Szintigrafie

nuklearmedizinische Untersuchungsmethode, die sich radioaktiver Substanzen zur Bilderzeugung bedient und eine Beurteilung von Stoffwechselvorgängen, Organfunktionen und Krankheitsherden ermöglicht.

Durchführung: Die Untersuchung erfolgt mit Radionukliden, instabile Atomkerne chemischer Elemente, die bei ihrem Zerfall radioaktive Strahlung freisetzen. Zumeist ist das Radionuklid an eine Trägersubstanz gebunden, beide zusammen bilden das Radiopharmakon. Dieses verteilt sich im Körper und reichert sich im zu untersuchenden Organsystem an. Anschließend erfolgen Aufnahmen mit der Gammakamera, die die ausgesandte Strahlung registriert und entsprechend der jeweiligen Strahlungsintensität in Bilder (Szintigramme) umsetzt.

Bei der statischen Szintigrafie erfolgen die Aufnahmen nur zu einem Zeitpunkt, teilweise in verschiedenen Ebenen (z. B. Schilddrüsen- und Knochenszintigrafie). In der Sequenzszintigrafie wird die Radionuklidverteilung als dynamischer Vorgang beobachtet und werden Aufnahmen zu verschiedenen Zeitpunkten angefertigt (z. B. Lungenventilationsszintigrafie). Die Funktionsszintigrafie kombiniert die Sequenzszintigrafie mit einer elektronischen Berechnung der Strahlungsaktivität innerhalb des Organs und deren Veränderung im zeitlichen Verlauf (z. B. Nieren- und Herzbinnenraumszintigrafie).

Die Strahlenbelastung nuklearmedizinischer Untersuchungsmethoden ist durch die Benutzung von kurzlebigen Radionukliden (heute meist 99mTechnetium [Tc]) und von Trägersubstanzen, die rasch ausgeschieden werden, sehr gering. Für Kontaktpersonen besteht keinerlei Gefahr. Während der Schwangerschaft dürfen nuklearmedizinische Untersuchungen nur bei lebensbedrohlicher Erkrankung der Mutter durchgeführt werden.

Schilddrüsenszintigrafie: Am häufigsten durchgeführt wird die Untersuchung zur Lokalisation und Unterscheidung von »funktionierendem« und »nicht funktionierendem« Schilddrüsengewebe. Hierfür wird dem Probanden mit Technetium radioaktiv markiertes Pertechneat intravenös gespritzt, das von der Schilddrüse ähnlich wie Jod aufgenommen, aber nicht in das Schilddrüsenhormon eingebaut wird. Die Aufnahmen der Gammakamera bilden Form, Größe und Lage des Organs ab. Sehr stoffwechselaktive Areale innerhalb der Schilddrüse zeigen im Szintigramm eine entsprechend hohe Farbintensität. Diese sog. warmen oder heißen Knoten entsprechen Schilddrüsenadenomen, die unabhängig vom Bedarf Schilddrüsenhormon produzieren (Schilddrüsenautonomie). Kann der Bedarf durch die Menge des vom Adenom produzierten Hormons gedeckt werden, kommt die Restschilddrüse im Szintigramm nicht zur Darstellung: Deren Gewebe reagiert auf die in diesem Fall verminderte Ausschüttung von schilddrüsenstimulierendem Hormon (TSH) durch die Hypophyse und stellt die Hormonproduktion (und damit auch die Aufnahme des Pertechneats) ein. Umschriebene Areale, die keine Anreicherung aufweisen (sog. kalte Knoten), entsprechen stoffwechselinaktivem Gewebe. Hierbei kann es sich um bösartige Tumore (Schilddrüsenkarzinom) oder um flüssigkeitsgefüllte Kammern (Schilddrüsenzysten) handeln.

Die Suppressionsszintigrafie (Suppressionstest) wird angewendet, wenn der Verdacht auf ein autonomes Adenom (s. o.) besteht, dieses sich aber nicht im Szintigramm abgrenzen lässt: Dem Probanden wird über 10 Tage Schilddrüsenhormon in Tablettenform verabreicht (z. B. L-Thyrox®) und anschließend ein erneutes Szintigramm angefertigt. Die Erhöhung des Hormonspiegels durch die Tabletteneinnahme sollte im Normalfall durch die negative Rückkopplung dazu führen, dass die Technetiumanreicherung in der Restschilddrüse um mindestens 50 % zurückgeht und dadurch der warme Knoten im Szintigramm deutlicher hervortritt.

In gleicher Weise – jedoch mit radioaktiv markiertem Jod – wird der Suppressionstest beim Radiojodtest durchgeführt. Dieser dient als Funktionsprüfung von Jodaufnahme und -umsatz der Schilddrüse und kommt vor einer Bestrahlungsbehandlung (Radiojodtherapie) zum Einsatz. Zusammen mit dem Suppressionstest ermöglicht er die Beurteilung der hormonellen Regelbarkeit der Schilddrüsenfunktion.

Herzbinnenraumszintigrafie (Radionuklidventrikulografie, RNV): Diese dient der Funktionsbeurteilung der linken Herzkammer (Ventrikel). Unmittelbar nach intravenöser Verabreichung des 99mTechnetiumradionuklids werden Aufnahmen angefertigt, um den Durchgang der Aktivität gemäß des Blutflusses (vom rechten Herz über den Lungenkreislauf zum linken Herzen) darzustellen. Vor Beginn der Untersuchung injizierte, speziell präparierte rote Blutkörperchen binden im weiteren Verlauf das Radionuklid für 2–3 Std. und ermöglichen dadurch weitere, EKG-synchronisierte Aufnahmen. Mithilfe eines speziellen Auswertungsverfahrens können Kontraktion, Auswurfleistung und Füllungs- sowie Entleerungsgeschwindigkeit der linken Herzkammer und ihrer Wandabschnitte ermittelt werden. Anhaltende Herzrhythmusstörungen können die Auswertung erschweren oder unmöglich machen.

Myokardszintigrafie: Diese Untersuchung wird bei Verdacht auf Vorliegen einer Durchblutungsstörung des Herzmuskels bei koronarer Herzkrankheit (KHK) durchgeführt. Der Proband erhält intravenös radioaktives Thallium, das im Herzmuskel wie Kalium transportiert wird und sich dort entsprechend der Durchblutung und Stoffwechselaktivität anreichert. Nach den Ruheaufnahmen erfolgen Aufnahmen unter körperlicher Belastung. Relevante Engstellen der Herzkranzgefäße bedingen eine Mangeldurchblutung und dadurch eine verminderte oder ausbleibende Thalliumanreicherung des entsprechenden Herzmuskelabschnitts. Eine abschließende Aufnahme nach 3 Std. gibt die sog. Ruheverteilung wieder. Hier weiterhin nachweisbare Anreicherungsdefekte lassen an eine hochgradige Verengung bzw. an einen Gefäßverschluss und abgestorbenes Gewebe (z. B. nach Herzinfarkt) denken. Die Single-Photon-Emissions-Computertomografie (SPECT) gestattet eine genaue Lokalisation der minderdurchbluteten Areale.

Lungenszintigrafie: Die Lungenperfusionsszintigrafie dient dazu, einen Gefäßverschluss innerhalb des Lungenkreislaufs (Lungenembolie) nachzuweisen bzw. auszuschließen. Hierzu werden dem Probanden mit 99mTechnetium markierte Mikropartikel intravenös gespritzt, die zum Verschluss jeder 10 000. Kapillare (kleinste Gefäße) des Lungenkreislaufs und demnach zu einer – klinisch vollkommen unbedeutenden – Lungenembolie führen. Nicht durchblutete Lungenabschnitte zeigen sich als Aussparungen (Perfusionsausfälle) im Szintigramm. Perfusionsdefekte können aber auch als Folge einer reflektorischen Drosselung der Durchblutung im Bereich schlecht belüfteter Lungenanteile auftreten. Dies gilt z. B. für Einengungen des Bronchialsystems (z. B. durch einen Tumor), den Kollaps eines Lungenflügels oder für krankhaft überblähte Bronchien. Eine aktuelle Röntgenaufnahme des Brustkorbes erleichtert in der Regel die Zuordnung des Szintigrafiebefundes. Nur selten muss zusätzlich eine Lungenventilationsszintigrafie angefertigt werden, die im Fall der reinen Lungenembolie keinen krankhaften Befund zeigt. Bei der Funktionsventilationsszintigrafie atmet der Proband über 5 Min. radioaktiv markiertes Xenongas ein. Hiernach hat sich das Gas gleichmäßig in der Lunge verteilt und nicht belüftete Areale kommen zur Darstellung. Weitere 5 Min. atmet der Proband Raumluft ein. Xenonreste, die im Szintigramm nachweisbar bleiben, deuten auf Lungenareale hin, deren zuführender Bronchus eingeengt ist. Bei der statischen Ventilationsszintigrafie atmet der Proband über 3–5 Min. mit Technetium behaftete Mikropartikel ein. Die Aufnahmen erlauben die Beurteilung der Belüftung einzelner Lungenabschnitte.

Nierenszintigrafie (Isotopennephrografie, Radioisotopennephrografie): Die Nierenperfusionsszintigrafie dient dem Nachweis bzw. dem Ausschluss von Durchblutungsstörungen der Niere: Durch Auswahl eines Radionuklids, das schnell und vollständig über die Niere ausgeschieden wird, kann zunächst im Seitenvergleich beurteilt werden, ob und wie gut beide Nieren durchblutet werden. Darüber hinaus lassen sich Abflussstörungen des Harns aus Niere und Harnleiter nachweisen. Eine spezielle Messeinrichtung, die die Veränderungen der Strahlungsaktivität über der Niere im zeitlichen Verlauf ermittelt, gestattet außerdem, die (seitengetrennte) Nierenfunktion anhand der Clearance zu messen (Nierenfunktionsszintigrafie). Aufschlussreich ist die Nierenszintigrafie u. a. zur Feststellung einer möglichen Abstoßungsreaktion nach Nierentransplantation.

Knochenszintigrafie (Skelettszintigrafie): Diese Untersuchungsmethode wird zur Darstellung und Beurteilung von Umbauprozessen und Erkrankungen der Knochen durchgeführt. Dem Probanden wird hierfür radioaktiv markiertes Diphosphonat gespritzt, das sich im Skelettsystem anreichert. Umschriebene Mehranreicherungen können Folgezustand eines Knochenbruchs oder einer Abnutzungserkrankung (Arthrose) bzw. Ausdruck einer Knochenentzündung (Osteomyelitis), eines Knochentumors, einer Knochenmetastase oder einer erhöhten Stoffwechselaktivität des Knochens (z. B. bei Überfunktion der Nebenschilddrüse) sein. Zonen verminderter Speicherung finden sich nach Gewebeuntergang des Knochens (z. B. durch einen bösartigen Tumor oder nach Osteomyelitis).

Lymphszintigrafie: Die Lymphszintigrafie dient überwiegend dem Nachweis von Absiedlungen bösartiger Tumore (Metastasen) oder von Lymphknotenkrebs (z. B. Hodgkin-Krankheit). Hierfür werden dem Probanden radioaktiv markierte Eiweißkörper unter die Haut gespritzt, die mit der Gewebeflüssigkeit nach mehreren Stunden über die Lymphgefäße in die Lymphknoten gelangen. Das resultierende Szintigramm dokumentiert die Veränderungen der Lymphknoten.

Emissionscomputertomografie (ECT): Hierbei wird die von dem Radionuklid ausgehende Strahlung mithilfe von Ringdetektoren oder um den Körper rotierenden Kameras erfasst und dient zur Berechnung von Schnittbildern der zu untersuchenden Organe. Bei der Single-Photon-Emissionscomputertomografie (SPECT) werden Gammastrahler, bei der Positronenemissionstomografie (PET) kurzlebige Positronenstrahler verwendet. Da Letztere nur in kerntechnischen Forschungsanlagen hergestellt werden können, sind Aufwand und Kostenumfang enorm und stehen einer weiten Verbreitung der Technik im Wege. Die ECT wird v. a. für die Myokard- und Hirnszintigrafie eingesetzt.