Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT)

SPECT steht für Single Photon Emission Computed Tomography oder auf Deutsch Einzelphotonen-Emissions-Computertomografie. Auch wenn der Name es nahe legt, hat die Diagnosemethode mit der normalen Röntgen-Computertomografie (CT) nur wenig gemein. Zwar fertigen beide Methoden Schnittbilder vom Körperinneren an. Doch das CT durchleuchtet den Patienten von außen mit Röntgenstrahlen und zeigt in erster Linie die Struktur von Geweben und Organen. Die SPECT hingegen ist eine nuklearmedizinische Untersuchungsmethode wie die planare Szintigrafie und die PET. Sie macht also ebenfalls mit radioaktiven Substanzen Stoffwechsel- und Krankheitsprozesse im Körper sichtbar.

Wie funktioniert die SPECT?

Für die Untersuchung mit der SPECT verwenden Ärzte schwach radioaktive Substanzen, die sie dem Patienten zu Beginn der Untersuchung meist in eine Vene in der Ellenbeuge verabreichen.

Diese sogenannten Tracer (Radiopharmaka) senden die beim radioaktiven Zerfall entstehende Gammastrahlung aus dem Inneren des Körpers. Diese wird dann mit so genannten Gammakameras gemessen. Je aktiver die biologische Aktivität eines Organs beziehungsweise eines Gewebebereichs ist, desto stärker kann sich der radioaktiv markierte Tracer dort anreichern. Auf diesem Prinzip beruht auch die planare Szintigrafie, die aber nur einzelne zweidimensionale Bilder der Tracerverteilung im Körper ähnlich einer Photographie liefert.

Bei der SPECT rotieren ein oder mehrere Gammakamera-Messköpfe auf einer kreisförmigen oder elliptischen Bahn um den Patienten herum. So erzeugt das Gerät – aus Bildern aufgenommen unter verschiedensten Winkeln – mithilfe von Computerberechnungen zahlreiche zweidimensionale Schnittbilder oder sogar dreidimensionale Darstellungen. Auf den Aufnahmen sind unterschiedlich stoffwechselaktive Teile des Organs oder des Gewebes meist farblich unterschiedlich dargestellt. Je intensiver die Farbe, desto stärker hat sich der Tracer in einer Region angereichert und desto höher ist dort dann die Stoffwechsel- oder Krankheitsaktivität.

Welche Sonderformen der SPECT gibt es?

Wird die Verteilung der radioaktiven Substanz nur zu einem einzigen Zeitpunkt bestimmt, sprechen Mediziner von einem statischen SPECT. Soll die zeitliche Änderung der Verteilung des Tracers und damit der Verlauf der Stoffwechselaktivität beurteilt werden, führen die Ärzte wiederholte Messungen – im Abstand von Minuten, Stunden oder auch Tagen – durch. Diese Methode wird beispielsweise auch eingesetzt, um festzustellen, wie gut das Herz in Ruhe und bei körperlicher Anstrengung durchblutet ist.

Während die SPECT vorrangig die Stoffwechselvorgänge abbildet, lassen sich die Strukturen von Organen und Geweben im Körper wesentlich besser mit der Computertomografie darstellen. Ein SPECT/CT kombiniert die beiden Untersuchungsmethoden und deren Vorteile in einem Gerät. Die damit hergestellten Fusionsbilder ermöglichen es dem Arzt, die Stoffwechselaktivitäten den anatomischen Strukturen genauer zuzuordnen. Dieses relativ neue Hybrid-Verfahren gewinnt zunehmend an Bedeutung, insbesondere bei der Diagnose und Verlaufskontrolle bestimmter Krebserkrankungen.

Wann wird die SPECT eingesetzt?

Prinzipiell macht eine SPECT immer dann Sinn, wenn der Arzt die Stoffwechselaktivität bzw. Krankheitsaktivität oder den Funktionszustand von Organen und Geweben beurteilen möchte und eine planare, zweidimensionale Aufnahme nicht ausreichend ist.

Die SPECT ist ein Standardverfahren zur Messung der Herzdurchblutung und als gated SPECT – einer herzschlagsynchronisierten Aufnahme – auch zur Messung der Herzfunktion. Meist wird sie zusammen mit anderen diagnostischen Untersuchungen des Herzens eingesetzt. Da mit einer SPECT die Durchblutung des Herzmuskelgewebes gemessen werden kann, erlaubt sie Rückschlüsse auf verschiedene Krankheitsbilder – von einer Verengung der Herzkranzgefäße mit entsprechend geringer Durchblutung des Herzmuskels über eine Herzinsuffizienz bis hin zum Herzinfarkt. Darüber hinaus nutzen Kardiologen die Methode oft für Kontrolluntersuchungen nach Herzoperationen.
Ein weiteres wichtiges Einsatzgebiet ist das Gehirn. Hier liefert die SPECT diagnostische Hinweise auf degenerative Erkrankungen wie den Morbus Alzheimer oder den Morbus Parkinson, aber auch auf Durchblutungsstörungen, Schlaganfall, Epilepsie und bestimmte Hirntumore, etwa ein Glioblastom.

Das Skelett untersuchen Ärzte mit Hilfe der SPECT, um Veränderungen des Knochenstoffwechsels erkennen und exakt lokalisieren zu können. Zu solchen Veränderungen kommt es zum Beispiel bei Entzündungen, Lockerung von Gelenkprothesen, Knochenmetastasen und Knochenkrebs.

Außerdem wird das bildgebende Verfahren bei der Suche nach sogenannten neuroendokrinen Tumoren angewendet, die vor allem im Magen-Darm-Trakt und in der Bauchspeicheldrüse vorkommen. Zur Diagnose anderer Krebsarten kann sie ebenfalls nützlich sein. Bei bestimmten Schilddrüsenerkrankungen erfolgt sie meist ergänzend zur planaren Szintigrafie. Die Anwendungsgebiete der SPECT dehnen sich immer weiter aus, beispielsweise auf die Diagnostik der Lunge oder der Gelenke.

Wie läuft die SPECT-Untersuchung ab?

Eine SPECT kann ambulant durchgeführt werden. Was der Patient im Vorfeld beachten muss, erklärt ihm sein Arzt vorab. Abhängig vom untersuchten Organ kann es zum Beispiel erforderlich sein, vor dem Untersuchungstermin für einige Stunden nichts zu essen und zu trinken. Meistens sind aber keine besonderen Vorbereitungen notwendig.
Die eigentliche Untersuchung beginnt damit, dass der Arzt dem Patienten den mit einem kurzlebigen radioaktiven Stoff markierten Tracer verabreicht. Häufig erfolgt dies mit einer Spritze oder einer Kurzinfusion in die Armvene. Manchmal muss der Tracer auch eingeatmet oder als Brei geschluckt werden. Bis der Stoff sich im Körper verteilt und im gewünschten Organ angereichert hat, kann es mitunter von einigen Minuten bis zu einigen Stunden dauern. Das Verhalten des Patienten in der Wartezeit sollte sich nach den Anweisungen des Arztes richten.

Für die eigentlichen Aufnahmen liegt der Untersuchte meist in Rückenlage auf einer speziellen Liege, auf der er in den SPECT-Scanner gefahren wird. Abhängig von der Körperregion und der Fragestellung nimmt eine SPECT-Untersuchung zwischen wenigen Minuten und einer Stunde in Anspruch.

Welche Risiken und Nebenwirkungen hat die SPECT?

Allergien und Unverträglichkeitsreaktionen gegen den Tracer sind extrem selten, anders als bei jodhaltigen Röntgenkontrastmitteln. Nichtsdestotrotz sollten Patienten, die unter Allergien leiden, dies dem Arzt vorab mitteilen.

Die mit der Untersuchung einhergehende Strahlenexposition ist normalerweise geringer als zum Beispiel bei einer Computertomografie oder einer Herzkatheter-Untersuchung. Das liegt unter anderem an der relativ kurzen Zerfallszeit der eingesetzten Tracer. So hat Technetium-99m, das am häufigsten verwendete Radionuklid, nur eine Halbwertszeit von sechs Stunden. Das heißt, nach dieser Zeitspanne ist die Substanz bereits zur Hälfte radioaktiv zerfallen und nach zwölf Stunden zu drei Vierteln. Hinzu kommt, dass der Tracer relativ schnell z.B. durch die Nieren oder durch die Leber aus dem Blut entfernt und beispielsweise mit dem Urin ausgeschieden wird. Beides führt dazu, dass nach 24 Stunden praktisch keine Radioaktivität mehr im Körper des Patienten nachweisbar ist.

Wie bei allen Verfahren, die mit ionisierenden Strahlen arbeiten (Röntgen, Nuklearmedizinische Untersuchungen), sollte bei einer bestehenden Schwangerschaft oder in der Stillzeit eine Untersuchung nur durchgeführt werden, wenn eine dringende medizinische Notwendigkeit besteht, um das Kind im Mutterleib keiner unnötigen Bestrahlung auszusetzen.

Der Arzt, der die Untersuchung durchführt, muss in jedem individuellen Fall sichergehen, dass die SPECT angemessen ist. Deshalb ist vorgeschrieben, dass der Arzt vorher eine rechtfertigende Indikation stellt.

Fachliche Beratung: Dieser Text entstand mit freundlicher Unterstützung der Deutschen Gesellschaft für Nuklearmedizin.