Relevance of Positron Emission Tomography (PET) in Oncology

Background: The clinical use of positron emission tomography (PET) for detection and staging of malignant tumors is rapidly increasing. Furthermore, encouraging results for monitoring the effects of radio- and chemotherapy have been reported. Methods: This review describes the technical principles of PET and the biological characteristics of tracers used in oncological research and patient studies. The results of clinical studies published in peer reviewed journals during the last 5 years are summarized and clinical indications for PET scans in various tumor types are discussed. Results and Conclusions: Numerous studies have documented the high diagnostic accuracy of PET studies using the glucose analogue F-18-fluordeoxyglucose (FDG-PET) for detection and staging of malignant tumors. In this field, FDG-PET has been particularly successful in lung cancer, colorectal cancer, malignant lymphoma and melanoma. Furthermore, FDG-PET has often proven to be superior to morphological imaging techniques for differentiation of tumor recurrence from scar tissue. Due to the high glucose utilization of normal gray matter radiolabeled amino-acids like C-11-methionine are superior to FDG for detection and delineation of brain tumors by PET. In the future, more specific markers of tumor cell proliferation and gene expression may allow the application of PET not only for diagnostic imaging also but for non-invasive biological characterization of malignant tumors and early monitoring of therapeutic interventions.Hintergrund: Die Positronenemissionstomographie (PET) wird zunehmend in der Diagnostik onkologischer Erkrankungen eingesetzt. Auch in der Therapiekontrolle von Strahlen- und Chemotherapie maligner Tumoren wurde vielversprechende Ergebnisse berichtet. Methodik: Diese Übersicht beschreibt die technischen Grundlagen von PET-Untersuchungen und die biologischen Eigenschaften von Markern, die in der onkologischen Forschung und klinischen Diagnostik eingesetzt werden. Ergebnisse von in den letzten fünf Jahren in “peer-reviewed” Zeitschriften veröffentlichten klinischen Studien sind zusammengestellt, und klinische Indikationen für PET-Untersuchungen werden diskutiert. Ergebnisse und Schlußfolgerungen: In zahlreichen Studien wurde eine hohe diagnostische Genauigkeit der PET beim Nachweis und Staging maligner Tumoren unter Verwendung des Glucoseanalogons F-18-Fluordeoxyglucose (FDG) nachgewiesen. Die Anwendung der FDG-PET erwies sich als besonders erfolgreich bei Kopf-Hals-Tumoren, Bronchialkarzinomen, kolorektalen Karzinomen, malignen Melanomen und Lymphomen. Es wurde außerdem gezeigt, daß die FDG-PET bei der Differenzierung von Tumorrezidiven und therapiebedingten Veränderungen häufig der konventionellen bildgebenden Diagnostik überlegen ist. Bei der Diagnostik von Hirntumoren bieten radioaktiv markierte Aminosäuren wie C-11-Methionin aufgrund des hohen Glucosestoffwechsels der normalen grauen Stubstanz Vorteile gegenüber FDGT. Neue spezifische Marker für Tumorzellproliferation und Genexpression sind vielversprechende Ansätze für eine biologische Charakterisierung von Tumoren und Kontrolle von Therapieeffekten mittels PET.