HANDBUCH DER MEDIZINISCHEN RADIOLOGIE

ENCYCLOPEDIA OF MEDICAL RADIOLOGY

HERAUSGEGEBEN VON· EDITED BY

L. DIETHELM F.HEUCK

O. OLSSON F. STRNAD H. VIETEN

A. ZUPPINGER

BAND/VOLUME XV

TElL/PART 2

SPRINGER-VERLAG BERLIN· HEIDELBERG· NEW YORK 1978

NUKLEARMEDIZIN TElL 2

DIAGNOSTIK, THERAPIE, KLINISCHE FORSCHUNG

NUCLEAR MEDICINE PART 2

DIAGNOSIS, THERAPY, CLINICAL RESEARCH

VON ·BY

K.Anger· D. V. Becker' W. Bessler' A. Bischof-Delaloye· W. Borner' A. Churchod B. Delaloye . H. Emde . U. Feine . W. Finck· M. Friedrich· H. Fritzsche

H. W. Gray' W. R. Greig· K. Hennig· R. Hofer' G. Hor . H. Hundeshagen E. Kronert . P. MariG . R. Montz· H. W. Pabst· M. Ramos' F. Ritzl· H. RosIer

K. zum Winkel· F. Wolf· P . Woller' U. Zeidler' E. Zeitler' G. Zita

REDIGIERT VON· EDITED BY

H. HUNDESHAGEN

Hannover

MIT 369 ABBILDUNGEN (1366 EINZELDARSTELLUNGEN), EINIGE INFARBE WITH 369 FIGURES (1366 SEPARATE ILLUSTRATIONS), SOME IN COLOR

SPRINGER-VERLAG BERLIN· HEIDELBERG· NEW YORK 1978

Professor Dr. H. HUNDESHAGEN Medizinische Hochschule Hannover, Abteilung fUr Nuklearmedizin

und spezielle Biophysik, Zentrum Radiologie, Karl-Wiechert-Allee 9, D-3000 Hannover 61

TSBN-13 :978-3-642-81171-5 e-ISBN -13 :978-3-642-81170-8 DOl: 10.1007/978-3-642-81170-8

CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek. Handbuch der medizinischen Radiologie = Encyclopedia of medical radiologyJhrsg. von L. Diethelm ... - Berlin, Heidelberg, New York: Springer.

NE: Diethelm, Lothar [Hrsg.]; PT Bd. 15. --> Nuklearmedizin. Nuklearmedizin = Nuclear medicineJredigiert von H. Hundeshagen. - Berlin. 'Heidelberg, New York: Springer.

NE: Hundeshagen, Heinz [Hrsg.]; PT Teil 2. Diagnostik, Therapie, klinische ForschungJvon D.V. Becker ... - 1978. (Handbuch der medizinischen Radiologie; Bd. 15)

NE: Becker, David V. [Mitarb.]

Das Werk ist urheberrechtlich geschiitzt. Die dadurch begriindeten Rechte, insbesondere die der Ubersetzung, des Nachdruckes, der Entnahme von Abbildungen, der Funksendung, der Wiedergabe auf photomechanischem oder ahnlichem Wege und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Bei Vervielfiiltigungen fUr gewerbJiche Zwecke

ist gemaB § 54 UrhG eine Vergtitung an den Verlag zu zahlen, deren H6he mit dem Verlag zu vereinbaren is!.

i!') by Springer-Verlag Berlin· Heidelberg 1978

Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1978

Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kenn­zeichnung nicht zu der Annahme, daB solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten

waren und daher von jedermann benutzt werden dtirften.

Gesamtherstellung: Universitatsdruckerei H. Stiirtz AG, Wiirzburg

2122/3140-543210

Vorwort

Das Fachgebiet Nuklearmedizin ist in einem AusmaB in Weiterentwicklung begriffen, daB es schwierig erscheint, zu diesem Zeitpunkt ein Handbuch herauszugeben. Es sollte fUr die diagnostischen und therapeutischen MaBnahmen nicht nur eine zeitliche Dar­stellung der methodischen und klinischen Fortschritte beinhalten, sondern auch lang­zeitlich eingefUhrte und fUr die Klinik und Praxis standardisierte Verfahren und ihre Ergebnisse darstellen. So war es notig, wahrend des Entstehens dieses Handbuch­bandes einzelne Kapitel schon wieder zu tiberarbeiten. Die nuklearmedizinische Herz­und Kreislaufdiagnostik, die Moglichkeiten der Anwendung von Radiodiagnostika in der Onkologie, sowie die Fortschritte auf dem Sektor der "single photon" Emissions­Computer-Tomographie und der Positronen-Tomographie werden auch aus diesem Grunde noch nicht aufgenommen, sondern sind fUr einen weiteren Erganzungsband in Bearbeitung.

DargesteHt werden Entwicklung, Standardisierung und Effektivitat der Verfahren, die als fUr die Klinik eingefUhrt gelten. Die Darstellung ist nach Organen bzw. Organ­systemen sowie nach Spezialgebieten aufgegliedert. Es ist gelungen, fUr die einzelnen Kapitel entsprechend international anerkannte Mitarbeiter zu gewinnen.

Offensichtlich ist die Wandlung der Nuklearmedizin von der zunachst getrennt durch­gefUhrten Lokalisations- und Funktionsdiagnostik durch eine zweite Phase ihrer Ent­wicklung, deren Basis die Stoffwechselfunktion und die Pathophysiologie ist. Ermoglicht wurde dies durch die Geratetechnik und die standigen Neuentwicklungen auf dem Sektor der Radiopharmazeutika (siehe Bd. XVII dieses Handbuches). "Functional imaging" ist das Schlagwort. Hier werden bestimmte Stoffwechselfunktionen nach Applikation radioaktiver Stoffe in den einzelnen Organregionen lokalisiert als Bild dargestellt. Auch die Knochenszintigraphie ist im Grunde genommen nichts anderes.

Wir stehen bei der Herausgabe dieses Bandes am Beginn einer dritten Phase der Entwicklung der Nuklearmedizin. Die dreidimensionale Bestimmung von Radioaktivitat im Korper durch die Emissions-Computer-Tomographie und die fUr lokalisierte Gewebe­volumina bestimmbare Stoffwechselfunktion durch die tiber die Positronenmessung mogliche quantitative Radioaktivitatsmessung. Diese Entwicklung soH in einem im Ent­stehen begriffenen 3. Band des Handbuches der Nuklearmedizin dargesteHt werden.

Hannover, Oktober 1978 H. HUNDESHAGEN

Preface

Nuclear medicine is currently expanding to such an extent that the publication at this time of a handbook on the field appears problematic. The handbook has to include not only a chronological presentation of the progress made in methods and clinical application of diagnostic and therapeutic measures, but also of the long-range procedures that had been introduced and standardized for clinic and private practice and their results. The inherent difficulties in such an endeavor necessitated the revision of individual chapters during production. Also for this reason certain topics are not included here, such as heart and circulation diagnosis in nuclear medicine, the possibilities of applying radiodiagnosis in oncology, as well as the progress in the sector of single-photon emission computed tomography and positron tomography. Work on a supplementary volume dealing with these topics is in process.

The development, standardization, and effectiveness of clinical procedures are treated according to organs, systems of organs, and special areas. Each chapter has been written by an internationally known specialist in the respective subject.

Clearly the trend in nuclear medicine has moved away from the localization and functional diagnosis, initially made separately, through a second phase based on metabolic function and pathophysiology. This development has been made possibly by the technology of instrumentation and the uninterrupted new developments in the radio pharmaceutic branch (see Vol. XV /1 of this handbook). "Functional imaging" is now the catchword, after radioactive materials are applied an image is produced that shows certain metabolic functions to be localized in individual organ regions. Bone scintigraphy is basically the same thing.

With the publication of this volume we are embarking on a third phase of development in nuclear medicine - the 3-dimensional diagnosis of radioactivity in the body by emission computed tomography and the quantitation via positron count of radioactivity that can be determined for metabolic function in localized tissue volumns. This direction will be dealt with in a third volume of the handbook now in the making.

Hannover, October 1978 H. HUNDESHAGEN

Inhaltsverzeichnis - Contents

I. Hirn

A. Hirnszintigraphie. Von U. ZEIDLER.

1. Einftihrung . . . . . . . . . . . . . . .

2. Pathophysiologie - Strahlenbelastung - Technik

2.1. Pathophysiologie der Radioaktivitatsanreicherung 2.1.1. Bei Hirngeschwiilsten. . . . . . 2.1.2. Bei vaskularen Hirnerkrankungen . 2.1.3. Bei avaskularen Raumforderungen . 2.1.4. Bei entziindlichen Hirnerkrankungen 2.2. Radionuklide und radioaktive Verbindungen. 2.2.1. Quecksilber-Verbindungen . 2.2.2. Technetium-Verbindungen. 2.2.3. Indium-Verbindungen 2.2.4. Gallium-Verbindungen 2.2.5. Kobalt-Verbindungen. 2.2.6. Selenit....... 2.3. Strahlenbelastung des Patienten 2.4. Patientenvorbereitung und Untersuchungstechnik. 2.4.1. Optimale Untersuchungszeit .. 2.4.2 Das normale Hirnszintigramm . 2.4.3. Artefakte....... 2.4.4. Die Sequenzszintigraphie .

3. Das pathologische Hirnszintigramm .

3.1. Bei Hirngeschwiilsten. . . 3.1.1. Tumoren der GroBhirn-Hemisphiiren . 3.1.2. Supratentorielle, basisnahe Geschwiilste . 3.1.3. Mittelliniennahe Tumoren und Ventrikel-Tumoren 3.1.4. Tumoren des infratentoriellen Raumes . . . . . 3.1.5. Bei Hirntumoren im Kindesalter. . . . . . . . 3.1.6. 3.2. 3.2.1. 3.2.1.1. 3.2.1.2. 3.2.1.3. 3.2.1.4. 3.2.1.5. 3.2.1.6. 3.2.1. 7. 3.2.2.

Szintigraphie in der postoperativen Verlaufskontrolle Hirnszintigraphie bei vaskuliiren zerebralen Erkrankungen . Szintigraphie bei spontanen Blutungen . . . Das epidurale Hiimatom ........ . Das akute und subakute subdurale Hiimatom Das chronisch-subdurale Hiimatom . Die Subarachnoidalblutung Die intrazerebrale Blutung Das Aneurysma . . . . . Das arterio-venose Angiom Szintigraphie bei Hirninfarkten

2

2 2 3 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 6 6 7 7 8

10

10 11 14 16 16 18 20 22 22 22 22 22 22 22 24 24 25

VIII Inhaltsverzeichnis - Contents

3.3. Szintigraphie bei entzundlichen Hirnerkrankungen 30 3.3.1. MeningitisjEnzephalitis ........ 30 3.3.2. Hirnabszel3 und subdurales Empyem . . . . . . 30 3.4. Szintigraphie bei Schadel-Hirnverletzungen . . . 31 3.5. Szintigraphie bei Veranderungen der Schadelknochen . 31 3.6. Szintigraphie bei degenerativen Hirnerkrankungen, psychiatrischen Leiden und Systemkrank-

heiten 32

4. Schlu8betrachtung 33

Literatur . . . . . 34

B. Zerebrospinale Fltissigkeitsraume. Von E. ZEITLER 51

1. Historisches . . . . . . . . . . . . 51

2. Radionuklide zur Liquorraumdiagnostik . 52

2.1. Apparative Voraussetzungen . . 55 2.2. Indikation . . . . . . . . . . 55

3. Strahlenbelastung im Rahmen der Radionukliddiagnostik der Liquordiume 56

4. Technik der Myeloszintigraphie 57

5. Technik der Zisternographie 59

6. Technik der zerebralen Ventrikulographie . 62

7. Komplikationen nach intrathekaler Applikation verschiedener Radionuklide . 63

8. Punktionslochdrainage und Periduralraumdarstellung . . . . . . . . . . 65

9. Ergebnisse Iiquordynamischer Untersuchungen (Ausbreitung und Resorption) 66

10. Kombinierte Untersuchungstaktik 68

11. SpinalkanaI. . . . . . . . . . 69

11.1. Intraspinale Tumoren . . 69 11.2. Arachnoiditis spinalis und cisternal is . 72 11.3. Traumatischer zervikaler Plexusausril3 72 11.4. Zervikale Myelopathie und zervikaler Diskusprolaps 75 11.5. Lumbaler Diskusprolaps . . . . . . . . . . . . 76 11.6. Spinale Mil3bildungen . . . . . . . . . . . . . 79 11. 7. Maglichkeiten und Grenzen der diagnostischen Aussage 80

12. Intrakranielle Liq uordynamik . . . . . . . . . . . . . . . 81

12.1. Rhino- und Oto-Liquorrhoe . . . . . . . . . . . . 81 12.2. Tumorbedingte Starung der intrakraniellen Liquordynamik 85 12.3. Hydrocephalus communicans . . . . . . . . . . . . . 88 12.4. Postoperative Befunde und Mil3bildungen. . . . . . . . 89

13. Wertigkeit der subarachnoidalen Radionukliddiagnostik im Vergleich zu anderen Untersuchungsverfahren 90

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 92

II. Speicheldriisenfunktions- und Lokalisationsdiagnostik mit Radionukliden. Von W. BORNER 99

1. Physiologie . . . . . 99

1.1. lodid.... 99 1.2. Pertechnetat . 100 1.3. Stimulation und Suppression durch Pharmaka

2. 99TIlTc-Pertechnetat in der morphologischen und funktionellen Diagnostik der Kopfspeicheldriisen

2.1. Geschichtliches................ 2.2. Physikalische Eigenschaften und Strahlenbelastung . 2.3. Technik der Speicheldrusen-Diagnostik mit 99mTcOi

102

102

102 103 103

2.3.1. 2.3.2. 2.3.2.1. 2.3.2.2. 2.3.2.3. 2.3.2.4. 2.3.2.5.

2.4. 2.4.1. 2.4.2. 2.4.3. 2.4.4. 2.4.5. 2.4.6.

Literatur

Inhaltsverzeichnis - Contents

Methodische Vorbemerkungen . Untersuchungs-Technik . Scanner-Szintigraphie. . . . . Kamera-Szintigraphie. . . . . Kombinierte Anwendung von Scanner- und Kamera-Szintigraphie Registrierung einer Funktionskurve iiber der Gesamtdriise bzw. Uptake-Messung. Funktionsszintigraphie (Ableitung der Funktionskurven von "Regions of Interest" aus Se­quenzszintigrammen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Klinische Anwendung der Speicheldriisendiagnostik mit 99mTcOi . . . . . . . . Zuordnung von 99mTcOi -speicherndem Gewebe im Bereich der Kopfspeicheldriisen Nachweis von Strahlenschiiden. Akute Sialadenitis . . Chronische Sialadenitis Sialoli thiasis . Tumoren

IX

103 106 106 106 107 107

108 108 108 109 109 109 III 112

112

III. Schilddriise - Thyroid Gland . . . 117

A. In vivo Thyroid Function Tests and Thyroid Imaging. By W.R. GREIG and H.W.GRAY 117

1. Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

2. Thyroid Development, Physiology, and Iodine Cycle. 118

2.1. Thyroid Development . . . . . . . . 118 2.2. Thyroid Physiology and the Iodine Cycle 118 2.3. Physiology of Pertechnetate 120 2.4. Thyroid Model Theory 120

3. Technical Considerations . . . 123

3.1. 3.l.1. 3.1.2. 3.1.3. 3.1.4. 3.1.5. 3.2. 3.2.1. 3.2.2. 3.2.3. 3.2.3.1. 3.2.3.2. 3.2.4.

Choice of Radionuclides for Thyroid Investigation in vivo. Iodine-131 Iodine-I 32 Iodine-I 25 Iodine-l23 99mTc_ Pertechnetate Quantitation of Thyroid Radioactivity Physical Factors . . Anatomical Factors Physiologic Factors. Extrathyroidal Neck Radioactivity Arteriovenous Difference Instrumentation . . . .

4. In vivo Tests of Thyroid Function

4.1. 4.1.1. 4.1.2. 4.1.3. 4.1.3.1. 4.1.3.2. 4.1.4. 4.1.5. 4.1.6. 4.1.7. 4.1. 7.1. 4.1.7.2. 4.1.7.3. 4.1.8.

Thyroidal Iodide Transport Thyroid Uptake of Radioiodine Proced ures . . . . . . . . . Factors Affecting Thyroid Uptake Studies. Variations in Iodide Intake Drugs ........ . Applications. . . . . . . Thyroid Uptake of 99mTc-Pertechnetate . Thyroid Physiology of 99mTc Procedure ..... . Single-Fixed Detector. Moving Detector. . Scintillation Camera Clinical Use. . . .

123 123 124 124 124 125 125 125 125 126 126 126 126

127 127 127 127 127 128 128 128 129 129 130 130 131 131 131

x

4.2. 4.2.1. 4.2.1.1. 4.2.1.2. 4.2.1.3. 4.2.2. 4.2.3. 4.3. 4.4. 4.5.

Inhaltsverzeichnis - Contents

Detection of Iodide Organification Disorders . Procedure· Materials and Method . . . . . . Preparation of Sodium Perchlorate for Injection Collimation . Methodology . . . Interpretation . . . Clinical Application Plasma Inorganic Iodide Monoiodotyrosine Test . Protein-Bound Iodine-131 Test.

133 134 134 134 134 135 135 137 137 137

5. Thyroid Imaging. . . . . . . . . . 137

5.1. General Considerations. . . 138 5.2. Screening for Thyroid Cancer 139 5.2.1. The Single Nodule. . . . . 139 5.2.2. The Multinodular Gland . . 142 5.2.3. Firm or Hard Area in Thyroid. 142 5.3. The Thyrotoxic Patient with Nodular Goiter. 143 5.4. Ectopic Thyroid Tissue . . . . . . . . . . 145 5.5. Functional Metastases from Thyroid Carcinoma 146

References. . . . . . . . . . . . 148

B. "In Vitro"-Diagnostik. Von R. HOFER, H. FRITZSCHE. 155

1. Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

2. Bestimmung des nieht an Protein gebundenen Trijodthyronins und Thyroxins im Serum 155

3. Bestimmung von Trijodthyronin und Thyroxin im Ham . . 156

4. Bestimmung des Gesamtthyroxins und Gesamttrijodthyronins 157

5. Indirekte Bestimmung der freien, nieht proteingebundenen Serumhormonfraktion . 159

6. Die Bestimmung von Thyroxin-binding-G1obulin im Serum . . I 59

7. Die Bestimmung des Thyroid-Stimulating-Hormons im Serum. 160

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

C. 131-J-Therapie (a-c). Present Status of Radioiodine Treatment of Hyperthyroidism. By D. BECKER 163

Conclusion. 172

References. 172

The Radioiodine Treatment of Thyroid Cancer. By D. BECKER. 175

1. Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . 1 75

2. Pathology and Natural History of Thyroid Cancer 175

3. Strategy of Therapy 177

4. Measurement . . . 178

5. Radioiodine Dose Strategy 180

6. Initial Tumor Therapy 180

7. Conclusion 182

References. . 183

IV. N uklearmedizinische in vitro-Diagnostik. Von W. FINK 185

1. Einleitung 185

Inhaltsverzeichnis - Contents XI

2. Die kompetitiven Radioassays . 186

2.1. Allgemeine Prinzipien . 186 2.2. Radioimmunassay (RIA) 187 2.2.1. Einfiihrung. . . . . . 187 2.2.2. Reaktionsbedingungen, Reaktionskinetik und Standardkurve 188 2.2.3. Antiserum . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 2.2.4. Der markierte Ligand . . . . . . . . . . . . . 193 2.2.5. Trennung der gebundenen von der freien AktiviHit . 194 2.2.6. Richtigkeit, Empfindlichkeit, Prazision 195 2.3. Kompetitiver Proteinbindungsassay 197 2.4. Radioenzymassay 199

3. Radioreagenzanalyse . . 201

3.1. Allgemeines Prinzip 201 3.2. Radioreagenzanalyse mit markierten Antikorpern immunradiometrischer Assay (IRMA) 201 3.2. I. IRMA mit Abtrennung des iiberschiissigen Antikorpers durch Zweitinkubation mit Immunoad-

sorbentien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 3.2.2. IRMA mit 2 Antikorpern: unlOslich gebundenen nicht markierten und loslichen markierten

(two-sites-Verfahren). . . . . . . . . . . . . 203 3.3. Weitere Verfahren nach dem Radioreagenzprinzip 203

4. Derivatanalyse und Doppelisotopenverdiinnungsanalyse . 204

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

v. Endokrinologie. Von B. DELALOYE und A. BISCHOF-DELALOYE 209

1. Nebenschilddriisen . . . . . . 209

1.1. Untersuchungsmethoden 209 1.1.1. Tracers. . 209 1.1.2. Detektoren . . . . . 210 l. 1.3. 1.2. 1.3.

Dosimetrie . . . . . Klinische Ergebnisse . Kritische Betrachtung der nuklearmedizinischen Untersuchung im Vergleich zu anderen Untersu­chungsmoglichkeiten .

2. N ebennieren. . . . . . . .

2.1. Szintigraphische Untersuchungsmethoden .

210 210

212

212

212 2.1.1. Tracer . . 212 2.1.2. Detektoren . . . . 213 2.1. 3. Dosimetrie . . . . 2 13 2.2. Klinische Ergebnisse 213 2.3. Kritische Betrachtung der nuklearmedizinischen Untersuchung im Vergleich zu anderen Untersu-

chungsmoglichkeiten . 214

3. Endokrines Pankreas. . . . 214

3.1. 3.1.1. 3.1.2. 3.2. 3.2.1.

Insulin ...... . Bestimmungsmethode Klinische Anwendung Glukagon ..... Klinische Anwendung

4. Steroide . . . . . . .

4.1. Nebennierenrinde 4.2. Keimdriisen.

5. Hypophysenhormone

6. Plazentares Laktogen (HPL)

Literatur . . . . . .....

214 214 215 216 216

216

216 217

218

218

219

XII Inhaltsverzeichnis - Contents

VI. Lunge

A. Perfusions- und Inhalationsszintigraphie mit Partikeln. Von K. HENNIG und P. WOLLER 223

1. Geschichtliches 224

2. Prinzip. . . . 225

3. Nuklearpharmaka 226

3.1. Nuklearpharmaka zur Perfusions-Lungenszintigraphie 226 3.1.1. 131J-Albumin-Makroaggregate . . . . . . 226 3.1.2. 99mTc_ und 113mIn-Albumin-Makroaggregate 228 3.1.3. 99mTc_ und 113mIn-Eisenhydroxid-Partikel 229 3.1.4. 99mTc_ und 113m-In-Albumin-Mikrosphiiren . 229 3.2. Nuklearpharmaka zur Ventilations-Lungenszintigraphie 230

4. Untersuchungstechnik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

5. Das Lungenszintigramm bei normaler Perfusion und Ventilation. 223

6. Ursachen fUr PartikelfixationsstOrungen . 234

7. Auswertung des Lungenszintigramms . . 236

8. Untersuchungsergebnisse bei pulmonalen und extrapulmonalen Erkrankungen 237

8.1. GefaBsystem. 238 8.1.1. Lungenembolie . . . 238 8.1.2. Lungenodem . . . . 240 8.1.3. Pulmonale Hypertonie 240 8.1.4. Hypoplasie und Aplasie der Arteria pulmonalis 241 8.1.5. Takayasu-Arteritis. . . . . . . . . . . . 241 8.2. Chronisch obstruktive Lungenerkrankungen. 242 8.3. Bronchialkarzinom und andere Geschwiilste. 245 8.4. 8.4.1. 8.4.2. 8.4.3. 8.5. 8.6.

Lungenparenchym. . . Pneumonie, Tuberkulose . . . . . Pneumokoniosen . . . . . . . . Lungensarkoidose (Morbus Boeck) PleuraerguB. . . . Herzerkrankungen. . . . . . . .

247 247 248 249 250 250

9. Risiken, Nebenwirkungen, ZwischenfalJe, Strahlenbelastung 250

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

B. Untersuchungen zu Lungen-Perfusion und -Ventilation mit radioaktiven Edelgasen. Von M. RAMOS und H. R6sLER. 265

1. Einleitung, Historischer Uberblick . . . . . . . . . 265

2. Regionale Lungenfunktion: Physiologische Grundlagen. 266

2.1. Perfusion.... 266 2.2. Lungenvolumina . 267 2.3. Ventilation... 268 2.4. VerschluBvolumen 270 2.5. Ventilations-/Perfusions-Quotient. 271

3. Radiopharmakologie der radioaktiven Gase 271

3.1. Physikalische Eigenschaften 271 3.2. Strahlenbelastung 274

4. Untersuchungstechnik. . . 274

4.1. Radiospirometrie. 274 4.1.1. Stationiire Detektoren 274

4.1.2. 3.1.3. 4.2. 4.3. 4.3.1. 4.3.2. 4.3.3. 4.3.4. 4.3.5. 4.3.6. 4.4.

5. Klinik

5.1. 5.2. 5.2.1. 5.2.2. 5.2.2.1. 5.2.2.2. 5.2.2.3. 5.2.2.4. 5.2.3. 5.2.3.1. 5.2.3.2. 5.2.3.3. 5.2.4.

Inhaltsverzeichnis - Contents

Bewegliche Detektoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gammakamera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Perfusions- und Exhalations-Studien nach i.v. Injektion von gelostem 133Xe Methoden der quantitativen Auswertung Ventilationsindex. . . . . . . . Perfusionsindex . . . . . . . . Yen tilations-jPerfusions-Quotien t . 133Xe-Einwaschkurven . . 133Xe-Auswaschkurven. . . . . Regionale Lungenvolumina . . . Normalwerte. Vergleich mit Ergebnissen anderer Methoden der Spirometrie Reproduzierbarkeit radiospirometrischer Befunde

Indikationen fUr Lungenuntersuchungen mit radioaktiven Gasen Spezielle Klinik . . . Restriktives Syndrom . Obstruktives Syndrom Asthma bronchiale. . Chronische Bronchitis Emphysem ..... Andere obstruktive Lungenerkrankungen Vermehrte Totraumventilation . Lungenembolie . . . . . . . Agenesie von Lungenarterien . Andere Erkrankungen mit vermehrter Totraumventilation . Vermehrte Lungendurchblutung, pulmonal-arterielle Hypertonie, Lungenstauung,

XIII

277 277 279 281 281 282 283 284 284 286 287

292 292 293 296 297 297 299 300 301 303 303 307 309

Kardio-pathien . . . . . . . . . . . 312

5.2.5. Vermehrte venose Zumischung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 5.2.6. Bronchialkarzinom. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 5.2.6.1. Friihdiagnose des Bronchialkarzinoms mit der Lungenszintigraphie: Vorbemerkungen. 314 5.2.6.2. Szintigraphische Diagnose des Bronchialkarzinoms. . . . 317 5.2.6.3. Szintigraphische Stadieneinteilung des Bronchialkarzinoms 319 5.2.6.4. Priioperative Lungenfunktion 325 5.2.6.5. Kontrolle nach Therapie 328

Literatur . . . . . ..

C. Das Mediastinum. Von U. FEINE

1. Einleitung

2. Nicht neoplastische Mediastinalveranderungen

2.1. En tziindliche Veriinderungen . . . . . 2.2. Kardiovaskuliire Mediastinalverbreiterungen 2.3. Zwerchfelliicken und -he mien . . .

3. Neubildung im Bereich des Mediastinums

3.1. Die Struma endothoracica und substemalis . 3.2. Unspezifische Tumordarstellung

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

VII. Hamatologie

A. Das erythrozytare System. Von R. MONTZ.

1. Diagnostik . . . . . . . . . . .

1.1. Blutvolumina...... 1.1.1. Methodische Erorterungen 1.1.2. Normalwerte . . . . . .

329

335

335

336 336 336 340

341 341 345 350

353

353 353 353 354

XIV lnhaltsverzeichnis- Contents

1.2. Eisenstoffwechsel. . . . . 1.2.1. Intestinale Eisenresorption 1.2.1.1. Einflu13faktoren . . . . . 1.2.1.2. Methodische Erorterungen 1.2.1.3. Normalwerte ..... . 1.2.1.4. Differenzierung des Eisenmangels 1.2.2. Eisenausscheidung, Blutverlust . 1.2.2.1. Methodische Erorterungen 1.2.2.2. Normalwerte . . . . . . . . 1.2.3. Serumkonzentrationen von Transferrin, Ferritin und Erythropoetin 1.2.3.1. Transferrin, Eisenbindungskapazitat des Serums 1.2.3.2. Ferritin. . . . . . 1.2.3.3. Erythropoetin . . . . . . 1.2.4. Plasmaeisenumsatz.... 1.2.4.1. Methodische Erorterungen 1.2.4.2. Einflu13faktoren . . . . . 1.2.4.3. 1.2.4.4. 1.2.5. 1.2.5.1. 1.2.5.2. 1.2.6. 1.2.6.1. 1.2.6.2. 1.2.6.3. 1.2.7. 1.2.7.1. 1.2.7.2. 1.2.7.3. 1.3. 1.3.1. 1.3.2. 1.3.2.1. 1.3.2.2. 1.3.2.3. 1.3.3. L.4. L.4.1. 1.4.2. 1.5. 1.5.1. 1.5.1.1.

Organfunktionskurven . . Normalwerte, Deutung pathologischer Werte Depoteisenumsatz . . . . . . . . Organfunktionskurven . . . . . . Methodisch-kinetische Erorterungen Eisenumsatz zur Erythropoese. . . Bestimmung aus der 59Fe-Ferro-Kinetik, Einflu13faktoren Methodisch-kinetische Erorterungen . . . . . . . . . Normalwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Topographische Verteilung des erythropoetischen Systems. Einflu13faktoren . . . . . . . . . . . . . Methodische Erorterungen . . . . . . . . Normale Knochenmarkverteilung im Skelett . Hamolyse. . . . . . . . . . . . .... Arten und Orte der Hamolyse, Einflu13faktoren Methodische Erorterungen . . . . . . . . . 51Cr_ und DF 32 P-Markierung der Erythrozyten 59Fe-Markierung der Hamoglobin-Synthese . . 14C_ oder 15N-Glycin-Markierung der Hamoglobin-Synthese Normalwerte . . . . . . . . . . . . . Vorausschatzung des Splenektomieerfolges Hamolytischer Ikterus . . . . . . . . . Hypersplenie-Syndrom, myeloproliferative Prozesse. Empfohlene Methoden, Indikationen Blutvolumina Methoden ....... .

1.5.1.2. Indikationen. . . . . . . 1. 5.2. Intestinale Eisenresorption 1.5.2.1. Methoden. . 1.5.2.2. Indikationen. 1.5.3. Blutverlust . 1.5.3.1. Methoden. . 1.5.3.2. Indikationen. 1.5.4. Eisenbindungskapazitat des Serums. 1.5.4.1. Methoden. . . . . . . . . . . . 1.5.4.2. Indikationen. . . . . . . . . . . 1.5.5. Ferritinkonzentration im Serum, Radioimmunoassay (RIA) 1.5.5.1. Methode . . . . L.5.5.2. Indikation. . . . 1.5.6. 59Fe-Ferrokinetik 1.5.6.1. Methoden. . . . 1.5.6.2. Indikationen. . . 1.5.6.3. Diffcrenzierung von Blutkrankheiten 1.5.7. Darstellung der Knochenmarkverteilung im Skelett .

355 355 335 357 358 358 361 361 361 362 362 363 364 364 364 364 365 366 366 366 367 368 368 369 372 372 373 376 377 378 378 378 379 380 380 382 382 382 382 384 384 384 384 384 384 385 385 385 386 386 386 386 387 387 387 387 387 389 390 391

1.5.7.1. Methoden ....... . 1. 5. 7 .2. Indikationen. . . . . . . 1.5.8. 51Cr-Erythrozyten-Kinetik 1.5.8.1. Methoden. . . . . . . . 1.5.8.2. Indikationen. . . . . . .

InhaItsverzeichnis - Contents

1.5.9. Kombinierte 59Fe-Ferro-;SlCr-Erythrozyten-Kinetik 1.5.9.1. Methoden. 1.5.9.2. Indikation. . .

2. Therapie mit 32 Phosphor

2. Kinetik und Strahlenbiologie des 32Phosphor 2.2. Behandlung der Polycythaemia rubra vera mit 32p

2.2.1. Charakteristik der Polycythaemia rubra vera und Diagnostik 2.2.2. Behandlungsziel. 2.2.3. 32P-Dosierung... 2.2.4. Verlaufskontrollen.

xv

391 392 392 392 394 394 394 395

395

395 397 397 398 398 399

2.2.5. Spiitkomplikationen 399 2.3. 32P-Therapie der chronisch-myeloischen Leukiimie (CML) und der chronisch-Iymphatischen

Leukiimie (CLL) . 400

3. Strahlenbelastung

Literatur . . . ..

B. Leukozytares System-Knochenmark. Von F. RITZL

1. Einleitung . . . . . .

2. Das leukozytiire System

2.1. Struktur und Funktionen der neutrophilen Granulozyten 2.1.1. Wanderung der Granulozyten 2.1.1.1. Chemotaxis . . . . . . . 2.1.1.2. Phagozytose. . . . . . . 2.1.2. Kinetik der Granulopoese . 2.1.2.1. Stammzellen. . . . . . . 2.1.2.2. Messung der DNA-Syntheserate 2.1.2.3. Reifungsdauer in der Granulopoese. 2.1.2.4. Regulation der Produktion und Ausschiittung 2.1.2.5. Kontrolle der Granulopoese. . . . . . . . 2.1.3. Lebensdauer und Schicksal der Granulozyten 2.1.4. Eosinophile und basophile Granulozyten . . 2.2. Lymphozyten in ihrer Heterogenitat . . . . 2.2.1. Struktur und Lebensdauer der Lymphozyten . 2.2.2. Zirkulation, Wanderung und Verteilung der Lymphozyten im Karper . 2.2.3. Thymozyten....... 2.2.3.1. Lymphopoese . . . . .... . 2.2.3.2. Wanderung und Verteilung .. . 2.2.4. Lymphozyten des Knochenmarks 2.2.4.1. Struktur . . . . . . . . . . . 2.2.4.2. Produktion und Wanderung ... 2.2.5. Lymphozyten der Lymphknoten und der Milz 2.2.6. Die Lymphozytentransformation .

3. Das Knochenmark . . . . . . . . . . .

3.1. 3.1.1. 3.1.2. 3.2.

Das proliferative Kompartiment der Granulopoese Die Stammzelle . . . . . . . . . . . . . . . . Kleine und groBe Myelozyten . . . . . . . . . . Die nicht proliferierenden Kompartimente der Granulopoese

4. Markierungs- und Analysentechnik . . . . . . . . . . . . . . . .

4.1. Markierung des leukozytiiren Systems. . . . . . . . . . . 4.1.1. Die Messung der Granulopoese mit tritiummarkiertem Thymidin .

402

402

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433 433

XVI Inhaltsverzeichnis - Contents

4.1.1.1. 4.1.1.2. 4.1.2. 4.1.2.1. 4.1.2.2.

Die Suizidtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die Messung des Zellzyklus und seiner Phasen mit Hilfe von 3H-Thymidin Die Messung des Granulozytenumsatzes im peripheren Blut . . . . . . . Diisopropyl-Fluorophosphat-Markierung der Granulozyten . . . . . . .

4.1.3. 4.1.4. 4.2. 4.2.1. 4.2.2.

Literatur

In vivo-Markierung der Knochenmarks- und Blutgranulozyten mit Diisopropyl-Fluorophos-phat .............................. . 51-Chrommarkierung von Leukozyten . . . . . . . . . . . . . . . . Die Markierung menschlicher B1utphagozyten mit 99m-Tc-Schwefelkolloid Markierung und Szintigraphie des Knochenmarks . . . . . . . . Die Knochenmarkszintigraphie mit radioaktiv markierten Kolloiden Die Markierung des erythropoetischen Systems

C. Thrombozytares System. Von P. MARISS .

1. Einleitung . . . . . .

2. Methodik . . . . . .

2.1. Megakaryozyten 2.2. Thrombozyten 2.2.1. In vivo-Markierung 2.2.2. In vitro-Markierung

3. Thrombozytenkinetik bei Normalpersonen .

3.1. Thrombozytenlebensdauer 3.2. Recovery ...... . 3.3. Thrombozytenumsatz .. 3.4. Bestimmung des Abbauortes

4. Erniedrige Thrombozyten-Produktion

5. Gesteigerter Thrombozytenabbau

5.1. Immunologische Ursa chen 5.2. Konsumptive Ursachen

6. Thrombozytenverteilungsstorungen

7. Gesteigerte Thrombozytenproduktion

8. Thrombopoietin. . . . . . . . . .

9. Thrombozytenkinetik und Indikation zur Splenektomie

10. Kombinierte StOrungen .

Literatur . . . . . . . .

D.Nachweis von Thrombenbildung. Von M. FRIEDRICH.

1. Einleitung

2. Thrombosenachweis mit Radiofibrinogen .

2.1. Der Radiofibrinogen-Aufnahmetest 2.1.1. Historisches. . . . . 2.1.2. Untersuchungstechnik . . . . . . 2.1.3. Ergebnisse .......... . 2.1.4. Wert des Tests in Klinik und Forschung 2.2. Thromboszintigraphie mit Radiofibrinogen

3. Thrombosenachweis mit radioaktiv markierten Fibrinolytika

4. Thrombosenachweis mit radioaktiv markierten Fibrin(ogen)-Antikorpem

5. Thrombosenachweis mit radioaktiv markierten Blutzellen und Eiweillpartikeln .

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Inhaltsverzeichnis - Contents

VIII. Lymphsystem. Von K. ZUM WINKEL und H. EMDE

1. Einftihrung . . . . . . . . . .

2. Physiologie und Pathophysiologie .

3. Radiopharmakologie . .

3.1. Kinetik..... 3.2. Strahlenbelastung 3.3. Lokale Reaktionen

4. Technik ....... .

4.1. Lymphtransport.. 4.2. Lymphoszintigraphie .

5. Funktionsuntersuchungen . .

5.1. Tierexperimentelle Grundlagen 5.2. Gesundes Lymphsystem . 5.3. Pathologischer Lymphflul3 .

6. Szintigraphie mit negativem Kontrast

6.1. Gesundes Lymphsystem 6.2. Entzundungen....... 6.3. LymphOdem . . . . . . . 6.4. Kontralateraler Lymphabflul3 6.5. Metastasen solider Tumoren 6.6. Systemerkrankungen.... 6.7. Einflul3 von therapeutischen MaBnahmen . 6.7.1. Zustand nach Lymphadenektomie 6.7.2. Zustand nach Strahlentherapie . . . . . 6.7.3. Regenerationen . . . . . . . . . . . . 6.8. Vergleich mit anderen diagnostischen Verfahren

7. Szintigraphie mit positivem Kontrast

7.1. Entzundungen....... 7.2. Metastasen solider Tumoren 7.3. Systemerkrankungen.... 7.4. Einflul3 von therapeutischen Mal3nahmen .

8. Indikationen

8.1. Vor- und Nachteile . . 8.2. Klinische Konsequenzen

Literatur . . . . . . . . . . .

IX. Nephrologie uDd Urologie. Von H.W. PABST und G. HOR

1. Radioisotopennephrographie (RIN) . .

1.1. Physiologische Grundlagen. 1.2. Hippurankinetik..... 1.3. Das normale Radioisotopennephrogramm 1.3.1. Endogene Einflul3faktoren 1.3.1.1. Tiefenlage der Nieren . . . . . . . . . 1.3.2. Exogene EinfluBfaktoren . . . . . . . 1.4. Pathophysiologische Grundlagen: Das RIN im Experiment 1.4.1. Das RIN bei durchblutungsgedrosselter Niere 1.4.2. Das RIN bei abflul3gedrosselter Niere. . 1.5. Die pathologischen Grundtypen des RIN . . 1.6. Radiopharmazeutika........... 1.6.1. Ortho- 131J-Hippursaure e31 J-Hippuran, OIH)

XVII

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XVIII

1.6.2. 1.7. 1.8. 1.8.1. 1.9. 1. 9.1. 1.9.1.1. 1.9.1.2. 1.9.2. 1.9.3. 1.9.4. 1.9.5. 1.9.5.1. 1. 9.5.2. 1.9.5.3. 1.9.5.4. 1.9.5.5. 1.9.6. 1.9.7. 1.9.8. 1.9.8.1. 1.9.8.2. 1.9.9. 1.9.9.1. 1.9.10. 1. 9.10.1. l.l0.

Inhaltsverzeichnis - Contents

Glomerular filtrierte Radiopharmazeutika . . . Vorbereitung des Patienten und Me13anordnung Auswertung des RIN . . . . . . . . . . . . Computerunterstutzte Auswerteverfahren . . . Klinische Anwendung der Radioisotopennephrographie Nephro-urologische Notfallsituation Kolik ....... . Akutes Nierenversagen Stumme Niere . . . . Harnstauungsnieren. . U rogenitaltuberkulose . Nierentransplantation . Tubulusnekrose Akute Absto13ungskrise Chronische Absto13ung Nierenarterienthrom bose, -verschl u13 Ureterobstruktion . . . . . . . . Chronische Pyelonephritis . . . . . Nephroptosen und andere lageabhangige Funktions- und HarnabfluBstorungen . Hypertonie . . . . . . . Essentieller Hypertonus . . . . . . . Renovaskulare Hypertonie. . . . . . RIN in Gynakologie und Geburtshilfe . Genitalkarzinome. . . . . . . . . . RIN in der padiatrischen Nephrologie und Urologie Treffsicherheit . . . Strahlenbelastung. .

520 520 520 521 521 521 522 522 523 524 525 526 526 526 527 528 528 528 528 529 529 529 534 535 535 536 536

2. Scannerszintigraphie der Nieren 538

2.1. Radiopharmazeutika 539 2.2. Technische DurchfUhrung der Scannerszintigraphie mit tubular gestapelten Radiopharma-

zeutika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539 2.3. 2.4. 2.4.1. 2.4.2. 2.4.3. 2.4.3.1. 2.4.3.2. 2.4.4. 2.4.5. 2.4.6. 2.4.7. 2.4.8. 2.4.8.1. 2.4.8.2. 2.4.8.3. 2.4.8.4. 2.4.8.5. 2.4.9. 2.4.9.1. 2.4.9.2. 2.4.10. 2.4.11. 2.5. 2.6. 2.6.1. 2.6.2. 2.6.3.

Technische DurchfUhrung der Angioszintigraphie . Klinische Anwendung der Scannerszintigraphie . Lokalisation der Nieren . . . . . NierenmiBbildungen . . . . . . Intrarenal-raumfordernde Prozesse GefaBreiche Tumoren . GeHiBarme Tumoren Nierentrauma . . . . Niereninsuffizienz . . . Chronisch-entzundliche Nierenkrankheiten . Schrumpfnieren . . . . . Transplantatnieren . . . . Akute AbstoBungsreaktion . Hyperakute Absto13ung .. Postrenale Abflu13hindernisse . Harnfistel . . . . . . . . Vaskulare Komplikationen. Hypertonie . . . . . Essentielle Hypertonie . Nephrogene Hypertonie Strahlennephropathie . Urogenitaltuberkulose . Klinische Anwendung der Angioszintigraphie der Nieren. Nierenszintigraphie im Kindesalter . . . MiBbildungen des Urogenitaltraktes. . . Intraabdominal raumfordernde Prozesse. Hypertonie

3. Restharnbestimmung . . . . . . . . . . . . . .

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Inhaltsverzeichnis - Contents

4. 131 J-OIH-Harnexkretionstest . . .

5. Nierendiagnostik mit Szintillationskamera und nachgeschaitetem elektronischen Datenverarbeitungssystem 5.1. Priirenale Kinetik. . . . . . . . . . . . . . . 5.2. 5.3. 5.4. 5.4.1. 5.4.2. 5.4.3. 5.5. 5.5.1. 5.5.2. 5.5.3. 5.5.4. 5.5.4.1. 5.5.4.2. 5.5.4.3. 5.5.4.4. 5.6. 5.7. 5.7.1. 5.7.1.1. 5.7.1.2. 5.7.1.3. 5.7.1.4. 5.7.1.5. 5.7.1.6. 5.7.1.7. 5.7.1.7.1. 5.7.1.7.2. 5.7.1.7.3. 5.7.2. 5.7.3. 5.7.3.1. 5.7.3.2. 5.7.3.3. 5.7.3.4. 5.7.4. 5.7.5. 5.7.6. 5.7.7. 5.7.8. 5.7.9. 5.8. 5.8.1. 5.8.2. 5.8.3. 5.8.4. 5.8.4.1. 5.8.4.2. 5.8.4.3. 5.8.4.4. 5.8.4.5. 5.8.4.6. 5.8.4.7. 5.8.4.7.1.

Intra- und postrenale Kinetik . . . . . . . . . Bemerkungen zu Physiologie und Pathophysiologie Radiopharmazeutika 131 J-Hippuran . 123J-Hippuran ... 99mTc-Komplexe . . Technische Durchfiihrung Aufnahme- und Auswertesystem Sequenz- und Funktionsszintigraphie Radionuklid-Aorto-Angiographie (RAAG) C9mTc-Perfusionsserienszintigraphie (PSS)) Computerauswertung renaler Funktions- und Sequenzszintigramme Hardware ....................... . Software. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kompartimentanalyse von SzintiIIationskamera-Nephrogrammen . Clearancebestimmung an Gammakamera und Auswertesystem in Anlehnung an OBERHAUSEN

Storfaktoren bei der Beurteilung von Sequenzszintigrammen Klinische Anwendung. . . . . . . . Nephro-urologische NotfaIIsituationen. Priirenale Ursachen . Intrarenale Ursachen Postrenale Ursachen Kolik und Hiimaturie Sog. stumme Niere . Nierentrauma . . . Chirurgische und internistische Komplikationen nach Nierentransplantation Akute tubuliire Nekrose. . . . Akute Absto13ungsreaktion. . . Chronische Absto13ungsreaktion Harnstauungsnieren. . . . . . Intrarenal- raumfordernde Prozesse Gefa13reiche Tumoren . Gefa13arme Tumoren Nierenzysten. . . . . Zystennieren. . . . . Urogenitaltuberkulose . Chronisch-entziindliche Nierenkrankheiten . Chronische N iereninsuffizienz Hypertonie Nephroptosen ...... . Refluxpriifung . . . . . . . Nierendiagnostik mit der SzintiIIationskamera im Kindesalter Radiopharmazeutika . . . . . . . . . . . . . . . . Technik der Radionuklid-Aorto-Angiographie . . . . . Sequenz- und Funktionsszintigraphie mit 131 J -Hippuran . Klinische Anwendung. . . . . Dysplasien des U rogenitaltraktes . . . . . . . . . . Tumoren ................... . Akute und chronisch-entziindliche Nephro-Uropathien Nephro-urologische NotfaIIdiagnostik . Harnstauungsnieren. . . . . . . . . . Vaskuliire Nierenerkrankungen. . . . . Refluxpriifung mit Radiopharmazeutika . Antegrade Radionuklidzystographie . Technik. . .......... .

5.8.4.7.2. Retrograde Radionuklidzystographie Technik .....

5.8.5. Strahlenexposition........

XIX

561 562 562 563 564 565 565 565 568 568 568 568 569 569 569 569 570 573 577 579 580 580 580 581 582 582 583 583 585 592 592 592 595 596 598 598 598 598 599 601 601 606 606 606 607 607 607 608 608 608 608 609 609 610 611 613 613 613 613 615

xx Inhaltsverzeichnis -- Contents

6. Clearancebestimmungen mit vorwiegend renal eliminierten Radiopharmazeutika 615

6.1. Physiologische Grundlagen. . . . 617 6.1.1. Definition des Clearancebegriffes . 617 6.1.2. Glomerulare Filtrationsrate (GFR) 619 6.1.3. Renaler PlasmafluJ3 (RPF) . 619 6.1.4. Filtrationsfraktion (FF) . 620 6.2. Slope-Clearance-Technik. 620 6.2.1. Methodenprinzip.... 620 6.2.1.1. Kompartimentanalyse.. 621 6.2.1.1.1. Einkompartimentmodell . 621 6.2.1.1.2. Zweikompartimentmodell 622 6.2.2. Radiopharmazeutika.. 623 6.2.2.1. Vorwiegend tubular sezernierte Radiopharmazeutika 623 6.2.2.1.1. Radioaktiv markierte para-Aminohippursaure (P AH) 624 6.2.2.2. Vorwiegend glomerular filtrierte Radiopharmazeutika 624 6.2.2.2.1. Radioaktiv markierte Rontgenkontrastmittel 624 6.2.2.2.2. Radioaktiv markierte Chelate . . . . . . 625 6.2.2.3. 14C-Hydroximethyl-Inulin........ 628 6.3. Bestimmung der Clearance nach dem klassischen Prinzip. 628 6.4. Durchfiihrung der Gesamtnieren-Clearancebestimmung in Doppelradionuklidtechnik 629 6.4.1. Simultane Doppelradionuklid-Clearancebestimmung in der slope-Technik . . . . . 629 6.4.2. Simultane Doppelradionuklid-Clearance-Technik am teilabgeschirmten GanzkorpermeJ3stand 631 6.5. Bestimmung der seitengetrennten Clearance 632 6.5.1. Verfahren nach TAPLIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 632 6.5.2. Verfahren nach OBERHAUSEN und ROHMAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 633 6.5.3. Verfahren nach Kompartiment-Analysen von Szintillations-Kamera-Nephrogrammen 635 6.6. Vergleich der Clearanceergebnisse von nuklearmedizinischen und nicht nuklearmedizinischen

Verfahren 635 6.6.1. ERPF...................................... 636 6.6.2. GFR...................................... 636 6.7.

6.7.1. 6.7.2. 6.7.3. 6.7.4. 6.7.5. 6.7.6. 6.7.7. 6.8. 6.8.1. 6.8.2. 6.8.3. 6.8.4. 6.8.5. 6.8.6. 6.8.7. 6.9. 6.9.1.

Klinische Anwendung der Gesamtnieren-Clearancebestimmung mit renal eliminierten Radio-pharmazeutika . 636 Diabetes mellitus. . . . . . . 640 Hypertonie . . . . . . . . . 642 Nierenparenchymerkrankungen . 642 Urogenitaltuberkulose. . . . . 643 Gestosen . . . . . . . . . . 644 Renale Beteiligung bei primar extrarenalen Erkrankungen 644 Clearanceuntersuchungen im Kindesalter . . . . . . . 644 Klinische Anwendung der seitengetrennten Clearancebestimmung mit Radiopharmazeutika. 645 HarnabfluJ3storungen und Harnstauungsnieren 646 Pyelonephritische Schrumpfnieren. . . . . . . . . . . . . . 646 Hypertonie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 646 Funktionsvergleich der Einzelnieren vor und nach Operationen . 647 Urogenitaltuberkulose. 649 Nierentransplantation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 649 Kinderurologie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 650 Strahlenbelastung bei Clearanceuntersuchungen mit Radiopharmazeutika 650 Strahlenexposition des Personals bei Verwendung von 99mTc . . . . . . 650

7. Nierendurchblutung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 651

7.1. Physiologische Vorbemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 651 7.2. Bestimmung der Nierendurchblutung mit nicht nuklearmedizinischen Methoden 651 7.3. Nuklearmedizinische Verfahren zur Bestimmung von Nierendurchblutung und intrarenaler

Durchblutungsverteilung. . . . . . . . . . . . . 652 7.3.1. Selektive renale 133Xe-Clearance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 652 7.3.2. Selektive renale 99mTc-Perfusions-Serienszintigraphie . . . . . . . . . . . . . . . . . 657 7.4. Klinische Bedeutung der selektiven renalen Edelgasclearancc bzw. der sclektiven Pcrfusions­

Serienszintigraphie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 658

Inhaltsverzeichnis - Contents

8. Radioimmunoassay (RIA). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8.!. Radioimmunoassay von Angiotensin I. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2. Physiologie und Pathophysiologie des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems (RAAS) . 8.3. Allgemeines Methodenprinzip des Angiotensin-I-RIA 8.4. Technische Durchfiihrung des Angiotensin-I-RIA . 8.5. Dimensionierung der Plasmarenin-Aktivitat (PRA) 8.6. Renin-Natrium-Index . . . . . . . . . . . 8.7. 8.8. 8.8.!. 8.8.1.!. 8.8.1.2. 8.8.1.3. 8.8.2. 8.8.3.

Literatur

Stimulationsteste . . . . . . . . . . . . . Klinische Anwendung des Angiotensin-I-RIA Essentielle Hypertonie. . . . . Hypertonie mit Normoreninamie Hypertonie mit Hyporeninamie . Hypertonie mit Hyperreninamie Renovaskulare Hypertonie. . . Renal-parenchymatose Hypertonie

X. Szintigraphische Untersuchungen von Knocheo uod Gelenkeo. Von W. BESSLER

1. Einleitung . . . . . . . . . . . .

2. Radiologische Untersuchungsmethoden

2. I. Die Rontgenuntersuchung. . 2.2. Radionukliduntersuchungen . 2.2.1. U ntersuchungsmethoden 2.2.2. Literaturiiberblick . . . . .

3. Physiologie und Pathologie des KnochenstoffwechseIs

4. Radiopharmazeutika. . . . . .

4.1. Osteotrope Radioisotope 4.1.1. 18Fluor. . . 4.1.2. 85Strontium. . . . . . 4.1.3. 4.1.4. 4.1.5. 4.2. 4.3. 4.4.

87mStrontium . . . . . 99mTechnetium-Polyphosphat-Pyrophosphat oder -Diphosphonat . Bariumisotope ....... . Bedeutung der Halbwertszeit Bedeutung der Strahlungsenergie . Nicht osteotrope Radioisotope. .

5. Technische Durchftihrung der Skelettszintigraphie

5.1. Mit Strontium-85 . . . . . . 5.2. Mit kurzlebigen Radioisotopen 5.3. Apparative Ausriistung .

6. Das normale Skelettszintigramm .

7. Pathologische Szintigramme. . .

7.1. Metastasenszintigraphie . 7.2. SZintigraphie von Knochentumoren. 7.3. SZintigraphie bei Osteomyelitis. . . 7.4. Szintigraphie degenerativer Prozesse 7.5. Szintigraphie von Knochennekrosen 7.6. Szintigraphie nach Frakturen und Knochenoperationen 7.7. Szintigraphie spezieller Skelettaffektionen . . . . . . 7.8. Szintigraphische Befunde bei Skelettsystemaffektionen

8. Resultate der Skelettszintigraphie .

8.1. Benigne Skelettaffektionen 8.2. Maligne Skelettaffektionen

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XXII Inhaltsverzeichnis - Contents

9. Interpretation der Skelettszintigramme . . . . .

9.1. Bedeutung eines positiven Szintigramms. 9.2. Bedeutung eines negativen Szintigramms 9.3. Vergleich Szintigramm, Rontgenbild und Serologie bei Skelettaffektionen

10. Indikationsstellung zur Skelettszintigraphie . . . . .

11. Szintigraphie von Gelenkaffektionen . . . . . . . .

11.1. Skelettszintigraphie bei Gelenkerkrankungen . 11.2. Szintigraphie der Gelenkweichteile . . . . . 11.3. Szintigraphische Abkliirung verschiedener Gelenkaffektionen. 11.3.1. Degenerative Gelenkerkrankungen 11.3.2. Arthritiden . . . . . . . . . . 11.3.3. Spezielle Gelenkaffektionen . . . 11.4. Indikation zur Gelenkszintigraphie

Literatur . . . . . . . . . . . .....

XI. Gastroenterologie. . . . .

A. Der Magen. Von G. ZIT A .

1. Szintigraphie . . . . . . . . .

1.1. Geschichtlicher Riickblick . 1.2. Verwendete N uklide . . . 1.3. Methodik, inklusive Strahlenbelastung 1.4. Das normale Magenszintigramm. . . 1.5. Das pathologische Magenszintigramm bei . 1.5.1 Tumor . 1.5.2 Gastritis . . . . . . . 1.5.3 Ulkus . . . . . . . . 1.5.4 Anderen Erkrankungen .

2. Funktionsbestimmungen. . . .

2.1. Geschichtlicher Riickblick . 2.2. Entleerungsstudien. 2.2.1. Verwendete Nuklide 2.2.2. Methodik. . . 2.2.3. Ergebnisse 2.3. Funktionsteste. 2.4. Experimentelle Untersuchungen

3. Hormonbestimmungen . . . . .

3.1. Geschichtlicher Riickblick . 3.2. Der Gastrin - RIA . . . 3.2.1. Allgemeine Betrachtungen . 3.2.2. Bisherige Ergebnisse . . . 3.3. Interhormonelle Wechselbeziehungen

4. Spezielle Tumoruntersuchungen

Literatur . . . . . . . . . . .

B. Leber ond Gallenwege. Von F. WOLF und E. KRONERT

1. Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Anatomische, physiologische, klinische Vorbemerkungen

3. Radiopharmazeutika . . . . . . . . . . . . . . .

4. Untersuchungsmethoden von Durchblutung und Partialfunktionen der Leber .

4.1. Messung der Leberdurchblutung durch nicht-invasive Verfahren .

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Inhaltsverzeichnis - Contents XXIII

4.1.1. Kolloidc1earance mittels Einzeldetektormessung . . . . . . . . . . . . . . . . 768 4.1.2. Kolloidc1earance- und Perfusionsuntersuchung mittels dynamischer Kameratechnik . 770 4.1.3. Edelgas-Auswaschtechnik............... 770 4.1.4. rektale Instillation von Testsubstanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 770 4.2. Messung der Leberdurchblutung durch invasive Verfahren. . . . . . . . . . . 771 4.2.1. Radioisotopen-Splenoportographie mittels inerter Substanzen und von Edelgasen . 771 4.2.2. Radioisotopen-Splenoportographie und Coeliaca-Angiographie mittels hepatisch geraffter Sub-

stanzen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 771 4.3. Untersuchungen der Eliminations- und Exkretionsfunktion 772 4.3.1. Voraussetzungen und Untersuchungsmethoden. . . . . . 772 4.3.2. Auswerteverfahren.................. 773 4.4. Kombinierte Untersuchungen mit Kolloiden und hepatozellular entnommenen Substanzen. 775 4.5. Radionuklidmarkierung korpereigener Elemente und Verbindungen bei hepatologischen Frage-

stellungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 775 4.6. in vitro-Untersuchungen . . . . . . . . . . . . . . . . 776

5. Statische Leberszintigraphie als funktionsmorphologische Untersuchung 776

5.1. Untersuchungstechnik einschliel3lich Sonderverfahren. . . . 776 5.2. Auswertung des Leberszintigramms. . . . . . . . . . . . 778

6. Spezielle nuklearmedizinische Befunde bei verschiedenen Lebererkrankungen 786

6.1. Diffuse Lebererkrankungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 787 6.1.1. Kolloidszintigraphische Befunde bei akuter Hepatitis, chronischen Verlaufsformen, der Leber-

zirrhose. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 788 6.1.2. Funktionelle Veranderungen im Verlauf diffuser Lebererkrankungen 793 6.1.2.1. Leberdurchblutung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 793 6.1.2.2. Farbstoffelimination und -exkretion . . . . . . . . . . . . . . 795 6.1.3. Sonderformen diffuser, nicht primar entziindlicher Lebererkrankungen 796 6.1.3.1. HamochromatosejHamosiderose. . . . . . . . . . . . . . . . 796 6.1.3.2. hepatolentikulare Degeneration (Mb. Wilson) . . . . . . . . . . . 796 6.1.3.3. Vinylchlorid-Krankheit - Alpha-Antitrypsinmange1 - Amyloidose - hepatische Porphyrie

- Fettleber - konstitutionelle Hyperbilirubinamien - auBereuropaische Formen 797 6.1.3.4. Leberveranderungen nach Strahlentherapie und Zytostase . . . . 797 6.2. Stauungsleber und vaskulare Prozesse. . . . . . . . . . . . . 800 6.3. Erkrankungen der ableitenden Gallenwege sowie der Gallenblase . 801 6.3.1. Kompletterjinkompletter GallenwegsverschluB . 801 6.3.2. Akute und chronische Cholecystitis. . . . . . . . . 804 6.3.3. Sonstige Befunde. . . . . . . . . . . . . . . . . 807 6.4. Umschriebene Lebererkrankungen - fokale Prozesse. 807 6.4.1. Definition - Detailerkennbarkeit - Sensitivitat - Spezifitat 807 6.4.2. Primare Lebertumoren . . . . . . . . . . . . 809 6.4.3. 6.4.4. 6.4.5. 6.4.6. 6.4.7.

Literatur

Lebermetastasen extrahepatischer Primartumoren Leberzysten . . . . . . . . . . . . . . . Leberabszesse . . . . . . . . . . . . . . Leberveranderungen bei Systemerkrankungen Lebertraumen und postoperative Zustande

C. Pankreas. Von H. HUNDESHAGEN

1. Radiodiagnostika

2. Verteilungsstudien und Strahlenbelastung mit 75Se-Methionin

2.1. Verteilungsstudien. . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Beeinflussung der spezifischen Pankreas-Gewebe-Radioaktivitat .

3. Untersuchungstechnik. . . . . . . . . .

4. Zeit der Untersuchung nach Lv. Applikation

5. Strahlenbelastung . . . . . . .

6. Geratetechnik, Datenverarbeitung

818 823 825 827 829

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XXIV Inhaltsverzeichnis - Contents

7. Die Darstellung der normalen Bauchspeicheldriise .

8. Das pathologische Pankreas-Szintigramm

Literatur . . . . . . . . . . .....

XII. Die MHz. Von K. ANGER und U. FEINE

1. GeschichtIicher Uberblick. . . . . . . .

2. Anatomische und physiologische Grundlagen

2.1. Entwicklung, Anatomie, Topographie 2.2. Physiologie.

3. Radiopharmakologie

3.1. Radiopharmaka zur Blutpooldarstellung 3.2. Radiopharmaka zur RES-Darstellung . 3.3. Markierung und Schadigung von Erythrozyten

4. Untersuchungstechniken. . .

4.1. Statische Szintigraphie 4.1.1. Durchfiihrung. . . . 4.1.2. Auswertung. . . . . 4.2. Dynamische Milzszintigraphie . 4.3. Milzfunktionsdiagnostik... 4.3.1. Sequestrationsleistung und Milzminutenvolumen . 4.3.2. Sequestrationskapazitat. . . . 4.3.3. Milzerythrozytenpool 4.3.4. Reticuloendotheliale Clearance

5. Symptomatologie . . . . . . . . .

5.1. Statisches Milzszintigramm . . 5.1.1. Das normale Milzszintigramm. 5.1.2. Pathologische GroJ3enveranderungen . 5.1. 3. Veranderungen von Form und Lage . 5.1.4. Veranderungen der Aktivitatsaufnahme . 5.1.5. Fokale Defekte .......... . 5.2. Veranderungen bei Funktionsuntersuchungen

6. Klinik ........... .

6.1. 6.1.1. 6.1.2. 6.1.3. 6.1.4. 6.1.5. 6.2. 6.2.1. 6.2.2. 6.2.3. 6.3. 6.3.1. 6.3.2. 6.3.3. 6.3.4. 6.3.5.

Isolierte Milzerkrankungen Fehlbildungen, Varianten . Durchblutungsstorungen . Traumen - Abszesse .. Cysten und benigne Tumoren Tumormetastasen . . . . . Milzbeteiligung bei hamatologischen und RES-Erkrankungen Storungen des roten Blutbildes . . Leukosen und maligne Lymphome. . . . Der Hypersplenismus . . . . . . . . . Milzbeteiligung bei anderen Erkrankungen Hepatolienale Erkrankungen . . . . . . Kardiale Erkrankungen . . . . . . . . Infektionen und rheumatische Erkrankungen Speicherkrankheiten . . . . . . . . . . . Veranderungen durch Bestrahlung und Medikamente .

7. Indikationen zur Milzszintigraphie

Literatur . . . . . . . . ....

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Inhaltsverzeichnis - Contents XXV

XIII. Nuklearmedizin in Geburtshilfe und Frauenheilkunde. Von B. DELALOYE,

A. BISCHOF-DELALOYE und A. CURCHOD ................. " 921

1. Plazenta-Szintigraphie . . . .

1.1. Untersuchungsmethoden 1. 1.1. Tracer . . . . . . . 1.1.2. Dosimetrie . . . . . . 1.2. Klinische Ergebnisse. . 1.3. Kritische Betrachtung der nuklearmedizinischen Untersuchung im Vergleich zu anderen Untersu­

chungsmoglichkeiten. . . . .

2. Bestimmung der Plazentadurchblutung

2.1. Untersuchungsmethoden 2.1.1. Tracer . . 2.1.2. Detektoren . . . . . 2.1.3. Dosimetrie . . . . . 2.2. Klinische Ergebnisse. 2.3. Kritische Betrachtung der nuklearmedizinischen Untersuchung im Vergleich zu anderen Untersu­

chungsmoglichkeiten .

3. Gynakologische Onkologie .

3.1. Untersuchungsmethoden 3.1.1. Nierensequenzszintigraphie 3.1.2. Isotopenlymphographie. . 3.1.3. Fruherkennung von Fernmetastasen 3.2. Kritische Betrachtung der nuklearmedizinischen Untersuchungen im Vergleich zu anderen Unter­

suchungsmoglichkeiten .

Literatur

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Namenverzeichnis - Author Index

Sachverzeichnis

Subject Index .

931

. 1038

. 1097

Mitarbeiter von Band XV /2 - Contributors to Volume XV /2

PD Dr. K. ANGER, Med. Strahleninstitut der Universitat, Abtlg. f. Nuklearmedizin, Rontgenweg 11, 7400 Tubingen

Prof. Dr. D.V. BECKER, The New York Hospital-Cornell Med. Center, Dept. of Radiology, Division of Nuclear Medicine, 525 East 68th Street, New York, N.Y. 10021/USA

Dr. W. BESSLER, Kantonsspital, Radiologisches Institut, CH-840l Winterthur

Dr. A. BISCHOF-DELALOYE, Centre Hospitalier Universitaire, Division aut on orne de medecine nucleaire, CH-lOll Lausanne

Prof. Dr. W. BORNER, Abteilung fUr Nuklearmedizin der Universitat Wurzburg, losef-Schneider-Str. 2, 8700 Wurzburg

Dr. A. CURCHOD, Centre Hospitalier Universitaire, Division autonome de medecine nukleaire, CH-IOll Lau­sanne

Dr. B. DELALOYE, Centre Hospitalier Universitaire, Division autonome de medecine nucleaire, CH-lOll Lausanne

Dr. H. EMDE, Abteilung fUr Neuroradiologie, Universitat des Saarlandes, Med. FakulUit, 6650 Homburg/Saar

Prof. Dr. U. FEINE, Med. Strahleninstitut der Universitat, Abteil. fUr Nuklearmedizin, Rontgenweg 11, 7400 Tubingen

Prof. Dr. W. FINCK, Radiolog. Klinik d. Universitat, Abteilg. fUr Nuklearmedizin, Gertrudenplatz, DDR-25 Rostock 1

Dr. M. FRIEDRICH, Freie Universitat Berlin, Klinikum Steglitz (FB 2), Klinik f. Radiologie, Nuklearmedizin und Physikalische Therapie (WE 10), Abt. f. Rontgendiagnostik, Hindenburgdamm 30, 1000 Berlin 45

Dr. H. FRITZSCHE, Landes-Unfallkrankenhaus, Abt. Nuklearmedizin, A-6807 Feldkirch

Dr. H.W. GRAY, Royal Infirmary, University Dept. of Medicine, Glasgow G4 OSF/Scotland

Dr. W.R. GREIG, Royal Infirmary, University Dept. of Medicine, Glasgow G4 OST/Scotland

Prof. Dr. K. HENNIG, Med. Akademie "Carl Gustav Carns", Nuklearmedizinische Abteilung, Fetscherstr. 74, DDR-8019 Dresden

Prof. Dr. R. HbFER, Allg. Krankenhaus der Stadt Wien, Abt. Nuklearmedizin, 2. Med. Universitatsklinik, Garnisongasse 13, A-1090 Wien

Prof. Dr. G. HOR, Zentrum d. Radiologie, Abt. f. Allg. Nuklearmedizin, EF 14, Klinikum d. Uni­versitat Frankfurt, Theodor-Stern-Kai 7, 6000 Frankfurt/Main

Prof. Dr. H. HUNDESHAGEN, Med. Hochschu1e Hannover, Abteilung f. Nuklearmedizin und spez. Biophysik, Zentrum Radiologie, Karl-Wiechert-Allee 9, 3000 Hannover 61

Privatdozent Dr. E. KRONERT, Institut und Poliklinik fUr Nuklearmedizin der Universitat, Krankenhausstral3e 12, 8520 Erlangen

PD Dr. P. MARISS, Med. Hochschule, Zentrum Radiologie, Abtlg. IV, Nuklearmedizin und spez. Biophysik, Karl­Wiechert-Allee 9, 3000 Hannover-Kleefeld

Mitarbeiter von Band XV /2 - Contributors to Volume XV /2 XXVII

PO, Dr. R. MONTZ, Universitiits-Krankenhaus Eppendorf, Radiolog. Klinik u. Strahleninstitut, Abt. f. Nuklear­medizin, Martinistra13e 52, 2000 Hamburg 20

Prof. Dr. H.W. PABST, Nuklearmedizinische Klinik und Poliklinik d. Techn. Universitiit, Ismaninger Stra13e 22, 8000 Munchen 80

Dr. M. RAMOS, Jefe del Servicio de Medicina Nuclear, C.S. Principes de Espana, Hospitalet de Llobregat, Barcelona/Espana

Prof. Dr. F. RITZL, Klinikum Barmen, Klinik fUr Nuklearmedizin, Heusnerstra13e 40, 5600 Wuppertal-Barmen

Prof. Dr. H. ROSLER, Inselspital, Abteilung f. Nuklearmedizin, der Universitiit, CH-3010 Bern

Prof. Dr. K. zum WINKEL, Klinikum der Universitiit, Zentrum Radiologie, Abt. Allg. Radiologie m. Poliklinik, Strahlenklinik, Vo13stra13e 3, 6900 Heidelberg

Professor Dr. F. WOLF, Institut und Poliklinik fUr Nuklearmedizin der Universitiit, Krankenhausstraf3e 12, 8520 Erlangen

Dr. P. WOLLER, Medizinische Akademie "Carl Gustav Carus", Nuklearmedizinische Abteilung, Fetscherstraf3e 74, DDR-S019 Dresden

Prof. Dr. U. ZEIDLER, Med. Hochschule, Zentrum Radiologie, Abteilung f. Nuklearmedizin u. spez. Biophysik, Karl-Wiechert-Allee 9, 3000 Hannover-Kleefeld

Prof. Dr. E. ZEITLER, Stiidt. Krankenanstalten, Radiodiagnostisches Zentrum, 8500 Niirnberg

Frau Dr. G. ZITA, Ph.D., Kaiserin Elisabeth-Spital, Interne Abteilung, Nuklearmedizinisches Labor, 15 Huglgasse 1-3, A-1150 Wien