SPECT und FDG-PET in der Neurodiagnostik: was Stoffwechsel und Durchblutung des Gehirns sichtbar machen

Wer mit Long COVID oder ME/CFS zu uns kommt, hat diesen Satz meist schon gehört: „Das MRT ist unauffällig.“ Er stimmt, und er beantwortet trotzdem nicht die Frage, die Sie stellen. Ein MRT bildet die Anatomie ab: Volumen, Gewebe, Gefäße, Narben. Ob eine Region gerade so arbeitet, wie sie sollte, sieht man darauf nicht. Dafür braucht man ein Verfahren, das den Betrieb des Gehirns zeigt.

Die FDG-PET (Positronen-Emissions-Tomographie mit Fluordesoxyglukose) nutzt dafür einen Umweg über den Energiehaushalt. Nervenzellen verbrennen fast ausschließlich Zucker, und der größte Teil dieser Energie fließt in die Signalübertragung an den Synapsen. FDG ist ein Zuckermolekül mit einer schwach radioaktiven Markierung. Es wird dort aufgenommen, wo viel gearbeitet wird, und bleibt in der Zelle stecken. Die Kamera zählt anschließend, wo wie viel Tracer liegt. Das Ergebnis ist eine Karte des regionalen Glukosestoffwechsels, und weil dieser Stoffwechsel eng an die synaptische Aktivität gekoppelt ist, liest man die Karte als Näherung dafür, welche Netzwerke in Ruhe wie stark arbeiten.

Die SPECT (Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie) misst etwas Verwandtes von einer anderen Seite: die regionale Durchblutung. Der Perfusionstracer verteilt sich mit dem Blutstrom, wird innerhalb weniger Minuten im Hirngewebe festgehalten und bildet damit ab, wie stark jede Region im Moment der Injektion durchblutet war. Durchblutung und Stoffwechsel sind im gesunden Gehirn gekoppelt: Wo Nervenzellen mehr arbeiten, fließt mehr Blut. Die SPECT hat eine gröbere Auflösung als die PET, ist dafür breiter verfügbar. Beide Verfahren stellen dieselbe Grundfrage: Welche Regionen arbeiten weniger als erwartet, welche mehr, und passt dieses Muster zu Ihren Beschwerden?

Für eine FDG-PET kommen Sie nüchtern. Zucker im Blut konkurriert mit dem Tracer um die Aufnahme in die Zellen, deshalb wird vor der Injektion der Blutzucker gemessen. Der Tracer wird in eine Armvene gespritzt. Dann folgt der wichtigste Teil, und er findet nicht in der Röhre statt: eine Ruhephase in einem abgedunkelten, stillen Raum, in der Sie liegen, nicht sprechen und nicht lesen. In dieser Zeit verteilt sich der Tracer nach der Aktivität Ihres Gehirns. Was Sie dabei tun, prägt das Bild. Erst danach liegen Sie unter der Kamera; die Aufnahme selbst dauert meist deutlich kürzer als die Ruhephase.

Bei der SPECT ist die Reihenfolge ähnlich, mit einem Unterschied: Der Perfusionstracer wird innerhalb weniger Minuten im Gewebe fixiert. Das Bild zeigt deshalb die Durchblutung zum Zeitpunkt der Injektion, auch wenn die Aufnahme später erfolgt. Nüchternheit ist hier in der Regel nicht nötig.

Die Strahlenexposition beider Verfahren ist gering und bewegt sich im Bereich anderer nuklearmedizinischer Untersuchungen; die Tracer zerfallen innerhalb von Stunden, und viel trinken beschleunigt die Ausscheidung. Schwangerschaft und Stillzeit sagen Sie vorher an. Abgesehen vom Nadelstich spürt man von der Untersuchung nichts. Der Satz, den ich Patienten vorher mitgebe: Das Bild entsteht in der Ruhephase, nicht in der Röhre.

Die Auswertung ist ein Vergleich. Der Befunder vergleicht jede Region mit dem übrigen Gehirn und mit einer Normdatenbank gesunder Menschen gleichen Alters, ähnlich wie beim qEEG. Eine Region mit vermindertem Zuckerverbrauch heißt hypometabol, eine mit verminderter Durchblutung hypoperfundiert. Beides bedeutet zunächst nur: Hier wird weniger gearbeitet als erwartet. Warum, sagt das Bild nicht. In Studien wird ein solches Muster beschrieben bei Verlust von Nervenzellen, bei Regionen, die ihre Zuflüsse aus anderen Arealen verloren haben, bei entzündlichen Prozessen, bei gestörter Energieversorgung und bei funktioneller Drosselung ohne jeden Zellverlust.

Erhöhter Stoffwechsel oder erhöhte Durchblutung ist seltener und meist deutlicher zu deuten: Eine Region, die während eines Anfalls feuert, leuchtet in der SPECT hell; ein akut entzündetes Areal kann in der FDG-PET überaktiv erscheinen; manchmal kompensiert ein Netzwerk für ein anderes.

Gelesen wird das Muster über mehrere Regionen hinweg. Für die Gedächtnismedizin sind einige dieser Muster gut beschrieben: Ein Minderstoffwechsel in den hinteren Scheitel- und Schläfenregionen und im hinteren Gyrus cinguli wird bei der Alzheimer-Krankheit beobachtet, ein frontal betontes Muster bei frontotemporalen Demenzen. Ein einzelner dunkler Fleck ist ein Hinweis. Ein Muster ist eine Frage an den Arzt.

Kein PET und kein SPECT stellt für sich allein eine Diagnose; das Bild wird erst im Zusammenhang mit Anamnese, klinischer Untersuchung und Labor lesbar. Die Muster sind unspezifisch: Ein frontaler Minderstoffwechsel wird bei einer Depression ebenso beobachtet wie bei einer beginnenden neurodegenerativen Erkrankung, nach einer Infektion oder unter bestimmten Medikamenten. Verschiedene Erkrankungen überlappen sich in ihren Karten, und dieselbe Erkrankung sieht bei zwei Menschen unterschiedlich aus.

Dazu kommt, dass der Ruhezustand kein fester Zustand ist. Was Sie in der Ruhephase denken, wie viel Sie geschlafen haben, wie angespannt Sie sind, ob Sie Beruhigungsmittel, Antidepressiva oder andere zentral wirksame Medikamente nehmen: All das verändert das Bild, manchmal deutlich. Ein hoher Blutzucker senkt die Tracer-Aufnahme im ganzen Gehirn, weshalb die Nüchternheit kein Formalismus ist. Und mit dem Alter sinkt der Stoffwechsel in einigen Regionen ohnehin, weshalb die Normdatenbank altersbezogen sein muss.

Aus diesen Gründen bestellt niemand ein PET, um „mal zu schauen“. Die Untersuchung lohnt sich, wenn vorher eine konkrete Frage steht: Passt das Muster zur vermuteten Ursache, oder spricht es dagegen? Ein PET beantwortet keine Frage, die niemand gestellt hat.

Am besten abgesichert ist der Einsatz bei kognitiven Störungen. Wenn klinische Untersuchung und MRT offen lassen, ob und welche neurodegenerative Erkrankung hinter einem Gedächtnisproblem steckt, wird die FDG-PET in europäischen Empfehlungen als Baustein der Abklärung genannt, weil ihre Muster bei der Unterscheidung der Ursachen helfen können. Für die Familie, der gesagt wurde „das ist das Alter“, ist das oft die erste Untersuchung, die die Frage nach der Funktion überhaupt stellt. Mehr dazu auf der Seite MCI und kognitiver Abbau.

Bei Long COVID hat eine französische Arbeitsgruppe um Eric Guedj 2021 im European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging ein Muster von Minderstoffwechsel in einer Kohorte von Long-COVID-Patienten beschrieben, unter anderem in Riech- und Stirnhirnregionen, im Schläfenlappen, im Hirnstamm und im Kleinhirn. Das sind Gruppenbefunde; sie belegen keine Diagnose beim Einzelnen, aber sie zeigen, dass die Beschwerden ein messbares Korrelat haben können. Bei Long COVID gehört das Wort „unauffällig“ oft nur zur Struktur. Was das für die Behandlung bedeutet, steht auf der Seite Long COVID und Post-COVID und im Beitrag Brain Fog: was tun.

Bei ME/CFS wurden regionale Minderdurchblutungen in älteren SPECT-Studien beschrieben; die Studien sind klein und uneinheitlich, und die Bildgebung ist hier Forschung, kein Routinebaustein. Sie kann trotzdem sinnvoll sein, wenn eine andere Ursache abgegrenzt werden soll. Unsere Sicht auf die Erkrankung: ME/CFS.

Bei neuroinflammatorischen Prozessen ist die FDG-PET zweischneidig: Sie zeigt veränderte Stoffwechselmuster etwa bei autoimmunen Enzephalitiden, aber sie zeigt die Entzündung nicht selbst. Tracer, die aktivierte Mikroglia direkt sichtbar machen, gibt es, sie sind bisher Forschungswerkzeuge. Bei Depression beschreiben Studien Veränderungen im Stoffwechsel präfrontaler und cingulärer Regionen; zur Diagnose einer Depression wird die Bildgebung nicht eingesetzt, wohl aber muss man sie kennen, um ein Bild richtig zu lesen, denn eine Depression verändert das Muster. Und bei unklaren neurologischen Beschwerden, bei denen Struktur und Labor normal sind und die Symptome bleiben, kann ein funktionelles Bild die Frage neu stellen, in beide Richtungen: Es kann ein Korrelat zeigen, das zur Klinik passt, oder es kann eine vermutete Ursache unwahrscheinlicher machen. Beides ist ein Ergebnis.

Bei uns beginnt jeder Patient mit einem strukturierten Assessment: Anamnese, mitgebrachte Befunde, Fragebögen, klinische Untersuchung, bei Bedarf Labor und Bildgebung. Ob ein qEEG-Brainmapping dazukommt, entscheiden wir danach. Eine FDG-PET oder SPECT gehört nicht zur Routine. Sie kommt ins Spiel, wenn das Assessment eine Frage aufwirft, die nur ein Stoffwechsel- oder Durchblutungsbild beantworten kann, und sie wird dann über kooperierende nuklearmedizinische Praxen oder Kliniken durchgeführt. Wenn Sie bereits ein PET oder SPECT haben, bringen Sie den Befund und die Bilder mit; wir lesen sie mit Ihnen gemeinsam.

Der Befund ist ein Baustein neben den anderen, und er entfaltet seinen Wert erst im Zusammenspiel. Das qEEG zeigt den Takt der Netzwerke im Millisekundenbereich, das PET ihren Energieverbrauch, beide im Vergleich mit einer Normdatenbank. Das Labor erklärt oft, warum ein Muster so aussieht, wie es aussieht. Ein Beispiel, das wir bei Long COVID häufig sehen: Ein hypometaboles Muster nach einer Infektion ist für uns zuerst eine Frage an das Immunsystem, an die Mitochondrien und an die autonome Regulation, nicht nur an die Spule. Ein Immunsystem im Dauerbetrieb schickt Entzündungsbotenstoffe ins Gehirn, die verändern, wie Netzwerke feuern; Nervenzellen, deren Energieproduktion nach einer Infektion stockt, arbeiten weniger, bevor ein Bild es zeigt; und ein Vagus, der nicht mehr in die Erholung schaltet, hält den Zustand aufrecht. Wer in dieser Lage nur das Netzwerk stimuliert, arbeitet gegen einen Motor, der weiterläuft. Deshalb gehören Infektions- und Entzündungsdiagnostik, mitochondriale Marker und die Herzratenvariabilität in denselben Plan wie rTMS oder taVNS. Ein zweites Beispiel: Ein frontal betontes Muster bei einer unerkannten Schilddrüsenunterfunktion ist zuerst ein Schilddrüsenfall.

So wird aus einem Bild eine Reihenfolge. Sie bekommen, was das Assessment nahelegt, nicht, was gerade im Haus verfügbar ist. Den Verlauf messen wir mit den Instrumenten, die sich ohne Strahlung wiederholen lassen: Fragebögen, HRV und, wo es eingesetzt wurde, das qEEG. Wie das Ganze aufgebaut ist, zeigt unser Programm; die Übersicht der Messverfahren steht unter Diagnostik.

Wenn Ihnen oder einem Angehörigen gesagt wurde, alle Befunde seien normal, dann nehmen Sie eine Frage mit zum nächsten Termin bei Ihrer Neurologin oder Ihrem Neurologen: „Wurde bei mir die Funktion gemessen oder nur die Struktur?“ Die Antwort ordnet ein, was bisher untersucht wurde und was nicht. Wenn Sie wissen möchten, ob sich bei Ihren Beschwerden eine funktionelle Abklärung lohnt, bringen Sie Ihre bisherigen Befunde in das kostenlose Erstgespräch mit. Dort klären wir, welche Messung bei Ihnen die richtige Frage stellt.