Gregor J. Förster

PET imaging with yttrium-86: comparison of phantom measurements acquired with different PET scanners before and after applying background subtraction

Quantitative imaging with the positron emitter 86Y is the method of choice to determine the uptake and dosimetry of 90Y-labelled radiopharmaceuticals. To examine the quantitative accuracy of positron emission tomography findings with 86Y, this non-pure positron emitter was evaluated in a cylindrical phantom with rods of Teflon, water and air and measured with three different scanners: ECAT EXACT (2D/3D), ECAT HR+ (2D/3D) and PC4096+ (2D). After standard reconstruction, 86Y radioactivity measured with the ECAT EXACT and related to the true radioactivity varied between 0.84 and 0.99 in 2D and between 0.93 and 1.20 in 3D from the first to the last acquisition (eight half-life times later). The water and Teflon rods exhibited considerable amounts of reconstructed radioactivity—21% in 2D and 67% in 3D for water and 65% and 147%, respectively, for Teflon—compared with the actual 86Y radioactivity of the phantom. For the ECAT HR+ similar results were obtained in 3D, but there were even greater overestimations in 2D. Measurements with the PC4096+ showed rather small errors, with 10% for water and 20% for Teflon. To correct for the background of γ-coincidences, sinograms were analysed and an experimental percentage of the background was subtracted from the sinograms. In order to minimise the errors in reconstructed radioactivity, the subtraction value had to be different for the individual scanners and modes. Our results demonstrate that 90Y/86Y-based dosimetry for bone and red marrow must be regarded with caution if it is derived from regions of interest over the bone, the density of which is similar to that of Teflon. To obtain more reliable estimates, an appropriate background correction must be applied and tailored individually with respect to the scanner and acquisition mode.

Endokrine Orbitopathie 1998

Zusammenfassung□ HintergrundDie häufigste extrathyreoidale Manifestation der autoimmunen Thyreopathie ist die endokrine Orbitopathie.□ Klinisches BildDas Charakteristikum dieser Autoimmunerkrankung ist die entzündliche Volumenzunahme des peri- und retrobulbären Gewebes, die zur klinischen Symptomatik nichtinfiltrativer Lidaffektionen, Protrusio bulbi, Augenmuskelparesen und bis hin zum Visusverlust führen kann. Die pathologischen Veränderungen der endokrinen Orbitopathie sind gekennzeichnet durch immunologisch vermittelte Entzündungsreaktionen im Retrobulbärraum, in deren Verlaufes zur lymphozytären Infiltration und Einlagerung von Glykosaminoglykanen in das orbitale Muskel-, Binde- und Fettgewebe kommt.□ Diagnose und TherapieTrotz verschiedener neuer diagnostischer Möglichkeiten und therapeutischer Ansätze bietet das adäquate Vorgehen bei der enkokrinen Orbitopathie häufig Schwierigkeiten, vor allem bei rezidivierenden und schweren Verläufen. Mit neuen Erkenntnissen in der Pathogenese und weiteren klinischen Studien sind neue diagnostische und therapeutische Ansätze bei der Behandlung der endokrinen Orbitopathie entstanden.□ SchlußfolgerungEine interdisziplinäre Zusammenarbeit ist für eine effiziente Diagnostik, adäquate Therapie und eine kontinuierliche Nachsorge bei der endokrinen Orbitopathie von entscheidender Bedeutung.Abstract□ BackgroundOphthalmopathy is the most common extrathyroidal manifestation of Graves’ disease, also called thyroid-associated ophthalmopathy.□ ClinicsThis autoimmune disorder is characterized by a lymphocyte infiltration of the retrobulbar space. Activated T cells react with the target organ and secrete cytokines, leading to accumulation of glycosaminoglycans, interstitial edema of the peri- and retrobulbar tissue and enlargement of the extraocular muscles. During the inflammatory stage, the increased orbital pressure results in the clinical manifestation of the eye disease.□ Diagnosis and TreatmentThus, therapeutic immunosuppression is often used initially, and by suppressing inflammatory changes, it can result in subjective and objective improvement of the thyroid eye disease. In recent years, new pathogenetic aspects and clinical randomized trials led to modified therapy concepts.□ ConclusionInterdisciplinary management is recommended for rapid diagnosis and effective therapy of patients with thyroid-associated ophthalmopathy.

[18F]-2-Fluordeoxyglukose-PET

Fragestellung: Die Letalität des Mundhöhlenkarzinoms resultiert überwiegend aus sekundären, regionalen Tumormanifestationen. Therapiebedingte Veränderungen der Anatomie erschweren die klinische Tumornachsorge und Interpretation morphologisch bildgebender Verfahren so erheblich, dass die Dignität suspekter Gewebeformationen häufig nicht zuverlässig beurteilbar ist. Die vorliegende Studie untersucht daher die Wertigkeit eines Nachweises sekundärer Tumormanifestationen anhand ihrer Glukosestoffwechselaktivität. Material und Methode: Bislang wurden 50 PET-Untersuchungen mit [ 18 F]-2-Fluordeoxyglukose ( 18 FDG) bei 44 Patienten nach primär kurativ intendierter Therapie von Mundhöhlenkarzinomen vorgenommen. Bei 22 Patienten (Gruppe A) wurden 23 Untersuchungen als Rezidiv-Staging durchgeführt. 27 Untersuchungen wurden als Screening-Maßnahme (Gruppe B) eingesetzt. Für den Nachweis von Tumorgewebe wurden Sensitivität, Spezifität und die positive bzw. negative Prädiktion bestimmt. Ergebnisse: Bei 18 von 22 Patienten aus Gruppe A wurden von 26 Tumormanifestationen 23 durch die PET dargestellt (Sensitivität 88%). Bei 6 Patienten aus Gruppe B wurden im PET-Screening 9 von 10 Tumorlokalisationen erkannt. Insgesamt wurden 16 falsch-positive Anreicherungen auffällig. In 6 Fällen konnte die PET Tumorformationen bereits Monate vor dem Nachweis eines morphologischen Korrelats aufzeigen. Die zusätzlichen Befunde erwiesen sich bei 5 dieser 6 Patienten als prognosebestimmend. Die Spezifität des Tumornachweises lag für Lokalrezidive bei 63%, für Lymphknotenfiliae bei 97% und für Fernmetastasen bei 90%. Schlussfolgerungen: Nach diesen Ergebnissen stellt die 18 FDG-PET das derzeit effektivste Diagnoseverfahren in der Nachsorge des Mundhöhlenkarzinoms dar. Bei einer Tumorprävalenz um 60% in der untersuchten Risikogruppe ist mit einer substanziellen Verbesserung der Früherkennung und auch mit einer rechtzeitigen Darstellung therapielimitierender Befunde zu rechnen. Die vorliegenden Daten rechtfertigen daher eine Ausdehnung der Indikation zum ¶Screening und zum Rezidiv-Staging im Rahmen der onkologischen Nachsorge des Mundhöhlenkarzinoms. Aims: The predominant cause of death due to oral cancer is the failure to control local tumor due to regional tumor recurrence. The sequelae of surgical resection and high-dose irradiation cause substantial changes in head and neck anatomy, leading to considerable problems in the early morphological detection of recurrent disease. Therefore, this study evaluates the verification of cancer recurrence by means of its pathologic glucose metabolism. Materials and methods: We reviewed a total of 50 [18F]-2-fluordeoxyglucose positron emission tomography (18FDG-PET) investigations performed in 44 patients who had undergone surgical resection of oral cancer. In 23 cases, re-staging (group A) was indicated due to suspicion of recurrent or secondary tumor manifestation. In 27 cases, PET served as a screening procedure (group B). Statistic evaluation included sensitivity, specifity, positive/negative predictive value and accuracy of 18FDG-PET for the detection of tumor manifestation. Results: 18FDG-PET correctly identified 23 of 26 tumor sites (88%) in the re-staging group and 9 of 10 tumor sites (90%) in the screening group. We encountered a total number of 16 false-positive foci with an increased 18FDG-uptake. In six patients, 18FDG-PET detected tumor recurrence several months before a morphological correlative could be identified. In 5 of these 6 patients, the PET findings for the latter tumor sites determined the patient’s fate. Specificity was 63% for local recurrence, 97% for secondary lymph node involvement and 90% for distant metastasis. Conclusion: According to these data, 18FDG-PET is the most effective diagnostic tool in the follow-up of oral cancer patients to date. Due to the high prevalence of recurrent disease in the follow-up of oral cancer, either the detection of early recurrence or the identification of additional, incurable tumors may add substantially to a rational therapeutic management. We therefore recommend 18FDG-PET for screening and re-staging of recurrent oral cancer.

Bioäquivalenz eines Kombinationspräparates aus Levothyroxin und Jodid im Vergleich zum Monopräparat Levothyroxin

BACKGROUND Iodine deficiency is the main cause of endemic goitre. Iodine supplementation and decrease of pituitary TSH are the therapeutical aims. In this study, bioavailability of levothyroxine combined with iodide and the same dose of levothyroxine alone were compared. PATIENTS AND METHODS Fourty-eight subjects aged 18 to 40 years were randomly assigned for 6 days either 150 micrograms levothyroxine and 150 micrograms iodide (group A, n = 25) or 150 micrograms levothyroxine (group B, n = 23). Baseline TSH and thyroid hormones were measured 2 days before starting therapy as well as daily till day 6. TRH-test (delta TSH) and thyroid sonography were performed at day -2 and 6. RESULTS During therapy baseline TSH decreased markedly from 1.26 to 0.35 mU/ml (median) in group A and from 1.37 to 0.39 to 0.39 mU/ml in group B (both p < 0.001), as well as delta TSH (A from 5.66 to 2.61 mU/ml; B from 6.3 to 2.95 mU/ml; p < 0.001). Difference of delta TSH (day -2 versus day 6) was negatively correlated to body surface (r = -0.307; p < 0.05). TT4 levels increased in both groups (A from 7.1 to 9.1 microU/dl; B from 7.2 to 9.4 microU/dl; p < 0.005). No significant differences were noted between both groups for thyroid-related parameters. In both groups, confidence intervals for baseline TSH and TT4 were in the expected range. CONCLUSION In this study, similar bioavailability and bioequivalence for levothyroxine and the combination of levothyroxine with iodide were demonstrated.Zusammenfassung□ FragestellungDer alimentäre Jodmangel ist eine, der Hauptursachen der endemischen Struma. Bei der Strumatherapie sollten der intrathyreoidale Jodgehalt erhöht und das TSH gesenkt werden und so ein Rückgang der Schilddrüsengröße erreicht werden. Ziel dieser Studie war es, die Bioverfügbarkeit eines Kombinationspräparates aus Levothyroxin und Jodid mit der eines Monopräparates derselben Levothyroxindosierung zu vergleichen.□ Patienten und MethodenInsgesamt 48 männliche Probanden zwischen 18 und 40 Jahren (Altersmedian 25 Jahre) erhielten nach Randomisierung über sechs Tage entweder 150 μg Levothyroxin und 150 μg Jodid (Gruppe A, 25 Personen) oder 150 μg Levothyroxin (Gruppe B, 23 Personen). Zwei Tage vor Beginn der Medikation (Tag-2) wurden das basale und stimulierte TSH, die Schilddrüsenhormone Gesamttrijodthyronin (TT3) und -thyroxin (TT4) sowie das Schilddrüsenvolumen sonographisch bestimmt. Zusätzlich wurden an jedem der Einnahmetage das basale TSH, TT3 und TT4 gemessen. Zudem wurden unerwünschte Wirkungen erfaßt.□ ErgebnisseZu Beginn der Medikation befanden sich alle Parameter im Normbereich. Im Vergleich zu den Ausgangswerten nahm das basale TSH in Gruppe A im Median von 1,26 auf 0,35 mU/ml und in Gruppe B von 1,37 auf 0,39 mU/ml deutlich ab (p<0,001), ebenso das ΔTSH im TRH-Test (Gruppe A von 5,66 auf 2,61 mU/ml; Gruppe B von 6,3 auf 2,95 mU/ml; p<0,001). Die Differenz des ΔTSH vom Tag-2 und vom Tag 6 korrelierte negativ mit der Körperoberfläche der Probanden (r=−0,307; p<0,05). Die TT4-Spiegel stiegen in beiden Gruppen gleichermaßen an (Gruppe A von 7,1 auf 9,1 μU/dl; Gruppe B von 7,2 auf 9,4 μU/dl; p<0,005). Das Schilddrüsenvolumen reduzierte sich tendenziell in beiden Gruppen. Unterschiede zwischen den beiden Behandlungsgruppen A und B ergaben sich nicht. Die Konfidenzintervalle der beiden Gruppen für das basale TSH und das TT4 unterschieden sich nicht wesentlich.□ SchlußfolgerungBeide Therapeutika zeigten aufgrund der gleichen Verläufe der Parameter und der formalen Konfidenzintervallberechnung die gleiche Bioverfügbarkeit. Die Ergebnisse bestätigten die Bioäquivalenz zwischen dem Levothyroxinmonopräparat und dem Kombinationspräparat gleicher Levothyroxindosierung und Jodid, so daß ein Medikamentenwechsel bei gleichbleibender Levothyroxindosis komplikationslos sein dürfte.Abstract□ BackgroundIodine deficiency is the main cause of endemic goitre. Iodine supplemention and decrease of pituitary TSH are the therapeutical aims. In this study, bioavailability of levothyroxine combined with iodide and the same dose of levothyroxine alone were compared.□ Patients and MethodsFourty-eight subjects aged 18 to 40 years were randomly assigned for 6 days either 150 μg levothyroxine and 150 μg iodide (group A, n=25) or 150 μg levothyroxine (group B, n=23). Baseline TSH and thyroid hormones were measured 2 days before starting therapy as well as daily till day 6. TRH-test (ΔTSH) and thyroid sonography were performed at day-2 and 6.□ ResultsDuring therapy baseline TSH decreased markedly from 1.26 to 0.35 mU/ml (median) in group A and from 1.37 to 0.39 mU/ml in group B (both p<0.001), as well as ΔTSH (A from 5.66 to 2.61 mU/ml; B from 6.3 to 2.95 mU/ml; p<0.001). Difference of ΔTSH (day-2 versus day 6) was negatively correlated to body surface (r=−0.307; p<0.05). TT4 levels increased in both groups (A from 7.1 to 9.1 μU/dl; B from 7.2 to 9.4 μU/dl; p<0.005). No significant differences were noted between both groups for thyroid-related parameters. In both groups, confidence intervals for baseline TSH and TT4 were in the expected range.□ ConclusionIn this study, similar bioavailability and bioequivalence for levothyroxine and the combination of levothyroxine with iodide were demonstrated.

Imaging in Graves’ Ophthalmopathy

Graves’ ophthalmopathy (GO) is an autoimmune condition of the orbit which is closely associated with Graves’ hyperthyroidism, though either condition may exist without the other. It may antedate, coincide with or follow hyperthyroidism (1, 2, 3, 4, 5). Assessment of the frequency of the association depends on the method used for detecting GO; with sensitive methods sub clinical GO can be demonstrated in 60–70% of patients with hyperthyroidism, whereas it is clinically apparent and moderately severe in about 10%. The clinical features of the disorder vary from a mild grittiness of the eyes to severe diplopia, loss of vision and disfiguring proptosis. The pathogenesis is poorly understood, and the available methods for prevention and treatment are far from ideal. The most obvious pathological change within the orbit is the enlargement of extra ocular muscles (6). In most cases microscopy reveals that the muscle fibers are preserved and the increase in muscle bulk reflects changes in the connective tissue: fibroblasts are very numerous, there is lymphocyte infiltration (8, 9, 10, 11, 12), an excessive deposition of collagen and of glycosaminoglycans (GAG) which lead to interstitial edema. A role for cytokines in GO (13) seems likely: it may be that the autoimmune response evokes the local production within the orbit of cytokines which cause fibroblast stimulation and hence the production of collagen and GAGs (14, 15, 16, 17, 18). The muscles most frequently affected are the medial and inferior recti. Functionally the effect is of tightness or contraction of the muscles, and thus the patient may experience difficulty with upward or lateral gaze.