TY - THES A1 - Becker, Kilian T1 - Entwicklung eines 3D-Ganzkörper-Ultraschalls an Kleintieren für morphologische Bildgebung, Volumetrie und Bildfusion mit PET T1 - Development of a 3D whole-body ultrasound in small animals for morphological imaging, volumetry and image fusion with PET N2 - Einleitung: Ultraschall wird seit mehr als 50 Jahren in der Medizin eingesetzt und ist mittlerweile ein unverzichtbares diagnostisches Verfahren, es erlaubt eine nicht-invasive Darstellung der Morphologie und Funktion von Organen in Echtzeit. In der Kleintierbildgebung dominieren bisher zur morphologischen Bildgebung Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRT). Daher wurde in der vorliegenden Arbeit die Idee entwickelt, die morphologischen Informationen des 3D-Ultraschalls (3D-US) für Untersuchungen an Kleintieren zu verwenden, außerdem sollten Methoden zur multimodalen Bildgebung und Bildfusion von 3D-US und Kleintier-Positronenemissionstomographie (PET) entwickelt werden. Der Vorteil des Ultraschalls gegenüber dem Kleintier-CT liegt in der fehlenden Strahlenbelastung und der guten Verfügbarkeit, was besonders für Verlaufsstudien von Interesse ist. Methoden und Ergebnisse: Zur Bildoptimierung wurde ein Fadenphantom entwickelt, welches aufgrund der feinen Strukturen die qualitative als auch quantitative Bestimmung der Auflösung ermöglicht. Die Vorarbeiten am Fadenphantom konnten exzellent die Probleme des 3D-Ultraschalls mit der achsenabhängigen Auflösung zeigen und ermöglichten eine schnelle Beurteilung der Bildqualität. Hier bestehen Einsatzmöglichkeiten in der Bewertung verschiedener Ultraschallgeräte bezüglich der Tauglichkeit für 3D-Datenaquisition. Zur reproduzierbaren Lagerung von Mäusen wurde eine Schallkopfführung ein sowohl für 3D-US als auch Kleintier-PET kompatibler Tierhalter entwickelt. Die Maus lag zur Untersuchung im angewärmten Wasserbad auf dem Tierhalter fixiert, mit Inhalationsanästhesie und Sauerstoff über eine Atemmaske versorgt. Der Zeitaufwand für eine 3D-US-Untersuchung betrug für die Akquisition etwa eine Minute. Die generierten Ultraschalldatensätze waren von guter Qualität, Strukturen wie Leber, Nieren, Blase, Wirbelsäule und Lunge konnten selbst bei kleinen Mäusen von unter 20 Gramm Körpergewicht gut dargestellt werden. Zur Validierung des 3D-Ultraschalls wurde das Volumen verschiedener Organe und Tumore bestimmt und mit dem Goldstandard verglichen. Um die Koregistrierung mit der Kleintier-PET zu ermöglichen, wurden auf dem Tierhalter drei „fiducial markers“ angebracht, die Position und Orientierung eindeutig definieren. Die Kleintier-PET-Untersuchungen wurden nach standardisierten Protokollen durchgeführt. Die anschließende Bildfusion erfolgte mittels der frei verfügbaren Software "Amide". Diskussion: Mit dem in dieser Arbeit beschriebenen Verfahren ist eine standardisierte Gewinnung von 3D-US-Datensätzen an Kleintieren möglich; zusätzlich konnte die Machbarkeit der Bildfusion mit PET-Datensätzen gezeigt werden. Der Einsatz des 3D-Ultraschalls in longitudinalen Studien, zum Beispiel zur Beurteilung der Tumorprogression, ist vorstellbar. Die Zuverlässigkeit der volumetrischen Berechnungen ist für größere Organvolumina gut, bei kleineren Volumina besteht noch Optimierungsbedarf. Weitere Verbesserungen könnten durch den Einsatz von speziellen Schallköpfen und höheren Schallfrequenzen erzielt werden. N2 - Introduction: Ultrasound has been used for more than 50 years in medicine and has become a indispensable diagnostic tool, it allows a non-invasive imaging of the morphology and function of organs in real time. Small animal morphological imaging is now dominated by CT and MRI. For present study the idea to use morphological information of the 3D-ultrasound for examination of small animals was developed, these data should be used for image fusion of 3D ultrasound and small-animal PET. The advantage of ultrasound compared to the small-animal CT is the lack of radiation exposure and the good availability, which is especially for longitudinal studies of interest. Methods and Results: For image enhancement, a thread phantom was developed, fine structures facilitate qualitative and quantitative analysis of spatial resolution. Preliminary work on the thread phantom was excellent for investigate problems of 3D ultrasound with the axis-dependent resolution. There are potential applications for evaluating different ultrasonic devices in their suitability for 3D data acquisition. For the reproducible bedding of mice a guide bar for ultrasound transducer and a compatible holder for 3D-US and PET was developed. The mouse was bedded in the heated water bath fixed to the holder, applied inhalation anesthesia and oxygen through a breathing mask. The time required for a 3D ultrasound examination was for the acquisition of about one minute. The generated ultrasound data sets were of good quality, structures such as liver, kidney, bladder, spine and lungs were even in the case of small mice of 20 gram well represented. For validation of the 3D ultrasound volumes of various organs and tumors were determined and compared with gold standard. To allow coregistration with the microPET, three "fiducial markers" were attached to define the position and orientation. PET studies were performed according to standardized protocols. The subsequent image fusion was performed using the software "amide”. Discussion: In this study a standardized procedure for 3D-US of small animals was developed, in addition, the feasibility of image fusion with PET data sets was shown. The use of 3D ultrasound in longitudinal studies, for example, to assess tumor progression, is conceivable. The reliability of the volumetric calculations is good for large organ volumes, with smaller volumes, there is still need for improvement. Further improvements could be achieved through the use of special transducers and higher ultrasound frequencies. KW - Ultraschalldiagnostik KW - Nuklearmedizin KW - Würzburg / Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin KW - Molekulare Bildgebung KW - 3D-Ultraschall KW - dreidimensionaler Ultraschall KW - PET KW - Positronenemissionstomographie KW - Bildfusion KW - 3D ultrasound KW - three-dimensional ultrasound KW - PET KW - positron emission tomography KW - image fusion Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-55916 ER - TY - THES A1 - van Oorschot, Michaela T1 - Untersuchungen zur Aufnahme und zum Metabolismus von Fluor-18-markierten und von radiojodierten Fettsäuren in primär humanen Prostatakarzinomzelllinien und in einem experimentellen Modell eines humanen Prostatakarzinoms T1 - Analysis of uptake and metabolism of Fluor-18-labeled and radioactive-iodine labeled fatty acids in prostate cancer cells and in an experimental model of human prostate cancer N2 - Das Prostatakarzinom ist der häufigste bösartige Tumor des Mannes in den westlichen Industrieländern und die zweithäufigste tumorassoziierte Todesursache bei Männern weltweit. Für seine Diagnostik ist die Positronenemissionstomographie (PET) klinisch ein zunehmend wichtiges nicht-invasives bildgebendes Verfahren. Dennoch gibt es gegenwärtig noch kein geeignetes Radiopharmakon für die klinische Routineuntersuchung und die Charakterisierung des Prostatakarzinoms mit der PET. In dieser Arbeit wurden die Fettsäuren [18F]Fluorthiapalmitat (FTP) und 13-(4-[124/131I]Iodphenyl)-3-(p-phenylen)tridekansäure (PHIPA) hinsichtlich ihrer Eignung als Radiotracer für die PET zum Nachweis des Prostatakarzinoms in vitro und [18F]Fluorthiapalmitat auch in vivo untersucht. Methode: Für die Zellversuche wurden zwei hormonabhängige Zelllinien, LNCap und 22Rv1, und zwei hormonunabhängige Zelllinien DU145 und PC-3 verwendet. Nach Inkubation mit dem radioaktiven Tracer wurde die Höhe der Aufnahme im zeitlichen Verlauf mit Hilfe einer gamma-Kamera gemessen, sowie Untersuchungen zum Mechanismus der Aufnahme in die Zellen durchgeführt. In einem zweiten Schritt wurde die Aufnahme von [18F]FTP in ein heterotop implantiertes Prostatakarzinom in CD1-nu/nu-Nacktmäusen in vivo am Kleintier-PET bestimmt. Ergebnisse: Es zeigt sich sowohl für [18F]FTP als auch für [124/131I]PHIPA eine zeitabhängige Aufnahme in die Prostatakarzinomzellen mit Erreichen eines Plateaus. Dieses wird von der fluorierten Fettsäure [18F]FTP schneller erreicht als von der jodierten Fettsäure [124/131I]PHIPA. Das Plateau der Aufnahme liegt für [18F]FTP signifikant höher als für [124/131I]PHIPA. Desgleichen ist die maximal erreichte Aufnahme in die beiden hormonabhängigen Zelllinien LNCaP und 22Rv1 höher liegt, als in die hormonunabhängigen Zelllinien DU125 und PC-3. Im Rahmen von kompetitiven Inhibitorexperimenten mit Etomoxir konnte gezeigt werden, dass die Carnitin-Palmitoyltransferase einen wichtigen Aufnahmemechanismus für den Transport von [18F]FTP in die Zellen darstellt. Die Aufnahme von [124/131I]PHIPA in die Prostatakarzinomzellen wird durch Etomoxir nicht beeinflusst. Desgleichen lässt sich die Aufnahme sowohl von [18F]FTP als auch von [124/131I]PHIPA weder durch Koinkubation mit Angiotensin noch mit AICAR hemmen. Die Kleintier-PET-Untersuchungen zeigten eine relativ geringe Aufnahme von [18F]FTP in die Tumoren in vivo im Vergleich zur Akkumulation in Tumorzellen in vitro in der Zellkultur. Die Abgrenzung des Tumors mittels [18F]FTP-PET war zwar möglich, jedoch insgesamt noch nicht zufriedenstellend. Die Diskrepanz zwischen Daten aus Zellexperimenten in vitro und Ergebnissen aus tierexperimentellen Untersuchungen in vivo am Kleintier-PET kann noch nicht erklärt werden. Schlussfolgerung: Insgesamt legen die positiven Ergebnisse der in vitro Experimente mit [18F]FTP und [124/131I]PHIPA einen Grundstein für fortführende in vivo Bewertungen dieser Radiopharmaka mit dem Ziel, das Potential als mögliches Radiopharmakon zur Darstellung des Prostatakarzinoms abschließend klären zu können. N2 - Prostate cancer is the most frequently diagnosed cancer in man in the western civilisation and the second leading cause of cancer death in man all over the world. For its diagnosis positron emission tomography (PET) is an increasing important tool as a noninvasive procedure. Very few tracers are currently available to detect and stage prostate cancer with PET. This study is an analysis of the uptake and the metabolism of [18F]Fluorthiapalmitat (FTP) und 13-(4-[124/131I]Iodphenyl)-3-(p-phenylen)tridekansäure (PHIPA) in prostate cancer cells and for [18F]FTP in an experimental model of human prostate cancer to evaluate the potential as an imaging agent for prostate cancer. Methods: In vitro experiments were performed with LNCap and 22Rv1 (androgen-dependent) and DU145 and PC-3 (non androgen-dependent) human prostate cancer cell lines. The uptake of the radio-labeled fatty acids was evaluated, followed by analysis of the underlying mechanisms of the accumulation in tumor cells. Furthermore [18F]Fluorthiapalmitat was examined with small-animal PET in CD-1 nu/nu mice engrafted with human PC-3 prostate cancer heterotopically in the flank. Results: [18F]FTP and [124/131I]PHIPA accumulated intensively in primary human prostate cancer cells. The Uptake of [18F]FTP and [124/131I]PHIPA is a time dependent process which reaches saturation. The saturation of [18F]FTP in all cell lines is significantly higher than of [124/131I]PHIPA. Likewise, the saturation of the androgen-dependent cell lines is higher than of the non androgen-dependent cell lines. Inhibition experiments revealed that the carnitin-palmitoyltranferase is an important mechanism of [18F]FTP accumulation in prostate cancer cells, whereas Angiotensin and AICAR take no influence on the uptake of [18F]FTP and [124/131I]PHIPA. In vivo [18F]FTP accumulated less in the heterotopically prostate cancer of the CD-1 nu/nu mice than the in vitro results suggested, reaching 7.7 ± 3.9% injected dose per gram (ID/g). With [18F]FTP the visualisation of the tumor was possible, but the tumor-to-background contrast not satisfying. The gap between the positive in vitro results and the outcome of the small-animal PET could not be explained in the study. Conclusion: To evaluate the potential of [18F]FTP as a PET tracer, further experiments in vivo are necessary. Despite the in vivo results, the positive in vitro results suggest that [18F]FTP and [124/131I]PHIPA are promising candidates as radiotracer for detecting prostate cancer and warrant further studies in vivo. KW - Positronen-Emissions-Tomographie KW - Prostatakarzinom KW - PET KW - Fettsäure KW - [18F]FTP KW - [124/131I]PHIPA KW - Prostate cancer KW - PET KW - Fatty acids KW - [18F]FTP KW - [124/131I]PHIPA Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-85295 ER - TY - THES A1 - Richter, Dominik T1 - Compressed Sensing zur Filterung und Reduktion der Rekonstruktionszeit in der Positronen-Emissions-Tomographie T1 - Compressed sensing for filtering and reduction of reconstruction time in positron emission tomography N2 - Durch die Verwendung radioaktiver Substanzen mit ihrer schädigenden Wirkung auf den menschlichen Körper besteht in der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ein fortwährendes Interesse an der Reduktion der applizierten Dosis bei gleichbleibender Qualität der Ergebnisse. Zusätzlich ist im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit der Systeme eine Reduktion sowohl der Akquisitions- als auch der Rekonstruktionszeit erstrebenswert. In dieser Arbeit werden zwei Möglichkeiten vorgestellt, diese Ziele durch den Einsatz von Compressed Sensing (CS) zu erreichen. Neben der Entwicklung neuartiger Rekonstruktionsalgorithmen können Filtertechniken eingesetzt werden, um eine qualitative Verbesserung rekonstruierter Bilder zu erzielen. Der Vorteil eines Filters besteht unter anderem darin, dass diese retrospektiv angewandt werden können. Es ist folglich möglich, die Qualität eines Bildes zu überprüfen und lediglich im Bedarfsfall einen Filter einzusetzen. Die Technik des CS war in den letzten Jahren Gegenstand zahlreicher Forschungsarbeiten im Bereich der Bildgebung, insbesondere in der Magnetresonanztomographie und der Computertomographie (CT). Mit CS könnten bildgebende Verfahren wie die CT oder die PET mit weniger Messungen durchgeführt werden, wodurch sich die Messzeit und die Strahlenexposition reduziert. In der molekularen Bildgebung mit der PET ist CS jedoch weitgehend unbekannt. Im ersten Teil dieser Dissertation wird eine Methode vorgestellt, welche CS als Filtertechnik in der PET einsetzt. Den Ausgangspunkt stellt ein vollständiger, analytisch rekonstruierter Datensatz dar. Dieser wird mit einer Reihe unterschiedlicher Abtastmuster retrospektiv unterabgetastet und jeweils erneut, unter Verwendung von CS rekonstruiert. Im rauschfreien Fall würde CS stets das Originalbild liefern. Das überlagerte Rauschen führt jedoch zu Artefakten und einer Verschlechterung des Ergebnisses. CS kann nun einerseits das Rauschen vermindern. Andererseits ist es durch die Mittelung mehrerer unterschiedlicher Rekonstruktionen möglich, die Artefakte zu reduzieren. Auf diesem Weg kann die Bildqualität signifikant verbessert werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Technik sowohl für 2D, als auch für 3D Datensätze verwendet werden kann. Die größten qualitativen Verbesserungen werden erzielt, wenn der Datensatz lediglich aus wenigen Ereignissen besteht. In diesem Fall ist die Bildqualität der analytischen Rekonstruktionen extrem schlecht, die Verbesserung durch die Filtertechnik mit CS und die damit verbundene Erhöhung des Signal-Rausch-Verhältnisses jedoch am größten. Bei diesen Datensätzen können die Ergebnisse iterativer Rekonstruktionen übertroffen werden. In der Praxis wäre damit ein Einsatz speziell bei dynamischen oder getriggerten Aufnahmen denkbar. In beiden Fällen basieren die Rekonstruktionen nicht selten auf wenigen Ereignissen. Die resultierenden Bilder sind häufig von schlechter Qualität, womit eine Verbesserung durch Filterung sinnvoll ist. Der zweite Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Rohdaten-basierten Triggerung am Kleintier-PET sowie mit dem Einsatz von CS zur Reduktion der Rekonstruktionszeit. Frühere Veröffentlichungen zeigten bereits die Anwendbarkeit Rohdaten-basierter Triggermethoden bei humanen Datensätzen. Im Hinblick auf eine präklinische Anwendung, speziell bei Datensätzen mit dem Fokus auf Mäuseherzen, existieren jedoch nur wenige Studien. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass die segmentierte Methode des Massenschwerpunkts (COMseg) eine Technik darstellt, welche die kardiale Triggerung sowohl bei Datensätzen von Ratten, als auch von Mäusen erlaubt. Ein nicht zu unterschätzender Nachteil der COMseg besteht darin, dass vor deren Anwendung die List-Mode Datei in kleine Zeitframes unterteilt und in Sinogramme sortiert werden muss. Auf jedes Sinogramm wird im Anschluss ein Rebinning Algorithmus angewandt. Dies stellt einen enormen Zeitaufwand dar, wodurch sich eine Anwendung bei größeren Studien in der Praxis als schwierig erweist. Ziel der Triggermethoden ist die Gewinnung eines Triggersignals, durch welches beispielsweise der Herzschlag in mehrere Phasen aufgeteilt werden kann. Das Triggersignal hat für gewöhnlich eine dünnbesetzte Repräsentation im Frequenzraum. Dieses Vorwissen ermöglicht den Einsatz von CS. Anstelle des vollständigen Datensatzes wurde lediglich ein Teil der Daten in kleine Zeitframes sortiert und mit der COMseg ausgewertet. Aus diesem unterabgetasteten Datensatz wird mit Hilfe von CS das vollständige Triggersignal rekonstruiert. Die Stärke der Unterabtastung entspricht in etwa dem Faktor der Reduktion der Rekonstruktionszeit. Auf diesem Weg ist es möglich, eine signifikante Beschleunigung zu erzielen. Die Anwendung dieser Technik ist jedoch nicht auf die COMseg beschränkt. Prinzipiell kann das Verfahren bei allen Methoden der Rohdaten-basierten Triggerung angewandt werden, welche es erlauben, die Abtastpunkte des Signals separat zu berechnen. Damit werden Algorithmen interessant, deren Einsatz aufgrund aufwändiger Berechnungen bislang in der Praxis nicht sinnvoll war. Zusammenfassend legen die in dieser Arbeit vorgestellten Daten nahe, dass CS ein neuartiges Werkzeug in der PET darstellen könnte, mit welchem eine Filterung von Bildern sowie eine Reduktion der Rekonstruktionszeit möglich ist. N2 - In positron emission tomography (PET) radioactive substances are used. The exposure to ionizing radiation can cause damage to the human body. Therefore, there is an ongoing interest in reducing the amount of applied dose while keeping the quality of the results. With regard to the cost effectiveness of the systems a reduction of acquisition as well as reconstruction time is desirable. Within this work two possibilities are presented that enable achieving these objectives by using compressed sensing (CS). Filtering methods can be used beside the development of novel reconstruction algorithms to improve the quality of reconstructed images. One advantage of filters is the possibility of retrospective usage. Therewith, the image quality can be evaluated and the filter is solely applied if necessary. Over the past years, CS was the subject of several research activities in the field of imaging techniques, especially in magnetic resonance imaging and x-ray computed tomography (CT). CS could enable imaging modalities such as CT and PET to reconstruct images using fewer measurements, thus reducing scanning time and a patient's exposure to radiation. However, data on applications of CS in the molecular imaging with PET are lacking. The first part of this dissertation describes a method that uses CS as a filter in PET. The initial point is a complete and analytically reconstructed dataset. Several different sampling patterns are applied for retrospective undersampling followed by an reconstruction using CS. In the noise-free case each reconstruction would yield the original image. However, additional noise results in artefacts and in a decline of the result. On the one hand, CS is able to reduce noise. On the other hand, an averaging of several different reconstructions can reduce artefacts. Therewith, the image quality can be improved significantly. It is shown that the method could be applied to 2D as well as to 3D datasets. Best results are obtained when the dataset consists of a few events only. While the quality of analytically reconstructed images is extremely bad, the greatest improvement and therewith the maximum increase of the signal-to-noise ratio is achieved using the CS filter method. Thereby, it is possible to outperform the results of iterative reconstructions. In practice, an application to dynamic or gated acquisitions would be conceivable. Reconstructions at both acquisition modes are often based on few counts. The resulting images are commonly of bad quality, whereby an improvement using a filter is reasonable. The second part of this work deals with raw data based triggering at a small animal PET as well as the application of CS to reduce reconstruction time. Former publications already showed the practicability of raw data based triggering methods at human datasets. However, with regard to preclinical utilisation and especially to datasets that focus mice hearts, there are only few studies available. Within this work it is shown that the segmented centre of mass method (COMseg) enables cardiac gating of datasets of rats as well as mice. When applying the COMseg list-mode data have to be sub-divided into small time frames and sorted to sinograms. Afterwards, a rebinning algorithm is applied to each sinogram. The enormous expenditure of time is a disadvantage that should not be underestimated. In practice, an application to larger studies is difficult thereby. The aim of triggering methods is to yield a triggering signal which enables subdivision e.g. of the heartbeat in several phases. Usually, a triggering signal has a sparse representation in frequency space. This previous knowledge allows the application of CS. Instead of all data only a fraction of the dataset is sorted to small time frames and analysed using the COMseg. CS is used to calculate the complete triggering signal out of the undersampled one. The amount of undersampling corresponds to the reduction factor of reconstruction time. Thereby, a significant acceleration can be achieved. However, the application of this technique is not limited to the COMseg. If a raw data based triggering method calculates each sample individually, CS can be applied. Therefore, algorithms that were not practicable because of long computation times may become interesting. In summary, data of this work suggest that CS could be a novel analysis tool for filtering and reduction of reconstruction time in PET. KW - Komprimierte Abtastung KW - Positronen-Emissions-Tomographie KW - Medizintechnik KW - Filter KW - filtering KW - Compressed Sensing KW - PET Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-106569 ER - TY - THES A1 - Li, Xiang T1 - Molecular imaging of inflammation in atherosclerosis: Preclinical study in Apolipoprotein E-Deficient mice and preliminary evaluation in human using positron emission tomography T1 - Molekulare Bildgebung inflammatorischer Prozesse bei Atherosklerose: Präklinische Studie in Apolipoprotein-E Knockout-Mäusen sowie erste Evaluation humaner PET-Studien N2 - Motivation and Aim: Cardiovascular disease has been the leading cause of mortality and morbidity throughout the world. In developed countries, cardiovascular diseases are already responsible for a majority of deaths and will become the pre-eminent health problem worldwide (1,2). Rupture of atherosclerotic plaque accounts for approximately 70% of fatal acute myocardial infarction and sudden heart deaths. Conventional criterias for the diagnosis of “vulnerable plaques” are calcified nodules, yellow appearance of plaque, a thin cap, a large lipid core, severe luminal stenosis, intraplaque hemorrhage, inflammation, thrombogenicity, and plaque injury (3-5). Noninvasive diagnosis of vulnerable plaque still remains a great challenge and a huge research prospect, which triggered us to investigate the feasibility of PET imaging on the evaluation of atherosclerosis. Nuclear imaging of atherosclerosis， especially co-registered imaging modalities, could provide a promising diagnostic tool including both anatomy and activities to identify vulnerable atherosclerotic plaque or early detection of inflammatory endothelium at risk. Furthermore, the development of specific imaging tracers for clinical applications is also a challenging task. The aim of this work was to assess the potential of novel PET imaging probes associated with intra-plaque inflammation on animal models and in human respectively. Methods In this work, several molecular imaging modalities were employed for evaluation of atherosclerosis. They included Positron emission tomography / Computed tomography (PET/CT) for human studies, and micro-PET, autoradiography and high-resolution magnetic resonance imaging (MRI) for animal studies. Radiotracers for PET imaging included the glucose analogue 18F-Fluorodeoxyglucose (18F-FDG), the somatostatin receptor avide tracer 68Ga-DOTATATE, and the Gallium-68 labeled fucoidan (68Ga-Fucoidan), which was developed as a PET tracer to detect endothelial P-selectin, which overexpressed at early stage of atherosclerosis and endothelial overlying activated plaque. Tracer’s capabilities were firstly assessed on cellular level in vitro. Subsequently, Animal studies were conducted in two animal models: 1, Apolipoprotein E (ApoE-/-) mice having severe atherosclerotic plaque; 2, Lipopolysaccharide (LPS) -induced mice for receiving acute vascular inflammation. Corresponding analyses on protein and histological level were conducted as well to confirm our results. In human study, 16 patients with neuroendocrine tumors (NETs) were investigated on imaging vascular inflammation. These patients had undergone both 68Ga-DOTATATE PET/CT and 18F-FDG PET/CT for staging or restaging within 6 weeks. 16 patients were randomized into two groups: high-risk group and low-risk group. Uptake ratio of both tracers from two groups were compared and correlated with common cardiovascular risk factors. Results and Conclusion In murine study, the expression of somatostatin receptor 2, which is the main bio-target of 68Ga-DOTATATE on macrophage/monocyte was confirmed by flow cytometry and immunohistochemistry. Prospectively, high specific accumulation of 68Ga-DOTATATE to the macrophage within the plaques was observed in aorta lesions by autoradiography and by micro-PET. In study with 68Ga-fucoidan, a strong expression of P-selectin on active endothelium overlying on inflamed plaque but weaker on inactive plaques was confirmed. Specific focal uptake of 68Ga-fucoidan were detected at aorta segments by micro-PET, and correlated with high-resolution magnetic resonance imaging (MRI), which was used to characterize the morphology of plaques. 68Ga-fucoidan also showed a greater affinity to active inflamed plaque in comparison of inactive fibrous plaque, which was assessed by autoradiography. Specificity of 68Ga-DOTATATE and 68Ga-fucoidan were confirmed by ex-vivo blocking autoradiography and in vivo blocking PET imaging respectively. In human study, focal uptake of both 18F-FDG and 68Ga-DOTATATE was detected. Analyzing concordance of two tracers’ uptake ratio, Out of the 37 sites with highest focal 68Ga-DOTATATE uptake, 16 (43.2%) also had focal 18F-FDG uptake. Of 39 sites with highest 18F-FDG uptake, only 11 (28.2%) had a colocalized 68Ga-DOTATATE accumulation. Correlated tracers’ uptake and calcium burden and risk factors, Mean target-to-background ratio (TBR) of 68Ga-DOTATATE correlated significantly with the presence of calcified plaques (r=0.52), hypertension (r=0.60), age (r=0.56) and uptake of 18F-FDG (r=0.64). TBRmean of 18F-FDG correlated significantly only with hypertension (r=0.58; p<0.05). Additionally, TBRmean of 68Ga-DOTATATE is significant higher in the high risk group while TBRmean of 18F-FDG is not. In conclusion, we evaluated vascular inflammation of atherosclerosis non-invasively using the two PET tracers: 68Ga-DOTATATE and 68Ga-Fucoidan. 68Ga-DOTATATE show specific affinity to infiltrated macrophage within the plaques. 68Ga-Fucoidan may hold the potential to discriminate between active and inactive atherosclerotic plaques in terms of variant accumulation on different-types of plaques. PET as leading molecular imaging technique provides superiority in assessing cellular activity, which is pivotal for understanding internal activity of atherosclerotic plaques. Since diagnosis of atherosclerosis is a complex and multi-dimensional task. More integrated imaging technology such as PET/MRI, faster imaging algorithm, more efficient radiotracer are required for further development of atherosclerosis imaging, N2 - Ziel: Kardiovaskuläre Erkrankungen stellen die häufigste Todesursache der westlichen Industrieländer dar und führen zu einem zunehmenden Gesundheitsproblem weltweit. (1,2). Ca. 70 % aller akuten Myocardinfarkte sind auf die Ruptur atherosklerotischer Plaques zurück zuführen, deren typische Charakteristika ein kalzifizierter, lipidhaltiger Kern, überzogen von einer dünnen fibrösen Kappe, darstellt. Innerhalb der atherosklerotischer Plaques kommt es zu Makrophageneinlagerung und im weiteren Verlauf zu entzündlichen und angiogentischen Prozesse, die zu Einblutungen führen und die Instabilität der Plaques zur Folge hat (3-5). Die nichtinvasive Diagnostik rupturgefährdeter Plaques stellt immer noch eine große medizinische Herausforderung dar. Die nuklearmedizinische Bildgebung, kombiniert mit MRT/CT zur anatomischen Co-Registrierung, könnte eine verbesserte diagnostische Methode zur Darstellung rupturgefährdeter atherosklerotischen Plaques und frühzeitiger entzündlicher Prozesse darstellen. Ziel dieser Arbeit war es daher, atherosklerosische Plaques mittels Positronen¬emissions¬tomografie (PET) unter Verwendung neuer PET Tracer für die Darstellung von Entzündungs¬prozesse im Tiermodell und der humanen Anwendung zu untersuchen. Material und Methoden: Im Rahmen dieser Arbeit kamen verschiedene bildgebende Verfahren zur Anwendung. Im Einzelnen waren dies PET/CT bei humanen Studien sowie micro-PET, Autoradiografie und hochauflösende Magnetresonanztomografie (MRT) bei Untersuchungen im Tiermodell. Als PET-Tracer wurden das Glukosederivat 18F-Flurodesoxyglukose (18F-FDG), 68Ga-DOTATATE, das an Somatostatin-Rezeptoren bindet sowie Gallium-68 markiertes Fucoidan (68Ga-Fucoidan) verwendet. Bei 68Ga-Fucoidan handelt es sich um einen neu entwickelten PET-Tracer zur Darstellung von P-Selectin, welches an aktivieren Plaques im frühen Stadium der Atherosklerose überexprimiert wird. Die Untersuchungen im Tiermodell fanden sowohl an Apolipoprotein E Knockout-Mäusen (ApoE-/-) als auch an Lipopolysaccharid- (LPS) induzierten Mäusen statt. Des Weiteren wurden uptake-Untersuchungen auf in Zellkulturexperimenten durchgeführt. Zur Bestätigung der der Untersuchungsergebnisse wurden zusätzlich histochemische Untersuchungen durchgeführt. Im Rahmen der humanen Studien wurden 16 Patienten mit neuroendokrinenen Tumoren (NET) hinsichtlich vaskulärer Entzündungsprozesse untersucht. Alle Patienten erhielten ein 68Ga-DOTATATE PET/CT und 18F-FDG PET/CT zum Staging bzw. Restaging innerhalb von 6 Wochen. Die Einteilung der Patienten erfolgte in zwei Gruppen: hohes Risiko und geringes Risiko. Die uptake-Verhältnisse beider Tracer in beiden Gruppen wurden mit einander verglichen und hinsichtlich bekannter cardiocaskulärer Risikofaktoren in Beziehung gesetzt. Ergebnisse und Zusammenfassung: Die Expression der Somatostatin-Rezeptor Subtyps 2, an den 68Ga-DOTATATE an Makrophagen/Monocyten bindet, konnte mittels flow cytometrischer und immunhistochemischer Experimente im Mausmodell bestätigt werden. Mit Hilfe von micro-PET Untersuchungen und Autoradiografie wurde eine hohe spezifische Anreicherung von 68Ga-DOTATATE an Makrophagen innerhalb der Plaques beobachtet.Im Rahmen der Untersuchungen mit 68Ga-Fucoidan konnte eine hohe P-Selectin-Expression an aktiviertem Endothelium, welches die entzündlichen Plaques überlagert festgestellt werden. Bei inaktiven Plaques hingegen zeigte sich eine geringe P-Selectin-Expression. In micro-PET-Studien konnte ein spezifischer fokaler uptake von 68Ga-Fucoidan in der Aorta nachgewiesen werden. Dieser korrelierte mit den zusätzlich durchgeführten MRT-Unter¬suchungen zur Charakterisierung der Plaquemorphologie. Mittels Autoradiografie konnte nachgewiesen werden, dass 68Ga-Fucoidan eine höhere Affinität zu aktivierten entzündlichen Plaques im Vergleich zu inaktivieren fibrösen Plaques zeigt. Die spezifische Bindung von 68Ga-DOTATATE und 68Ga-Fucoidan wurde über Blockadeexperimente mittels Autoradiografie und PET bestätigt. In der humanen Anwendung wurde ein fokaler uptake von 18F-FDG und 68Ga-DOTATATE detektiert. Die Analyse der Übereinstimmung des uptakes beider Tracer ergab: Von 37 spots mit hohem 68Ga-DOTATATE-uptake zeigten 16 (43,2 %) ebenfalls einen fokalen 18F-FDG -uptake. Von 39 spots mit hohem 18F-FDG -uptake zeigten nur 11(28,2%) eine 68Ga-DOTATATE-Anreicherung. Betrachtet man den Tracer-uptake hinsichtlich des Calcium-burden und weiterer Risikofakoren, so ergeben sich folgende Korrelationskoeffizienten: TBRmean of 68Ga-DOTATATE korreliert signifikant mit der Anwesenheit von kalzifizierten Plaques (r=0,52), Blutdruck (r=0,60), Alter (r=0,56) und 18F-FDG uptake (r=0,64). Eine signifikante Korrelation von TBRmean 18F-FDG konnte lediglich beim Risikofaktor Blutdruck (r=0,58, p<0,05) festgestellt werden. Weiterhin zeigte sich, dass der TBRmean von Ga-DOTATATE in der Hoch-Risiko-Gruppe signifikant höher, dies gilt jedoch nicht für TBRmean 18F-FDG. Zusammenfassung: In dieser Arbeit wurden die vaskulären Entzündungsprozessen der Atherosklerose mittels der nichtinvasiven PET unter Verwendung von 68Ga-DOTATATE und 68Ga-Fucoidan untersucht und bewertet. 68Ga-DOTATATE zeigte eine spezifische Affinität zu Makrophagen innerhalb der atherosklerotischen Plaques. Mit 68Ga-Fucoidan konnt zwischen aktiven und inaktiven Plaques unterschieden werden. Die molekulare Bildgebung mittels PET eignet sich hervorragend zur Darstellung und Untersuchung molekularer Prozesse innerhalb atheroskerotischer Plaques. Dennoch sind weiterführende Technologien wie PET/MR, schnellere Algorithmen, hoch spezifische Radiotracer zur Weiterentwicklung der PET-Bildgebung atherosklerotischer Plaques notwendig. KW - Arteriosklerose KW - Entzündung KW - Makrophage KW - Positronen-Emissions-Tomographie KW - Non-invasive imaging KW - Atherosclerosis KW - PET KW - Nuclear imaging KW - Inflammation KW - Positron emission tomography KW - Vulnerable plaque KW - Macrophage Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-104622 ER - TY - JOUR A1 - Chen, Xinyu A1 - Werner, Rudolf A. A1 - Javadi, Mehrbod S. A1 - Maya, Yoshifumi A1 - Decker, Michael A1 - Lapa, Constantin A1 - Herrmann, Ken A1 - Higuchi, Takahiro T1 - Radionuclide imaging of neurohormonal system of the heart JF - Theranostics N2 - Heart failure is one of the growing causes of death especially in developed countries due to longer life expectancy. Although many pharmacological and instrumental therapeutic approaches have been introduced for prevention and treatment of heart failure, there are still limitations and challenges. Nuclear cardiology has experienced rapid growth in the last few decades, in particular the application of single photon emission computed tomography (SPECT) and positron emission tomography (PET), which allow non-invasive functional assessment of cardiac condition including neurohormonal systems involved in heart failure; its application has dramatically improved the capacity for fundamental research and clinical diagnosis. In this article, we review the current status of applying radionuclide technology in non-invasive imaging of neurohormonal system in the heart, especially focusing on the tracers that are currently available. A short discussion about disadvantages and perspectives is also included. KW - SPECT KW - radiotracer KW - heart failure KW - cardiac neurohormonal system KW - nuclear cardiology KW - PET Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-149205 VL - 5 IS - 6 ER - TY - JOUR A1 - Israel, Ina A1 - Ohsiek, Andrea A1 - Al-Momani, Ehab A1 - Albert-Weissenberger, Christiane A1 - Stetter, Christian A1 - Mencl, Stine A1 - Buck, Andreas K. A1 - Kleinschnitz, Christoph A1 - Samnick, Samuel A1 - Sirén, Anna-Leena T1 - Combined [\(^{18}\)F]DPA-714 micro-positron emission tomography and autoradiography imaging of microglia activation after closed head injury in mice JF - Journal of Neuroinflammation N2 - Background Traumatic brain injury (TBI) is a major cause of death and disability. Neuroinflammation contributes to acute damage after TBI and modulates long-term evolution of degenerative and regenerative responses to injury. The aim of the present study was to evaluate the relationship of microglia activation to trauma severity, brain energy metabolism, and cellular reactions to injury in a mouse closed head injury model using combined in vivo PET imaging, ex vivo autoradiography, and immunohistochemistry. Methods A weight-drop closed head injury model was used to produce a mixed diffuse and focal TBI or a purely diffuse mild TBI (mTBI) in C57BL6 mice. Lesion severity was determined by evaluating histological damage and functional outcome using a standardized neuroscore (NSS), gliosis, and axonal injury by immunohistochemistry. Repeated intra-individual in vivo μPET imaging with the specific 18-kDa translocator protein (TSPO) radioligand [\(^{18}\)F]DPA-714 was performed on day 1, 7, and 16 and [\(^{18}\)F]FDG-μPET imaging for energy metabolism on days 2–5 after trauma using freshly synthesized radiotracers. Immediately after [\(^{18}\)F]DPA-714-μPET imaging on days 7 and 16, cellular identity of the [\(^{18}\)F]DPA-714 uptake was confirmed by exposing freshly cut cryosections to film autoradiography and successive immunostaining with antibodies against the microglia/macrophage marker IBA-1. Results Functional outcome correlated with focal brain lesions, gliosis, and axonal injury. [\(^{18}\)F]DPA-714-μPET showed increased radiotracer uptake in focal brain lesions on days 7 and 16 after TBI and correlated with reduced cerebral [\(^{18}\)F]FDG uptake on days 2–5, with functional outcome and number of IBA-1 positive cells on day 7. In autoradiography, [\(^{18}\)F]DPA-714 uptake co-localized with areas of IBA1-positive staining and correlated strongly with both NSS and the number of IBA1-positive cells, gliosis, and axonal injury. After mTBI, numbers of IBA-1 positive cells with microglial morphology increased in both brain hemispheres; however, uptake of [\(^{18}\)F]DPA-714 was not increased in autoradiography or in μPET imaging. Conclusions [\(^{18}\)F]DPA-714 uptake in μPET/autoradiography correlates with trauma severity, brain metabolic deficits, and microglia activation after closed head TBI. KW - neuroinflammation KW - TBI KW - immunohistochemistry KW - weight drop KW - PET KW - diffuse KW - focal KW - TSPO KW - autoradiography KW - IBA-1 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-146606 VL - 13 IS - 140 ER - TY - JOUR A1 - Lapa, Constantin A1 - Reiter, Theresa A1 - Kircher, Malte A1 - Schirbel, Andreas A1 - Werner, Rudolf A. A1 - Pelzer, Theo A1 - Pizarro, Carmen A1 - Skowasch, Dirk A1 - Thomas, Lena A1 - Schlesinger-Irsch, Ulrike A1 - Thomas, Daniel A1 - Bundschuh, Ralph A. A1 - Bauer, Wolfgang R. A1 - Gartner, Florian C. T1 - Somatostatin receptor based PET/CT in patients with the suspicion of cardiac sarcoidosis: an initial comparison to cardiac MRI JF - Oncotarget N2 - Diagnosis of cardiac sarcoidosis is often challenging. Whereas cardiac magnetic resonance imaging (CMR) and positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) with \(^{18}\)F-fluorodeoxyglucose (FDG) are most commonly used to evaluate patients, PET/CT using radiolabeled somatostatin receptor (SSTR) ligands for visualization of inflammation might represent a more specific alternative. This study aimed to investigate the feasibility of SSTR–PET/CT for detecting cardiac sarcoidosis in comparison to CMR. 15 patients (6 males, 9 females) with sarcoidosis and suspicion on cardiac involvement underwent SSTR-PET/CT imaging and CMR. Images were visually scored. The AHA 17-segment model of the left myocardium was used for localization and comparison of inflamed myocardium for both imaging modalities. In semi-quantitative analysis, mean (SUV\(_{mean}\)) and maximum standardized uptake values (SUV\(_{max}\)) of affected myocardium were calculated and compared with both remote myocardium and left ventricular (LV) cavity. SSTR-PET was positive in 7/15, CMR in 10/15 patients. Of the 3 CMR+/PET- subjects, one patient with minor involvement (<25% of wall thickness in CMR) was missed by PET. The remaining two CMR+/PET- patients displayed no adverse cardiac events during follow-up. In the 17-segment model, PET/CT yielded 27 and CMR 29 positive segments. Overall concordance of the 2 modalities was 96.1% (245/255 segments analyzed). SUV\(_{mean}\) and SUV\(_{max}\) in inflamed areas were 2.0±1.2 and 2.6±1.2, respectively. The lesion-to-remote myocardium and lesion-to-LV cavity ratios were 1.8±0.2 and 1.9±0.2 for SUV\(_{mean}\) and 2.0±0.3 and 1.7±0.3 for SUV\(_{max}\), respectively. Detection of cardiac sarcoidosis by SSTR-PET/CT is feasible. Our data warrant further analysis in larger prospective series. KW - sarcoidosis KW - PET KW - SSTR KW - somatostatin receptor KW - DOTATOC Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-175423 VL - 7 IS - 47 ER - TY - THES A1 - Omert, Leilah Marie-Luise T1 - Einfluss systemischer Therapie auf die funktionelle Bildgebung des Multiplen Myeloms T1 - Influence of systemic therapy on functional imaging of Multiple Myeloma N2 - Das Multiple Myelom (MM) ist eine maligne hämatologische Erkrankung, die trotz großer Fortschritte in der Therapie immer noch eine schlechte Prognose hat. Bisher ist es nicht möglich, mit einem bildgebenden Verfahren alle Fragen der Diagnostik, der Stadieneinteilung, des Therapiemonitorings und der Evaluation der Prognose des Multiplen Myeloms zu klären. Da es sich beim Multiplen Myelom aber um eine stark heterogene Erkrankung handelt, die eine frühzeitige individuelle Therapie erfordert, ist es unbedingt nötig Verfahren zu entwickeln, die eine spezifische Charakterisierung der Erkrankung bei jedem einzelnen Patienten ermöglichen. In der vorliegenden Arbeit wurden die MM-Zelllinien INA-6, MM.1S und OPM-2 mit dem Proteasominhibitor MLN9708 behandelt. Behandelte und unbehandelte Zellen wurden mit dem Standardtracer 2-[18F]-Fluoro-2-Desoxy-D-Glukose (18F-FDG) oder dem in der Anwendung beim Multiplen Myelom neuen Aminosäuretracer [11C]-Methionin (11C-MET) inkubiert und die Aufnahme der Tracer zu bestimmten Zeitpunkten gemessen. Des Weiteren wurde die Ausprägung biologischer Merkmale der MM-Pathogenese bei behandelten und unbehandelten Zellen untersucht. Anschließend wurde ermittelt, ob ein Zusammenhang zwischen der Höhe der Traceraufnahme und der Ausprägung biologischer Merkmale der MM-Pathogenese bei behandelten und unbehandelten Zellen besteht. Hierdurch soll geklärt werden, ob 11C-MET besser zur Diagnostik, dem Therapiemonitoring und der Evaluation der Prognose des Multiplen Myeloms geeignet ist als der Standardtracer 18F-FDG. Es zeigte sich eine signifikant höhere 11C-MET-Aufnahme sowohl unbehandelter als auch behandelter Zellen im Vergleich zu 18F-FDG. Außerdem war eine Unterscheidung zwischen behandelten und unbehandelten Zellen mit 11C-MET besser möglich als mit 18F-FDG. Zwischen Traceraufnahme und biologischen Merkmalen der MM-Pathogenese, wie Proliferation, Expression von intrazellulären Leichtketten, CXCR4 und CD138, ergaben sich für behandelte und unbehandelte Zellen variable Zusammenhänge. Die Ergebnisse legen nahe, dass 11C-MET besser zur Diagnostik und zum Therapiemonitoring des Multiplen Myeloms geeignet ist als der Standardtracer 18F-FDG. Ob 11C-MET auch zur Stadieneinteilung und zur Evaluation der Prognose des Multiplen Myeloms besser geeignet ist als 18F-FDG, muss in weiteren Studien untersucht werden. N2 - Despite new therapies Multiple Myeloma (MM) remains a hematologic malignancy with poor prognosis. Because of marked disease heterogeneity outcomes are extremely variable. The role of functional imaging, such as positron emission tomography for diagnosis, therapy monitoring, staging and prognostication is being investigated for a few years. This study evaluated the radiotracers 11C-Methionine (paraprotein-biosynthesis) and 18F-FDG (glucose-utilization) for diagnosis, therapy monitoring, staging and outcome prediction of MM. Influence of proteasome-inhibitor MLN9708 (Ixazomib) on radiotracer-uptake of different MM cell-lines was analyzed and related to tumor-biology. Both untreated and treated MM cells significantly took up more 11C-Methionine than 18F-FDG. Discrimination of treated and untreated cells was only possible with 11C-Methionine. Correlations between tracer uptake and tumor biology were variable for both tracers. These results suggest that 11C-Methionine is superior to 18F-FDG in diagnosis and therapy monitoring of MM. The suitability of 11C-Methionine for staging and prognostication has to be evaluated in further studies. KW - Multiples Myelom KW - Bildgebung KW - PET Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-154793 ER - TY - CHAP A1 - Werner, Rudolf A1 - Hayakawa, Nobuyuki A1 - Arias-Loza, Paula-Anah A1 - Wakabayashi, Hiroshi A1 - Shinaji, Tetsuya A1 - Lapa, Constantin A1 - Pelzer, Theo A1 - Higuchi, Takahiro T1 - Bildgebung der frühen linksventrikulären Dysfunktion mit ECG-gated F-18-FDG PET in einem Diabetes-Ratten-Modell T2 - Nuklearmedizin N2 - Einleitung: Die linksventrikuläre diastolische Dysfunktion (LVDD) ist bei Diabetikern noch vor Entwicklung einer klinisch apparenten Herzinsuffizienz eines der ersten Anzeichen einer kardialen Beteiligung. Daher soll in dieser Studie untersucht werden, ob die LVDD mit ECG-gated F-18-FDG PET in einem Diabetes-Rattenmodell dargestellt werden kann. Methodik: Es wurden F-18-FDG PET Scans in einem Typ-2-Diabetes Rattenmodell (ZDF fa/fa, n=6) und in ZL Kontrollen (n=6) vorgenommen (Alter, jeweils 13 Wochen). Unter Hyperinsulinemic-Euglycemic Clamp-Technik wurden 37 MBq 18F-FDG über die Schwanzvene appliziert. 15-35 Minuten nach Tracergabe wurden mittels eines Kleintier-PET-Scanners sowie unter EKG-Ableitung PET Scans angefertigt (16 frames/cardiac cycle). Die linksventrikuläre Ejektionsfraktion (EF) und die Peak Füllrate (PFR) wurden mittels einer geeigneten Software (Heart Function View) gemessen, wobei die Software an die Größe des Rattenherzes angepasst wurde. Ergebnisse: Im Alter von 13 Wochen entwickeln ZDF Diabetes-Ratten eine im Vergleich zu Kontrolltieren eine signifikante myokardiale Hypertrophie, bestätigt durch post-mortem Analyse des Herzgewichtes (994±78mg vs. 871±44mg in ZDF Diabetes-Ratten vs. ZL Kontrollen, p<0.01). ECG-gated PET zeigte eine signifikante Abnahme der LV diastolischen PFR (10.4±0.5 vs. 11.8±0.4 EDV/sec in ZDF Diabetes-Ratten vs. ZL Kontrollen, p<0.001), jedoch zeigte sich kein signifikanter Unterschied zwischen LVEF und der Herzfrequenz in den untersuchten ZDF Diabetes-Ratten und Kontrollen (LVEF: 60.0±4.5 vs. 63.7±4.1%, n.s. und HR: 305±25 vs. 323±24 bpm, n.s.). Schlussfolgerung: Im Diabetes-Ratten-Modell kann unter Verwendung eines ECG-gated FDG-PET Protokolls die diastolische Dysfunktion als Parameter der frühen diabetischen Kardiomyopathie nachgewiesen werden. KW - Positronen-Emissions-Tomografie KW - Diabetes KW - diabetische Kardiomyopathie KW - Positronen-Emissions-Tomografie KW - PET KW - EKG KW - ECG KW - ECG-gated Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-161396 UR - http://www.nuklearmedizin.de/jahrestagungen/abstr_online2017/print_abstract_pdf.php SN - 0029-5566 N1 - This article is not an exact copy of the original published article in Nuklearmedizin. The definitive publisher-authenticated version of „Bildgebung der frühen linksventrikulären Dysfunktion mit ECG-gated F-18-FDG PET in einem Diabetes-Ratten-Modell. Nuklearmedizin 2017; 56 (Abstract Nr.: V119).“ is available online at http://www.nuklearmedizin.de/jahrestagungen/abstr_online2017/print_abstract_pdf.php VL - 56 IS - 2 PB - Schattauer Verlag ER - TY - CHAP A1 - Werner, Rudolf A1 - Wakabayashi, Hiroshi A1 - Jahns, Roland A1 - Ergün, Süleyman A1 - Jahns, Valerie A1 - Higuchi, Takahiro T1 - PET-Guided Histological Characterization of Myocardial Infiltrating Cells in a Rat Model of Myocarditis T2 - European Heart Journal - Cardiovascular Imaging N2 - No abstract available. KW - Myokarditis KW - positron emission tomography KW - myocarditis KW - PET KW - 18F-FDG Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-161127 SN - 2047-2404 N1 - This is a pre-copyedited, author-produced version of an article accepted for publication in European Heart Journal Cardiovascular Imaging following peer review. The version of record . Eur Heart J Cardiovasc Imaging. ISSN: 2047-2404. Supplement, vol. 18, i1-i3, May 2017 is available online at: 10.1093/ehjci/jex071. VL - 18 IS - Supplement PB - Oxford University Press ER - TY - CHAP A1 - Werner, Rudolf A1 - Chen, Xinyu A1 - Lapa, Constantin A1 - Robinson, Simon A1 - Higuchi, Takahiro T1 - Intracellular behavior of the novel sympathetic nerve agent \(^{18}\)F-LMI1195 T2 - Journal of Nuclear Cardiology N2 - No abstract available. KW - Herz KW - PET KW - sympathetic nerve KW - autonomic nervous system KW - 18F-LMI1195 KW - positron emission tomography KW - heart KW - cardiac Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-161137 SN - 1071-3581 N1 - This is a post-peer-review, pre-copyedit version of an article published in J Nucl Cardiol. ISSN: 1071-3581. Supplement (2017) Aug;24;4: 1461-1496. The final authenticated version is available online at: http://dx.doi.org/10.1007/s12350-017-0984-y VL - 24 IS - 4 Supplement (2017) Aug ER - TY - CHAP A1 - Werner, Rudolf A1 - Higuchi, Takahiro A1 - Muegge, Dirk A1 - Javadi, Mehrbod S. A1 - Märkl, Bruno A1 - Aulmann, Christoph A1 - Buck, Andreas K. A1 - Fassnacht, Martin A1 - Lapa, Constantin A1 - Kreissl, Michael C. T1 - Predictive value of FDG-PET in patients with advanced medullary thyroid cancer undergoing vandetanib treatment T2 - Journal of Nuclear Medicine N2 - Introduction: The prognosis of medullary thyroid carcinoma (MTC) is poor using common chemotherapeutic approaches. However, during the last years encouraging results of recently introduced tyrosine kinase inhibitors (TKI) such as vandetanib have been published. In this study we aimed to correlate the results of \(^{18}\)F-fluorodeoxyglucose ([\(^{18}\)F]FDG) positron emission tomography (PET) imaging with treatment outcome. Methods: Eighteen patients after thyroidectomy with recurrent/advanced MTC lesions receiving vandetanib (300 mg orally/day) could be analysed. A baseline \(^{18}\)F-FDG PET prior to and a follow-up \(^{18}\)F-FDG PET 3 months after TKI initiation were performed. During follow-up, tumor progression was assessed every 3 months including computed tomography according to RECIST. Progression-free survival (PFS) was correlated with the maximum standardized uptake value of \(^{18}\)F-FDG in lymph nodes (SUV(LN)max) or visceral metastases (SUV(MTS)max) as well as with clinical parameters using ROC analysis. Results: Within median 3.6 years of follow-up, 9 patients showed disease progression at median 8.5 months after TKI initiation. An elevated glucose consumption assessed by baseline \(^{18}\)F-FDG PET (SUV(LN)max > 7.25) could predict a shorter PFS (2 y) with an accuracy of 76.5% (SUV(LN)max <7.25, 4.3 y; p=0.03). Accordingly, preserved tumor metabolism in the follow-up PET (SUV(MTS)max >2.7) also demonstrated an unfavorable prognosis (accuracy, 85.7%). On the other hand, none of the clinical parameters reached significance in response prediction. Conclusions: In patients with advanced and progressive MTC, tumors with higher metabolic activity at baseline are more aggressive and more prone to progression as reflected by a shorter PFS; they should be monitored more closely. Preserved glucose consumption 3 months after treatment initiation was also related to poorer prognosis. KW - 18F-FDG KW - vandetanib KW - TKI KW - PET KW - positron emission tomography Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-161147 UR - http://jnm.snmjournals.org/content/58/supplement_1/169 SN - 0161-5505 N1 - This research was originally published in JNM. Rudolf A. Werner, Takahiro Higuchi, Dirk O. Muegge, Mehrbod S. Javadi, B. Märkl, C. Aulmann, Andreas K. Buck, Martin Fassnacht, Constantin Lapa, Michael C. Kreissl. Predictive value of FDG-PET in patients with advanced medullary thyroid cancer undergoing vandetanib treatment. J Nucl Med. May 1, 2017; vol. 58 no. supplement 1:169. © SNMMI. VL - 58 IS - no. supplement 1 ER - TY - JOUR A1 - Lapa, Constantin A1 - Kircher, Stefan A1 - Schirbel, Andreas A1 - Rosenwald, Andreas A1 - Kropf, Saskia A1 - Pelzer, Theo A1 - Walles, Thorsten A1 - Buck, Andreas K. A1 - Weber, Wolfgang A. A1 - Wester, Hans-Juergen A1 - Herrmann, Ken A1 - Lückerath, Katharina T1 - Targeting CXCR4 with [\(^{68}\)Ga]Pentixafor: a suitable theranostic approach in pleural mesothelioma? JF - Oncotarget N2 - C-X-C motif chemokine receptor 4 (CXCR4) is a key factor for tumor growth and metastasis in several types of human cancer. This study investigated the feasibility of CXCR4-directed imaging with positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) using [\(^{68}\)Ga]Pentixafor in malignant pleural mesothelioma. Six patients with pleural mesothelioma underwent [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET/CT. 2′-[\(^{18}\)F]fluoro-2′-deoxy-D-glucose ([\(^{18}\)F]FDG)-PET/CT (4/6 patients) and immunohistochemistry obtained from biopsy or surgery (all) served as standards of reference. Additionally, 9 surgical mesothelioma samples were available for histological work-up. Whereas [\(^{18}\)F]FDG-PET depicted active lesions in all patients, [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET/CT recorded physiologic tracer distribution and none of the 6 patients presented [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-positive lesions. This finding paralleled results of immunohistochemistry which also could not identify relevant CXCR4 surface expression in the samples analyzed. In contrast to past reports, our data suggest widely absence of CXCR4 expression in pleural mesothelioma. Hence, robust cell surface expression should be confirmed prior to targeting this chemokine receptor for diagnosis and/or therapy. KW - PET KW - CXCR4 KW - [\(^{68}\)Ga] pentixafor KW - pleural mesothelioma KW - theranostics Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-169989 VL - 8 IS - 57 ER - TY - JOUR A1 - Lapa, Constantin A1 - Herrmann, Ken A1 - Schirbel, Andreas A1 - Hänscheid, Heribert A1 - Lückerath, Katharina A1 - Schottelius, Margret A1 - Kircher, Malte A1 - Werner, Rudolf A. A1 - Schreder, Martin A1 - Samnick, Samuel A1 - Kropf, Saskia A1 - Knop, Stefan A1 - Buck, Andreas K. A1 - Einsele, Hermann A1 - Wester, Hans-Juergen A1 - Kortüm, K. Martin T1 - CXCR4-directed endoradiotherapy induces high response rates in extramedullary relapsed multiple myeloma JF - Theranostics N2 - C-X-C-motif chemokine receptor 4 (CXCR4) is a key factor for tumor growth and metastasis in several types of human cancer. We have recently reported promising first-in-man experience with CXCR4-directed endoradiotherapy (ERT) in multiple myeloma (MM). Eight heavily pretreated MM patients underwent a total of 10 ERT cycles (7 patients with 1 cycle and a single patient with 3 cycles). ERT was administered in combination with chemotherapy and autologous stem cell support. End points were occurrence and timing of adverse events, progression-free and overall survival. ERT was overall well tolerated without any unexpected acute adverse events or changes in vital signs. With absorbed tumor doses >30-70 Gy in intra- or extramedullary lesions, significant anti-myeloma activity was observed with 1 patient achieving complete remission and 5/8 partial remission. Directly after ERT major infectious complications were seen in one patient who died from sepsis 22 days after ERT, another patient with high tumor burden experienced lethal tumor lysis syndrome. Median progression-free survival was 54 days (range, 13-175), median overall survival was 223 days (range, 13-313). During follow-up (6 patients available), one patient died from infectious complications, 2/8 from disease progression, the remaining 3/8 patients are still alive. CXCR4-directed ERT was well-tolerated and exerted anti-myeloma activity even at very advanced stage MM with presence of extramedullary disease. Further assessment of this novel treatment option is highly warranted. KW - medicine KW - multiple myeloma KW - PET KW - CXCR4 KW - theranostics Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-172095 VL - 7 IS - 6 ER - TY - JOUR A1 - Lapa, Constantin A1 - Schreder, Martin A1 - Schirbel, Andreas A1 - Samnick, Samuel A1 - Kortüm, Klaus Martin A1 - Herrmann, Ken A1 - Kropf, Saskia A1 - Einsele, Herrmann A1 - Buck, Andreas K. A1 - Wester, Hans-Jürgen A1 - Knop, Stefan A1 - Lückerath, Katharina T1 - [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET/CT for imaging of chemokine receptor CXCR4 expression in multiple myeloma - comparison to [\(^{18}\)F]FDG and laboratory values JF - Theranostics N2 - Chemokine (C-X-C motif) receptor 4 (CXCR4) is a key factor for tumor growth and metastasis in several types of human cancer including multiple myeloma (MM). Proof-of-concept of CXCR4-directed radionuclide therapy in MM has recently been reported. This study assessed the diagnostic performance of the CXCR4-directed radiotracer [\(^{68}\)Ga]Pentixafor in MM and a potential role for stratifying patients to CXCR4-directed therapies. Thirty-five patients with MM underwent [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET/CT for evaluation of eligibility for endoradiotherapy. In 19/35 cases, [\(^{18}\)F]FDG-PET/CT for correlation was available. Scans were compared on a patient and on a lesion basis. Tracer uptake was correlated with standard clinical parameters of disease activity. [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET detected CXCR4-positive disease in 23/35 subjects (66%). CXCR4-positivity at PET was independent from myeloma subtypes, cytogenetics or any serological parameters and turned out as a negative prognostic factor. In the 19 patients in whom a comparison to [\(^{18}\)F]FDG was available, [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET detected more lesions in 4/19 (21%) subjects, [\(^{18}\)F]FDG proved superior in 7/19 (37%). In the remaining 8/19 (42%) patients, both tracers detected an equal number of lesions. [\(^{18}\)F]FDG-PET positivity correlated with [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET positivity (p=0.018). [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET provides further evidence that CXCR4 expression frequently occurs in advanced multiple myeloma, representing a negative prognostic factor and a potential target for myeloma specific treatment. However, selecting patients for CXCR4 directed therapies and prognostic stratification seem to be more relevant clinical applications for this novel imaging modality, rather than diagnostic imaging of myeloma. KW - medicine KW - multiple myeloma KW - FDG KW - molecular imaging KW - CXCR4 KW - PET KW - radionuclide therapy KW - theranostics Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-172106 VL - 7 IS - 1 ER - TY - JOUR A1 - Werner, Rudolf A. A1 - Sheikhbahaei, Sara A1 - Jones, Krystyna M. A1 - Javadi, Mehrbod S. A1 - Solnes, Lilja B. A1 - Ross, Ashley E. A1 - Allaf, Mohamad E. A1 - Pienta, Kenneth J. A1 - Lapa, Constantin A1 - Buck, Andreas K. A1 - Higuchi, Takahiro A1 - Pomper, Martin G. A1 - Gorin, Micheal A. A1 - Rowe, Steven P. T1 - Patterns of uptake of prostate-specific membrane antigen (PSMA)-targeted \(^{18}\)F-DCFPyL in peripheral ganglia JF - Annals of Nuclear Medicine N2 - Objective: Radiotracers targeting prostate-specific membrane antigen (PSMA) have increasingly been recognized as showing uptake in a number of normal structures, anatomic variants, and non-prostate-cancer pathologies. We aimed to explore the frequency and degree of uptake in peripheral ganglia in patients undergoing PET with the PSMA-targeted agent \(^{18}\)F-DCFPyL. Methods: A total of 98 patients who underwent \(^{18}\)F-DCFPyL PET/CT imaging were retrospectively analyzed. This included 76 men with prostate cancer (PCa) and 22 patients with renal cell carcinoma (RCC; 13 men, 9 women). Scans were evaluated for uptake in the cervical, stellate, celiac, lumbar and sacral ganglia. Maximum standardized uptake value corrected to body weight (SUV\(_{max}\)), and maximum standardized uptake value corrected to lean body mass (SUL\(_{max}\)) were recorded for all ganglia with visible uptake above background. Ganglia-to-background ratios were calculated by dividing the SUV\(_{max}\) and SUL\(_{max}\) values by the mean uptake in the ascending aorta (Aortamean) and the right gluteus muscle (Gluteusmean). Results: Overall, 95 of 98 (96.9%) patients demonstrated uptake in at least one of the evaluated peripheral ganglia. With regard to the PCa cohort, the most frequent sites of radiotracer accumulation were lumbar ganglia (55/76, 72.4%), followed by the cervical ganglia (51/76, 67.1%). Bilateral uptake was found in the majority of cases [lumbar 44/55 (80%) and cervical 30/51 (58.8%)]. Additionally, discernible radiotracer uptake was recorded in 50/76 (65.8%) of the analyzed stellate ganglia and in 45/76 (59.2%) of the celiac ganglia, whereas only 5/76 (6.6%) of the sacral ganglia demonstrated \(^{18}\)F-DCFPyL accumulation. Similar findings were observed for patients with RCC, with the most frequent locations of radiotracer uptake in both the lumbar (20/22, 90.9%) and cervical ganglia (19/ 22, 86.4%). No laterality preference was found in mean PSMA-ligand uptake for either the PCa or RCC cohorts. Conclusion: As PSMA-targeted agents become more widely disseminated, the patterns of uptake in structures that are not directly relevant to patients’ cancers must be understood. This is the first systematic evaluation of the uptake of \(^{18}\)F-DCFPyL in ganglia demonstrating a general trend with a descending frequency of radiotracer accumulation in lumbar, cervical, stellate, celiac, and sacral ganglia. The underlying biology that leads to variability of PSMA-targeted radiotracers in peripheral ganglia is not currently understood, but may provide opportunities for future research. KW - 18F-DCFPL KW - Positronen-Emissions-Tomografie KW - Prostata KW - PSMA KW - Ganglia KW - Pitfall KW - PET KW - Tracer KW - Radiotracer KW - Imaging pitfalls KW - Prostate Cancer Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-166971 SN - 0914-7187 VL - 31 IS - 9 ER - TY - JOUR A1 - Werner, Rudolf A1 - Wakabyashi, Hiroshi A1 - Chen, Xinyu A1 - Hirano, Mitsuru A1 - Shinaji, Tetsuya A1 - Lapa, Constantin A1 - Rowe, Steven A1 - Javadi, Mehrbod A1 - Higuchi, Takahiro T1 - Functional renal imaging with \(^{18}\)F-FDS PET in rat models of renal disorders JF - Journal of Nuclear Medicine N2 - Background: Precise regional quantitative assessment of renal function is limited with conventional \(^{99m}\)Tc-labeled renal radiotracers. A recent study reported that the positron emission tomography (PET) radiotracer 2-deoxy-2-(\(^{18}\)F-fluorosorbitol (\(^{18}\)F-FDS) has ideal pharmacokinetics for functional renal imaging. Furthermore, (\(^{18}\)F-FDS is available via simple reduction from routinely used 2-deoxy-2-(\(^{18}\)F-fluoro-D-glucose ((\(^{18}\)F-FDG). We aimed to further investigate the potential of (\(^{18}\)F-FDS PET as a functional renal imaging agent using rat models of kidney diseases. Methods: Two different rat models of renal impairment were investigated: Glycerol induced acute renal failure (ARF) by intramuscular administration of glycerol in hind legs and unilateral ureteral obstruction (UUO) by ligation of the left ureter. 24h after these treatments, dynamic 30 min 18F-FDS PET data were acquired using a dedicated small animal PET system. Urine 18F-FDS radioactivity 30 min after radiotracer injection was measured together with co-injected \(^{99m}\)Tc-diethylenetriaminepentaacetic acid (\(^{99m}\)Tc-DTPA) urine activity. Results: Dynamic PET imaging demonstrated rapid (\(^{18}\)F-FDS accumulation in the renal cortex and rapid radiotracer excretion via kidneys in control healthy rats. On the other hand, significantly delayed renal radiotracer uptake (continuous slow uptake) was observed in ARF rats and UUO-treated kidneys. Measured urine radiotracer concentrations of (\(^{18}\)F-FDS and \(^{99m}\)Tc-DTPA were well correlated (R=0.84, P<0.05). Conclusions: (\(^{18}\)F-FDS PET demonstrated favorable kinetics for functional renal imaging in rat models of kidney diseases. Advantages of high spatiotemporal resolution of PET imaging and simple tracer production could potentially complement or replace conventional renal scintigraphy in select cases and significantly improve the diagnostic performance of renal functional imaging. KW - unilateral ureteral obstruction KW - Nierenfunktionsstörung KW - Positronen-Emissions-Tomografie KW - 18F-FDS KW - 99mTc-DTPA KW - PET KW - renal failure KW - Glomerular filtration Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-161279 SN - 0161-5505 N1 - This research was originally published in JNM. Rudolf A. Werner, Hiroshi Wakabayashi, Xinyu Chen, Mitsuru Hirano, Tetsuya Shinaji, Constantin Lapa, Steven P. Rowe, Mehrbod S. Javadi and Takahiro Higuchi. Functional renal imaging with 18F-FDS PET in rat models of renal disorders. J Nucl Med. May 1, 2018;vol. 59 no. 5: 828-832. © SNMMI. ER - TY - JOUR A1 - Werner, Rudolf A1 - Solnes, Lilja A1 - Javadi, Mehrbod A1 - Weich, Alexander A1 - Gorin, Michael A1 - Pienta, Kenneth A1 - Higuchi, Takahiro A1 - Buck, Andreas A1 - Pomper, Martin A1 - Rowe, Steven A1 - Lapa, Constantin T1 - SSTR-RADS Version 1.0 as a Reporting System for SSTR-PET Imaging and Selection of Potential PRRT Candidates: A Proposed Standardization Framework JF - Journal of Nuclear Medicine N2 - Reliable standards and criteria for somatostatin receptor (SSTR) positron emission tomography (PET) are still lacking. We herein propose a structured reporting system on a 5-point scale for SSTR-PET imaging, titled SSTR-RADS version 1.0, which might serve as a standardized assessment for both diagnosis and treatment planning in neuroendocrine tumors (NET). SSTR-RADS could guide the imaging specialist in interpreting SSTR-PET scans, facilitate communication with the referring clinician so that appropriate work-up for equivocal findings is pursued, and serve as a reliable tool for patient selection for planned Peptide Receptor Radionuclide Therapy. KW - Radionuclide Therapy KW - Standardisierung KW - Positronen-Emissions-Tomografie KW - 68Ga-DOTATATE/-TOC KW - Gastrointestinal KW - Neuroendocrine KW - Neuroendocrine Tumor KW - Oncology KW - GI KW - PET KW - PET/CT KW - PRRT KW - RADS KW - SSTR Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-161298 SN - 0161-5505 N1 - This research was originally published in JNM. Rudolf A. Werner, Lilja B. Solnes, Mehrbod Som Javadi, Alexander Weich, Michael A. Gorin, Kenneth J. Pienta, Takahiro Higuchi, Andreas K. Buck, Martin G. Pomper, Steven P. Rowe, Constantin Lapa. SSTR-RADS Version 1.0 as a Reporting System for SSTR-PET Imaging and Selection of Potential PRRT Candidates: A Proposed Standardization Framework. J. Nucl. Med. July 1, 2018, vol. 59, no. 7, 1085-1091. © SNMMI ER - TY - CHAP A1 - Werner, Rudolf A. A1 - Chen, Xinyu A1 - Hirano, Mitsuru A1 - Nose, Naoko A1 - Lapa, Constantin A1 - Javadi, Mehrbod S. A1 - Higuchi, Takahiro T1 - The Impact of Ageing on [\(^{11}\)C]meta-Hydroxyephedrine Uptake in the Rat Heart T2 - Journal of Nuclear Medicine N2 - No abstract available. KW - Positronen-Emissions-Tomografie KW - moycardial sympathetic innervation KW - Positronen-Emissions-Tomografie KW - positron emission tomography KW - PET KW - 11C-HED KW - hydroxyephedrine KW - ageing Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-162228 UR - http://jnm.snmjournals.org/content/59/supplement_1/100.abstract SN - 0161-5505 VL - 59 IS - Supplement No 1 ER - TY - INPR A1 - Werner, Rudolf A. A1 - Ilhan, Harun A1 - Lehner, Sebastian A1 - Papp, László A1 - Zsótér, Norbert A1 - Schatka, Imke A1 - Muegge, Dirk O. A1 - Javadi, Mehrbod S. A1 - Higuchi, Takahiro A1 - Buck, Andreas K. A1 - Bartenstein, Peter A1 - Bengel, Frank A1 - Essler, Markus A1 - Lapa, Constantin A1 - Bundschuh, Ralph A. T1 - Pre-therapy Somatostatin-Receptor-Based Heterogeneity Predicts Overall Survival in Pancreatic Neuroendocrine Tumor Patients Undergoing Peptide Receptor Radionuclide Therapy T2 - Molecular Imaging and Biology N2 - Purpose: Early identification of aggressive disease could improve decision-support in pancreatic neuroendocrine tumor (pNET) patients prior to peptide receptor radionuclide therapy (PRRT). The prognostic value of intratumoral textural features (TF) determined by baseline somatostatin receptor (SSTR)-PET before PRRT was analyzed. Procedures: 31 patients with G1/G2 pNET were enrolled (G2, n=23/31). Prior to PRRT with [\(^{177}\)Lu]DOTATATE (mean, 3.6 cycles), baseline SSTR-PET/CT was performed. By segmentation of 162 (median per patient, 5) metastases, intratumoral TF were computed. The impact of conventional PET parameters (SUV\(_{mean/max}\)), imaging-based TF as well as clinical parameters (Ki67, CgA) for prediction of both progression-free (PFS) and overall survival (OS) after PRRT was evaluated. Results: Within a median follow-up of 3.7y, tumor progression was detected in 21 patients (median, 1.5y) and 13/31 deceased (median, 1.9y). In ROC analysis, the TF Entropy, reflecting derangement on a voxel-by-voxel level, demonstrated predictive capability for OS (cutoff=6.7, AUC=0.71, p=0.02). Of note, increasing Entropy could predict a longer survival (>6.7, OS=2.5y, 17/31), whereas less voxel-based derangement portended inferior outcome (<6.7, OS=1.9y, 14/31). These findings were supported in a G2 subanalysis (>6.9, OS=2.8y, 9/23 vs. <6.9, OS=1.9y, 14/23). Kaplan-Meier analysis revealed a significant distinction between high- and low-risk groups using Entropy (n=31, p<0.05). For those patients below the ROC-derived threshold, the relative risk of death after PRRT was 2.73 (n=31, p=0.04). Ki67 was negatively associated with PFS (p=0.002); however, SUVmean/max failed in prognostication (n.s.). Conclusions: In contrast to conventional PET parameters, assessment of intratumoral heterogeneity demonstrated superior prognostic performance in pNET patients undergoing PRRT. This novel PET-based strategy of outcome prediction prior to PRRT might be useful for patient risk stratification. KW - Pancreas KW - Positronen-Emissions-Tomografie KW - PET KW - neuroendocrine tumor KW - tumor heterogeneity KW - [68Ga] KW - [177Lu]-DOTATATE/-DOTATOC KW - PET/CT KW - SSTR Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-164624 UR - https://link.springer.com/article/10.1007/s11307-018-1252-5 SN - 1536-1632 N1 - This is a post-peer-review, pre-copyedit version of an article published in Molecular Imaging and Biology. The final authenticated version is available online at: http://dx.doi.org/s11307-018-1252-5 N1 - Die finale Version dieses Artikels steht unter https://doi.org/10.1007/s11307-018-1252-5 bzw. http://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-opus-167168 open access zur Verfügung. ER -