffizienz bzw. Harnausscheidungsstörungen hilfreich sein.
Die Ganzkörperszintigraphie kann durch überlappende Einzelaufnahmen oder kontinuierliche Aufnahmen (Ganzkörperszintigraphie im engeren Sinne) in anteriorer und posteriorer Sicht erfolgen. Bei Einzelaufnahmen muß sorgfältig, auf eine Bildüberlappung geachtet werden, damit keine Region ausgelassen wird.
Die erste Aufnahme des Achsenskeletts betrifft üblicherweise den Brustkorb. Es sollten bei Verwendung eines General purpose Kollimator 500 000 bis 1 000 000 Counts akquiriert werden (bei Verwendung eines High resolution Kollimators sollten 500-750K ausreichen) und für die folgenden Einzelaufnahmen die gleiche Aufnahmezeit benutzt werden. Als Bildmatrix ist 256 x 256 x 16 zu empfehlen. Ganzkörperscans werden üblicherweise in einer 256 x 1024 x 16 Matrix (oder feiner) aufgezeichnet.
Eine rechnergestützte Aufnahme, Bildverarbeitung und -darstellung kann insbesondere bei pädiatrischen Patienten günstig sein, da hier auch unter physiologischen Bedingungen regional extrem unterschiedliche Speicherverhältnisse auftreten können. Analoge Filmdokumentationen in unterschiedlichen Intensitäten können hilfreich sein, wenn eine digitale Bildbearbeitung nicht möglich ist.

Bei Ganzkörper-Scans sollte die Scangeschwindigkeit vor Aufnahmebeginn so gewählt werden, daß anterior und posterior jeweils mindestens 1 500 000 Counts akquiriert werden. Im allgemeinen werden die gewünschten Zählraten unter Verwendung eines high resolution Kollimators bei einer Scangeschwindigkeit von 10 - 15 cm/min erreicht.
Ist die Wahrscheinlichkeit einer disseminierten Erkrankung gering, kann eine limitierte Untersuchung (nur einzelne Sichten interessierenden Regionen) vertretbar sein. In allen anderen Fällen sind Ganzkörperaufnahmen erforderlich, um pathologische Befunde in nicht erfaßten Körperregionen zu vermeiden.

Vereinzelt gelingt es nur durch SPECT, pathologische Herde zu erfassen, exakt zu lokalisieren und somit das Krankheitsausmaß korrekt darzustellen. Die SPECT sollte gemäß den Angaben des Geräteherstellers durchgeführt werden. Typische Aufnahmeparameter sind: 360° Rotation bei Untersuchungen der Wirbelsäule ist auch 180° ausreichend), 60-120 Winkelschritte zu 10- 40 Sekunden (oder entsprechende kontinuierliche Akquisition), Aufnahmematrix 64 x 64 x 1 6 (oder feiner). Die einmal gewählten Rekonstruktionsparameter (Filter !) müssen beibehalten werden um einen Befundvergleich im Zeitverlauf zu ermöglichen.

Ein Pinhole-Kollimator kann zur Erzielung von Szintigrammen mit besonders hoher Auflösung sinnvoll sein. Ca. 75 000-100 000 Counts sollten pro Sicht akquiriert werden. Zoom oder konvergierende Kollimatoren können ebenfalls zur Verbesserung der Bildauflösung verwendet werden, wenn kleine Körperstrukturen oder Kinder untersucht werden. Bei der Bildinterpretation sollten jedoch etwaige Verzerrungseffekte der verwendeten Kollimatoren (z. B. Pinhole) berücksichtigt werden.
Zusätzliche Sichten (lateral, schräg-, tangential) oder besondere Lagerungen (Froschstellung der Hüften, Sitz auf dein Detektor (Sakrum, Os. coccygis), Hugging position (Patient umarmt sich selbst; Skapula) etc) können für bestimmte Fragestellungen hilfreich sein.
SPECT Untersuchungen sind indiziert bei vermuteten Veränderungen im Schädelskelett, in der Wirbelsäule und in den Hüftgelenken und Kniegelenken

Interventionen
Durch überlagernde Blasenaktivität kann die Beurteilung des Beckens erschwert sein. Bei Patienten mit einer Symptomatik im Becken sollten in diesen Fällen eine oder mehrere der folgenden Projektionen zusätzlich aufgezeichnet werden.

1) Wiederholungsaufnahme nach Blasentleerung
2) Aufnahme sitzend auf dem Detektor oder schräge Projektion
3) Seitliche Projektion
4) 24-Stunden-Spätaufnahme
5) Becken-SPECT: Empfehlenswert sind eine einzelne oder- mehrere schnelle Akquisitionen (5-10 Minuten pro Akquisition), um Rekonstruktionsartefakte aufgrund von Änderungen der Blasenaktivität während der Untersuchung zu vermeiden
6) Aufnahmen unmittelbar nach Blasenkathetherisierung (Nur nach strenger Indikationsstellung, d.h. bei Patienten, für die eine exakte Beurteilung des Beckens klinisch relevant ist !).

Datenauswertung
Für planare Aufnahmen ist im allgemeinen keine spezielle Nachbearbeitung erforderlich. Für SPECT (siehe Richtlinie über Szintigraphische Bildgebung).

Befundung und Dokumentation
Kenntnis der Anamnese und körperlicher Befunde sind für eine korrekte Interpretation der Skelettszintigraphie unverzichtbar. Zusätzlich kann die Einsichtnahme in die Krankenakte sowie die Rücksprache mit dem überweisenden Arzt hilfreich sein, um die Untersuchung optimal zu planen. Wenn erforderlich und sinnvoll, sollten pathologische Befunde der Skelettszintigraphie mit den Ergebnissen anderer bildgebender Verfahren verglichen werden.

1) Beurteilung der technischen Qualität der Untersuchung (ungenügend, genügend jedoch suboptimal, optimal). Wird die Untersuchung nicht als technisch optimal angesehen, sollten die Gründe genannt werden. Eine exakte Methodenbeschreibung ist Teil der Befundung.

2) Bewertung des Verhältnisses zwischen Zielgewebe (Knochen) und Untergrund (Weichteile), im Fall von Therapiekontrollen ggf. Quantifizierung.

3) Beurteilung der Weichteile bezüglich pathologischer Befunde (Areale vermehrter oder verminderter Radioaktivitätsspeicherung).
a) Intensität der Nierenaktivität, Nierenform, Radioaktivitätsverteilung in den ableitenden Harnwegen
b) Residuale Blasenaktivität nach Miktion

4) Bewertung und Beschreibung der Radioaktivitätsverteilung im Skelett hinsichtlich pathologischer Befunde (Mehr- oder Minderspeicherungen) nach:
a) anatomischer Lokalisation
b) Befundverteilung (fokal, diffus; Verteilungsmuster; verminderte, vermehrte Speicherung, Anzahl der abnormen Befunde)
c) Form der Speicherherde
d) Qualitative und quantitative Veränderungen im Zeitverlauf

5) Die Befunde der Perfusions- und Blutpoolphase (Weichteil) sowie die Ergebnisse der SPECT sollten gemäß 1. - 4. interpretiert werden.

Die Bilddokumentation der statischen Szintigramme sollte im allgemeinen in S/W erfolgen.
Hinsichtlich der allgemeinen Richtlinien zur Befunderstellung siehe Richtlinie über allgemeine Bildgebung

Qualitätssicherung
Siehe Richtlinie über allgemeine Bildgebung

Fehlerquellen
1) Urinkontamination oder externe Urinableitung
2) Fehlinjektion/Radioaktivität an Tupfern, Verbandmaterial, arterielle Injektion etc.
3) Implantate, Kontrastmittel oder andere schwächende Materialien, die die Darstellung normaler Strukturen verändern
4) Homogen erhöhte Knochenspeicherung (sog. Super-Scan)
5) Bewegungen des Patienten während der Akquisition
6) Zu großer Abstand zwischen Kollimator und Patient
7) Zu frühe Szintigraphie
8) Artefakte durch Lagerungshilfen (Weichteilkompression, Kameratisch)
9) Frühere Applikation höher energetischer Radionuklide (J-131, Ga-67, In-111) oder einer Tc-99m markierten Substanz mit einer Organananreicherung, die die Skelettbeurteilung behindert
10) Radioaktivität außerhalb des Patienten (Kontaminationen der Untersuchungsliege, Kleidung etc.)
11) Beschränkung auf Teilkörper-Szintigramme (unerwartete Herde werden nicht erfaßt) 12) Instabilität des Radiopharmazeutikums
13) Änderung der Blasenaktivität während einer SPECT des Beckens
14) Osteoklastische Läsionen
15) Beckenherde, die durch Blasenaktivität überlagert werden

Offene Fragen
Nicht bekannt



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