Bei der Mehr-Phasen-Skelettszintigraphie handelt es sich um ein diagnostisches Verfahren der Nuklearmedizin, welches eine spezielle Aufnahmetechnik der Szintigraphie darstellt, die präzise funktionelle Veränderungen des Skelettsystems aufzeigen kann. Das Einsatzgebiet der Mehr-Phasen-Skelettszintigraphie liegt primär in der Beurteilung sowohl von entzündlichen Prozessen des Skelettsystems als auch von Knochentumoren und insbesondere ossäre Metastasen (Knochenmetastasen).
Die Mehr-Phasen-Skelettszintigraphie eignet sich besonders gut als diagnostisches Suchverfahren zum Nachweis von pathologischen (krankhaften) funktionellen Veränderungen des Skelettsystems, da selbst frühe Krankheitsstadien beispielsweise der Osteomyelitis (Knochenmarkentzündung) im Gegensatz zur Computertomographie oder der Magnetresonanztomographie mit der Skelettszintigraphie früher erkannt werden können.

Beurteilbare Strukturen

1. Perfusionsphase (Phase 1): Frühe Beurteilung der Blutversorgung der Knochen, hilfreich bei der Diagnostik von Entzündungen und Durchblutungsstörungen.
2. Blutpool- oder Weichteilphase (Phase 2): Beurteilung der Vaskularität (Gefäßdichte) und Entzündungsaktivität im Knochen und den umgebenden Weichteilen.
3. Knochenstoffwechselphase (Phase 3): Bewertung der metabolischen Aktivität des Knochens, insbesondere zum Nachweis von Metastasen (Tochtergeschwülste), Osteomyelitis (Knochenmarkentzündung) oder anderen pathologischen Veränderungen.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Diagnostik primärer und sekundärer Knochentumoren − sowohl maligne (bösartige) als auch benigne (gutartige) Tumoren des Skelettsystems können mit der Mehr-Phasen-Skelettszintigraphie hochgradig sensitiv (Sensitivität: Prozentsatz erkrankter Patienten, bei denen die Krankheit durch die Anwendung des Verfahrens erkannt wird, d. h. ein positiver Befund auftritt) und spezifisch (Spezifität: Wahrscheinlichkeit, dass tatsächlich Gesunde, die nicht an der betreffenden Erkrankung leiden, durch das Verfahren auch als gesund erkannt werden) beurteilt werden. Es ist jedoch zu beachten, dass mithilfe des Verfahrens keine ausreichende Artdiagnostik der Tumoren der Knochen möglich ist.
• Staging (Feststellung des Ausbreitungsgrades eines bösartigen Tumors) und Therapiekontrolle − die Mehr-Phasen-Skelettszintigraphie stellt eine hervorragende Methode in der Durchführung einer Staging-Untersuchung dar, weil das Verfahren die Beurteilung von Tumoren ermöglicht, die unter Verwendung der konventionellen Röntgenuntersuchung oder der Computertomographie nicht darstellbar wären.
  Für die Erkennung eines osteolytischen Tumors (knochenabbauender Tumor) ist in der konventionellen Röntgenuntersuchung eine Reduktion des Kalksalzgehaltes im Knochen von 30-50 % notwendig. Auch das notwendige Volumen zur Erkennung des osteolytischen Tumors ist in der Mehr-Phasen-Skelettszintigraphie deutlich geringer als bei der Computertomographie, wobei die Strahlenbelastung bei der Szintigraphie geringer ist.
  Das Skelettsystem stellt ein häufiges Zielgebiet für ossäre Metastasen (Knochenmetastasen; Tochtergeschwülsten) – Mammakarzinom (Brustkrebs), Prostatakarzinom, Bronchialkarzinom (Lungenkrebs), Nierenzellkarzinom, Schilddrüsenkarzinom, Pankreaskarzinom (Bauchspeicheldrüsenkrebs), kolorektale Karzinome (Darmkrebs), Magenkarzinom, Leberzellkarzinom, Ovarialkarzinom (Eierstockkrebs) [Auflistung in fallender Häufigkeit] – dar, sodass eine präzise Untersuchung sowohl zur Beurteilung der Metastasierung als auch der Therapie notwendig ist.
• Konventionell radiologisch nicht fassbare Frakturen − der Einsatz der Mehr-Phasen-Skelettszintigraphie zur Beurteilung von Frakturen ist beispielsweise bei Frakturen wie Marsch- oder Stressfrakturen angezeigt. Bei diesen Frakturformen handelt es sich um sogenannte Ermüdungsbrüche, die durch zyklische Belastung des Knochens entstehen können. Das diagnostische Vorgehen ist jedoch komplex, da sich eine Ermüdungsfraktur im konventionellen Röntgen erst nach mehreren Wochen darstellen lässt.
• Entzündungsprozesse des Skelettsystems – besonders die Osteomyelitis (Knochenmarkentzündung) und Osteitis (Knochenentzündung) stellen wichtige Indikationen für die Durchführung der Szintigraphie dar. Bei der Osteomyelitis handelt es sich um eine endogene (körpereigene) Form der Knochenmarkentzündung. Im Gegensatz hierzu stellt die Osteitis eine Knochenentzündung dar, die exogen (von außerhalb des Körpers stammenden Krankheitserregern) bedingt ist. Auch Arthritiden (entzündliche Gelenkerkrankungen) können unklare Knochenschmerzen verursachen, die mittels Szintigraphie beurteilt werden können.
• Gelenksendoprothesen − zur Beurteilung der Lage und Funktion der implantierten Prothesen/Endoprothesen, z. B. Hüftgelenks- oder Kniegelenksprothesen; Einheilung, (DD entzündliche/nicht entzündliche Lockerung) kann die Mehr-Phasen-Skelettszintigraphie genutzt werden.
• Avaskuläre Nekrosen (AVN; engl: avascular osteonecrosis) und Knocheninfarkte (Verschluss der den Knochen versorgenden Blutgefäße mit nachfolgender Mangelversorgung des Knochengewebes mit Sauerstoff und Nährstoffen) − durch die Nutzung der verschiedenen Phasen der Szintigraphie kann die Durchblutung und die Stoffwechselfunktion des Skelettsystems präzise beurteilt werden.
• Störungen des Knochenstoffwechsels − im Rahmen eines primären Hyperparathyreoidismus (Nebenschilddrüsenüberfunktion; pathologisch (krankhaft) vermehrte Freisetzung des Parathormons) kommt es zu einem vermehrten Abbau des Knochens aufgrund einer verstärkten Freisetzung des Parathormons aus der Nebenschilddrüse. Durch das Parathormon wird Calcium aus dem Knochen mobilisiert, sodass der Calciumgehalt im Blutserum normalisiert werden kann.

Kontraindikationen (Gegenanzeigen)

Relative Kontraindikationen

• Laktationsphase (Stillphase) – das Stillen muss für 48 Stunden unterbrochen werden, um eine Gefährdung des Kindes zu verhindern.
• Wiederholungsuntersuchung – innerhalb von drei Monaten sollte aufgrund der Strahlenbelastung keine Wiederholung einer Szintigraphie durchgeführt werden.

Absolute Kontraindikationen

• Gravidität (Schwangerschaft)

Vor der Untersuchung

• Patientenvorbereitung – Der Patient wird über die Notwendigkeit, ausreichend Flüssigkeit zu sich zu nehmen und häufig die Blase zu entleeren, informiert, um die Strahlenexposition zu minimieren.
• Applikation des Radiopharmakons – Für die Durchführung der Skelettszintigraphie werden radioaktiv markierte Diphosphonate eingesetzt. Besonders häufig erfolgt der Einsatz von ^99mTechnetium markiertem Hydroxy-Methylendiphosphonat. Die Applikation des Radiopharmakons erfolgt intravenös. 
• Durchführung weiterer diagnostischer Verfahren – vor der Durchführung der Skelettszintigraphie werden zusätzliche nuklearmedizinische Verfahren wie eine Sonographie (Ultraschall) durchgeführt.   
• Blasenentleerung – nach der Applikation sollte der Patienten zur Flüssigkeitsaufnahme angeregt werden und häufig die Blase entleeren, sodass die Menge des Radiopharmakons, die sich nicht im Knochen abgelagert hat, schnell aus dem Körper eliminiert werden kann.

Das Verfahren

Von entscheidender Bedeutung für das Funktionsprinzip der Skelettszintigraphie ist die hohe Affinität des applizierten Radiopharmakons zur Knochenmatrix. Bei der Mehr-Phasen-Skelettszintigraphie werden im Gegensatz zur 1-Phasen-Skelettszintigraphie zu verschiedenen Zeitpunkten die Darstellungen des abgelagerten Radiopharmakons mit der Gammakamera durchgeführt.

In Phase 1 erfolgt die Radionuklidangiographie (Methode zur Gefäßdarstellung) in den ersten 60 Sekunden nach der Applikation des Radiopharmakons. Diese Phase wird auch als Perfusionsphase bezeichnet und dient der Darstellung der arteriellen Durchblutung. In Phase 2, die auch als Blutpoolphase bezeichnet wird und 5-10 Minuten nach Durchführung der Applikation erfolgt, kann eine Veränderung der Gefäßpermeabilität beispielsweise im Rahmen von Entzündungsprozessen nachgewiesen werden. Die veränderte Permeabilität wird nachgewiesen, indem sich das radioaktive Pharmakon im Interstitium (Zwischenraum zwischen Organen oder Teilen von Organen) vermehrt ablagert. In Phase 3 indes ist die Adsorption (Anlagerung) des Radiopharmakons komplett, sodass nach 2-4 Stunden die als Spätaufnahme bezeichnete dritte Phase der Mehr-Phasen-Skelettszintigraphie vollzogen werden kann. In Phase 3 wird nun der Knochenstoffwechsel beurteilt. Areale mit einem erhöhten Knochenstoffwechsel werden hierbei als Hotspots bezeichnet.

Mögliche Befunde

• Normale Verteilung: Gleichmäßige Verteilung des Radiopharmakons in den bekannten aktiven Knochenmarkregionen.
• Fokale Mehranreicherung: Könnte auf lokale Erkrankungsprozesse wie Metastasen (Tochtergeschwülste) oder fokale Myeloproliferation (Zustand, bei dem das Knochenmark übermäßig viele Blutzellen produziert) hinweisen.
• Diffuse Mehranreicherung: Könnte auf eine systemische Knochenmarkaktivierung oder -erkrankung hinweisen, beispielsweise im Rahmen einer systemischen malignen (bösartige) Erkrankung oder einer ausgedehnten Knochenmarkstimulation durch Wachstumsfaktoren.
• Reduzierte oder fehlende Anreicherung: Könnte auf eine Knochenmarksverdrängung oder -fibrose hinweisen, möglicherweise durch Tumoren oder infolge einer intensiven Chemotherapie oder Bestrahlung.

Nach der Untersuchung

• Hydratation: Patienten sollten zur Förderung der Ausscheidung des Radiopharmakons und zur Minimierung der Strahlenexposition ausreichend Flüssigkeit zu sich nehmen.
• Ergebnisbesprechung: Die Befunde der Szintigraphie werden mit dem Patienten besprochen, um das weitere Vorgehen zu planen.

Mögliche Komplikationen

Bei der intravenösen Applikation des Radiopharmakons kann es zu lokalen Gefäß- und Nervenläsionen (Verletzungen) kommen. Die Strahlenbelastung durch das verwendete Radionuklid ist eher, als gering einzustufen. Trotzdem ist das theoretische Risiko eines strahleninduzierten Spätmalignoms (Leukämie oder Karzinom) erhöht, sodass eine Nutzen-Risiko-Abwägung erfolgen sollte.

Durch eine reduzierte Blasenentleerung kann die Strahlenexposition deutlich höher sein als im Normalfall. Aufgrund dessen sollte insbesondere in der Anamnese auf Anomalien der Blasenentleerung eingegangen werden.

Literatur

1. Greenspan A: Skelettradiologie. Urban & Fischer Verlag 2007
2. Bonhof K: Radiologische Diagnostik der Knochen und Gelenke. Georg Thieme Verlag 2006
3. Gratz S, Becker W: Nuklearmedizinische Untersuchungsmöglichkeiten bei Erkrankungen des Skelettsystems. Radiologe. 2000. 40:953-962
4. Linke R, Weidemann H, Militz M: Bildgebende Diagnostik der Osteitis. Trauma Berufskrankh. 2009. 11:193-202
5. Backhaus M, Sandrock D, Schmidt WA: Bildgebende Verfahren in der Rheumatologie. Dtsch Med Wochenschr. 2002. 127:1897-1903
   
6. Schmoll H: Kompendium Internistische Onkologie. Springer Verlag 2005

Leitlinien

1. S1-Leitlinie: Knochenszintigraphie bei Kindern. (AWMF-Registernummer: 031 - 038), Juni 2015 Langfassung