Multimodale, funktionelle Kernspintomographie der Prostata: Ist eine biopsiefreie Diagnostik der Prostata möglich?

Transkript

1 Multimodale, funktionelle Kernspintomographie der Prostata: Ist eine biopsiefreie Diagnostik der Prostata möglich? Prof. Dr.med. Dr.phil. Dr.med.habil. Michael K. Stehling Associate Professor of Radiology, Boston University School of Medicine Privatdozent and der Ludwig Maximilian Universität München Institut für Bildgebende Diagnostik Strahlenberger Str. 110, Frankfurt/Offenbach

2 Warum MRT der Prostata? Hohe Inzidenz des PCA: In der EU jährlich Neuerkrankungen, in Deutschland Männer pro Jahr lifetime probability : 1 : 6 Verantwortlich für 9 % aller Krebstodesfälle Anstieg der Mortalität zwischen 1990 und 1997: 39 % Gute Heilungschancen bei früher Diagnose Eingeschränkte Nachweisbarkeit durch digitale rektale Untersuchung (DRE), endoraktalen US (TRUS) und Biopsie (invasiv) MRT zur Zeit beste Methode zum Nachweis und Staging des Prostatakarzinoms und nicht-invasiv

3 Anatomie der Prostata Zonales Kompartimentsystem nach McNeal (1988): Periurethrale Mantelzone der Prostata (engl. Transition Zone - TZ): Umgibt Harnröhre zwischen Colliculus und Harnblasenhals. 5-10% der Prostatamasse. Ort der benignen Prostatahypertrophie (BPH). Nur ca. 10 % aller Karzinome. Innenzone der Prostata (engl. Central Zone - CZ): Trichterartige (sagittal) oder ringartige (horizontal) Zone, die die Samenwege beinhalten. 25% der Drüsen. Ca. 20 % aller Karzinome. Zentral und Übergangszone zusammen: Ca. 30 % aller Karzinome Aussenzone der Prostata (engl. Peripheral Zone - PZ): Periphere Drüsenabschnitte der Prostata mit 70% der Drüsen. Ca. 70 % aller Karzinome (Angaben bis %). Anteriores fibromuskuläres Stroma: Ventral der Urethra gelegen. 5 % der Prostatamasse,

4 Untersuchungsmethoden der Prostata und ihr Stellenwert Digitale rektale Untersuchung/Palpation (DRU/DRE) PSA-Wert (prostataspezifisches Antigen) Endorektaler Ultraschall Elastographie Transrektale Biopsie Transperineale 3D Biopsie Kernspintomographie und Spektroskopie Staging und Nachsorge 3D Computertomographie Ganzkörper-MRT vs. Skelettszintigraphie

5 Was leistet die digitale rektale Untersuchung (DRU)? Einfach durchzuführen, nicht-invasiv (oder doch?) Nur in der peripheren Zone anwendbar Abnorme Palpationsbefunde: Prostatakarzinom nur in % aller Fälle Bei beschwerdefreien Männern Karzinomdetektionsrate von 0,1 4 % PCA DRE Reference Population Abnormal Positive Predictive Value Sensitivity Specificity % 7.60 % Bangma et al % % Brett % % Bretton 16 Gustafsson et al % Higashihara et al % % % % Imai et al % % % % Imai et al % % % % Jubelirer et al % % % % Reissigl et al % Tsukamoto et al % Pooled results 5.00 % % % %

6 Was leistet der PSA-Test: Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines Prostata-CA als Funktion des Gesamt-PSA-Spiegel TOTAL PSA TOTAL PSA < 4.0 ng/ml < 2 % TOTAL PSA 4-10 ng/ml 25 % TOTAL PSA > 10 ng/ml 67 % < 2.5 ng/ml < 2 % < ng/ml < 18 % Verbesserte Diagnostik: PSA-Quotient (freies zu gesamt PSA) je nach Labor Werte unter 0,2 eher CA, über 0,2 eher BPH PSA-Dichte (bezogen auf das Prostatavolumen) PSA-Geschwindigkeit (Änderung des PSA-Wertes pro Zeiteinheit) PCA3-Test (Analyse von Prostatazellen in Urinprobe Exprimaturin. PCA3 ist Gen das in Prostatakarzinomen überexprimiert wird. Negativer Vorhersagewert: 84 % vs. 73 % PSA)

7 Was leistet transrektaler Ultraschall (TRUS)? Klassisches Bild der echoarmen Läsion in weniger als 50 % aller Fälle Primäre Anwendung: Systematische Durchführung von Biopsien Bei normaler DRU und normalem PSA ist Informationsgewinn des TRUS gering Positiver Vorhersagewert (mit nachfolgender positiver Biopsie): 1 pathologischer Befund (z.b. im TRUS): 6 bis 25 % 2 pathologische Befunde (z.b. TRUS und PSA): 18 bis 60 % 3 pathologische Befunde (DRU, TRUS & PSA): 56 bis 72 % Besser: Elastographie?

8 Detektionsrate des Prostatakarzinoms durch Stanzbiopsie Biopsie-Technik Sextanten Sextanten + transitionale Zone Erweiterte Sextantenbiopsie 5-Regionen-Biopsie Erweiterte Biopsie Maximal(Sättigungs)-Biopsie Anzahl der Biopsien > 14 bis 25 Detektionsrate 20 bis 30 % + 10 bis 15 % (TZ) 35 % 35 % 30 bis 40 % 34 % Besser: Transperineale 3D-Biopsie: Bis zu 100% positiver und negativer prädiktiver Wert Weniger Infektionen als bei transrektaler Biopsie schmerzfrei, da unter spinaler/sakraler Anästhesie

9 Magnetresonanztomographie (MRT): Entwicklung, Eigenschaften, Vorteile Kernspintomographie wurde 1973/74 von Paul Lauterbur (USA) und Sir Peter Mansfield (England) erfunden (Nobelpreis 2003) und hat sich zwischenzeitlich zur wichtigsten bildgebenden Diagnosemethode entwickelt Kernspintomographie (MRT) nutzt Magnet- und Radiofrequenzfelder zur Darstellung des Körpers ohne jegliche Strahlenbelastung MRT liefert hochaufgelöste Bilder der Prostata in allen Ebenen oder in 3D MRT liefert optimalen Weichteilkontrast und ermöglicht die Darstellung vielfältiger, unterschiedlicher Gewebeparameter (PD, T1, T2, T2*, etc,) und physiologischer Funktionen (z.b. Perfusion, Diffusion, BOLD, Stoffwechselinformation, etc.) (Ultraschall und Röntgenmethoden können jeweils nur einen Parameter messen, US - Impedanzänderungen, CT Elektronendichte)

10 Kernspintomographie (MRT) der Prostata: Oberflächen-Array Spulen vs. Endorektal-Spule Vorteile der Endorektalspule: Sehr hohes Signal => bessere Auflösung Optimal: Kombination aus Endorektal und Oberflächen-Phased-Array Spulen => weite, homogene Ausleuchtung und hohes Signal Vorbereitung des Patienten: Enddarm reinigen (Dulcolax Zäpchen), vor Untersuchung Blase leeren! Einführen der Endorektalspule: Bei den meisten Patienten unproblematisch und schmerzfrei. ABER: Schwierigkeiten der Spulenplatzierung bei Schmerzen durch Hämorrhoiden und Analfissuren, Proktitis, Rektum-CA, zu großer Prostata, anderer Raumforderung im Becken, Knick im Enddarm Bei sehr großer Prostata komplette Ausleuchtung durch Endorektalspule nicht möglich: Für Bildgebung o.k. (Oberflächenspulen), aber für Spektroskopie problematisch! Patienten dürfen sich nicht bewegen und nicht mit den Pobacken zwicken (anfänglich Fremdkörpergefühl und Defäkationsreiz bei Spule im Rektum)

11 Endorektale MRT der Prostata: T2w Bildgebung Beste Methode zum lokalen Staging T4a: Infiltration der Samenblasen und des Rektums T4b: Infiltration Samenblasen, Rektum, Levator ani

12 Endorektale MRT der Prostata: T2w Bildgebung Studienergebnisse Kazinomnachweis allgemein Karzinomnachweis Übergangszone Kapselüberschreitung Samenblaseninvasion Sensitivität % % % % Spezifität % % % % Hricak H, et al. Carcinoma of the prostate gland: MRI with pelvic phased-array coils versus integrated endorectal-pelvic phased-array coils. Radiology 1994;193: Scheidler J, et al. (Hricak) Prostate cancer: localization with three-dimensional proton MR spectroscopic imaging clinicopathologic study. Radiology 1999;213: Schnall MD, et al. Magnetic resonance imaging of the prostate gland. Urol Radiol 1990;12: Rifkin MD, et al. Comparison of MRI and US in staging early prostate cancer: results of a multi-institutional cooperative trial. N Engl J Med 1990;323: Outwater EK, et al. Prostate carcinoma: assessment of diagnostic criteria for capsular penetration on endorectal coil MR images. Radiology 1994;193: Cornud F, et al. Extraprostatic spread of clinically localized prostate cancer: factors predictive of pt3 tumor and of positive endorectal MR imaging examination results. Radiology 2002;224: May F, et al. Limited value of endorectal MRI and transrectal ultrasonography in the staging of clinically localized prostate cancer. BJU Int 2001;87: Bernstein MR, et al. Endorectal coil MRI and clinicopathologic findings in T1c adenocarcinoma of the prostate. Urol Oncol 2000;5: [

13 Endorektale MRT der Prostata: T2w Bildgebung Differentialdiagnostische Schwierigkeiten Periphere Zone: DD Karzinom vs. Narbe, Fibrose, Einblutung (solide, unscharf begrenzt vs. streifig-flächig) Zentral/Übergangszone: DD Karzinom vs. BPH-Knoten (fibromuskuläres Stroma) (solide, unscharf begrenzt vs. knotig, scharf begrenzt, mit Pseudokapsel)

14 Endorektale MRT der Prostata: Optimierung durch multiparametrische, funktionelle MRT T2w-Bilder: T1w-Bilder: Suszeptibilitäts- Bilder: BILDGEBUNG Morphologie: Signal basierend auf Protonendichte und Gehalt an freiem Wasser Nachweis von Einblutungen Nachweis von Verkalkungen 1H-SPEKTROSKOPIE 3D Chemical Shift Imaging: Analyse der chemischen (1H-MRS oder 3D CSI) Zusammensetzung von Prostatagewebe (Citrat, Cholin, Creatin, andere Metaboliten) DIFFUSION Diffusionsgewichtete MRT: Signal als Funktion der Diffusion (CE-MRT) von Wassermolekülen (freie vs. behinderte Diffusion), Analyse der Gewebestruktur, Zellgrößeund Dichte und der Größe des Extrazellularraumes Dynamische KM-MRT: (DCE-MRT) PERFUSION Analyse der Gewebedurchblutung, Kapillardichte und -permeabilität und der Größe des Extrazellularraumes

15 MR-Spektroskopie: Biopsiefreie Analyse der Prostata Identifikation tumorspezifischer Veränderungen des Stoffwechsels Cholin Creatin Citrat Wichtiger Vorläufer der Cr + PCr: Wichtige Metaboliten In der Prostata verstärkt von Epithel- Zellmembransynthese des Energiestoffwechsels zellen produziert und ausgeschieden Prostata-CA normal

16 Änderungen der chemischen Komposition in (Prostata)Karzinomen: Anstieg von Cholin durch Sauerstoffmangel in Karzinomen Spektroskopie (500MHz) Western Blot (ChoK-Antibody) Normale O2-Versorgung O2-Mangel Expression von Cholinkinase in Prostata-CA Zellen durch Hypoxie stimuliert => Zunahme der Konzentration von Phosphocholin und Gesamtcholin Glunde K, et al. Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 14(2006) GPC: Glycerophosphocholine; PC: Phosphocholine; Cho: free choline; ChoK: cholinekinase

17 Änderungen der chemischen Komposition in (Prostata)Karzinomen: Verbrauch von Citrat in Karzinomen zur Energiegewinnung REPRESENTATIVE METABOLITENSPIEGEL CITRAT/(NMOLS/GRAM WWT) NORMALE PERIPHERE ZONE MALIGNES GEWEBE ANDERE GEWEBE PROSTATASEKRET BLUTPLASMA 12,000 14, , , Costello and Franklin, Molecular Cancer :17, doi: /

18 Einsatz der MR-Spektroskopie zur Unterscheidung: DD Prostata-CA vs. Narbe/Fibrose (Außenzone)

19 Einsatz der MR-Spektroskopie zur Unterscheidung: DD Prostata-CA vs. BPH-Knoten (Zentral/Übergangszone)

20 MRT und MR-Spektroskopie: Differenzierung PC vs. Einblutung 58y, pt3a Prostata-CA, Gleason Score 5 (a) Prostatakapsel mit Tinte markiert (b) Normale Drüsen pt2a Prostata-CA, Gleason Score 6, 54y. * als Krebsherd diagnostiziert. Histologie: Ödem und Blut, v.m. Z.n. Biopsie. Kein CA! Scheidler J at al. (Hricak) Prostate Cancer: Localization with 3D Proton MR Spectroscopic Imaging - Clinicopathologic Study Radiology. 1999;213:

21 MRT and MR-Spektroskopie: Prostatakarzinom Nachweis und Lokalisation Resultate Technik Sensitivität Spezifität Positive Predictive Value Negative Predictive Value Treffsicherheit MRI 79 % 51 % 76,5 % 56,5 % 70,5 % 3D 1H-MRS 74,5 % 62 % 80 % 58 % 70,5 % Technik MRI positive and 3D 1H-MRS definite MRI positive or 3D 1H-MRS definite MRI positive and 3D 1H-MRS possible MRI positive or 3D 1H-MRS possible Sensitivität 53,5 % 89 % 70,5 % 94,5 % Spezifität 89 % 38,5 % 75 % 37 % Positive Predictive Value 90,5 % 84,5 % 74,5 % 63,5 % 56,5 % 75,5 % Possible PC: (Cho+Cr)/Ci > 2SD above normal (>0,75), Definite PC: (Cho+Cr)/Ci > 3SD above normal (>0,86) nach Kurhanewicz et al. 74 % Negative Predictive Value 49,5 % 78 % Treffsicherheit 65,5 % 72 % 72 % Scheidler J at al. (Hricak) Prostate Cancer: Localization with 3D Proton MR Spectroscopic Imaging - Clinicopathologic Study Radiology. 1999;213:

22 MRT and MR-Spektroskopie: Prostatakarzinom Nachweis und Lokalisation Resultate RESULTATE: ROC Analyse zeigte signifikant (P <.001) verbesserte Tumorlokalisation (beide Befunder) when 3D-MRS zusätzlich zur MRT eingesetzt wurde. Eine hohe Spezifität (bis 90%) wurde erreicht, wenn sowohl MRT als auch MRS ein PC anzeigten, eine hohe Sensitivität (bis 95%), wenn entweder MRT oder MRS ein positives Resultat zeigten. SCHLUßFOLGERUNG: Die gemeinsame Nutzung von MRT und MRS ermöglicht einen besseren Nachweis und eine bessere Lokalisation von Prostatakarzinomen in einem Sextant der Prostata als die MRT alleine. Scheidler J at al. (Hricak) Prostate Cancer: Localization with 3D Proton MR Spectroscopic Imaging - Clinicopathologic Study Radiology. 1999;213:

23 Differentialdiagnostische Schwierigkeiten und Lösungsansätze 1. Metabolitenverhältnisse in der Zentral/Übergangszone 2. Nach Strahlentherapie 3. Unter Hormonentzugstherapie 4. HGPIN (High Grade Prostatic Intraepithelial Neoplasia) 5. Akute Prostatitis 6. Chronische Prostatitis 7. Einblutung nach Biopsie 8. Bewegung und Fettkontamination

24 Differentialdiagnostische Problemfälle: PCA vs. Fibrose nach Bestrahlung 25% aller Prostata-CA Patienten durch external-beam radiation therapy (EBRT) behandelt: Wird als kurativ betrachtet 5-year PSA relapse rate 15% (low-risk) - 67% (high-risk patients) Mögliche salvage radikale Prostatektomie bei Patienten mit (Biopsie bestätigtem) Lokalrezidiv, prätherapeutischem Stadium T1- T2, fehlendem Hinweis auf Metastasen und Lebenerwartung von > 10 Jahren. Diagnose des Lokalrezidivs: DRE, transrectaler US und US-guided Biopsie schwierig! Sensitivität und Spezifität von DRE: 53% und 66 % Sensitivität und Spezifität von transrektalem US: 49 % und 57 % Falsch-negativ Rate bei Erstbiopsie nach EBRT: 20 %. Interpretation von positiven Biopsieresultaten schwierig, wenn der residuelle Tumor ausgeprägte bestrahlungsbedingte Veränderungen aufweist und unklare Vitalität. MR-Bildgebung mit T2w-Sequenzen eingeschränkt durch diffuse Signalreduktion in der gesamten Prostata nach EBRT durch glanduläre Atrophie und Fibrose. Modalität MRT 1H-MRS Sensitivität 68 % 77 % Spezifität > 90 % 78 % Pucar D et al. (San Francisco, Hricak) Prostate Cancer: Correlation of MR Imaging and MR Spectroscopy with Pathologic Findings after Radiation Therapy Initial Experience Radiology 2005;236:

25 Differentialdiagnostische Problemfälle: Metabolische Atrophie nach Hormonentzugstherapie Vor Therapie pt2b PC 51y Gleason Score 6. Ratings 1 und 2: Kein CA; 3: Unbestimmt; 4 und 5: CA; M: Unterschiedliche Gewebe Unter Therapie pt2b PC 60y Gleason Score 7. Nach 12 wöchiger Hormonentzugstherapie (Kombitherapie mit Zoladex und Casodex. 16 Pat. mit Hormonentzugstherapie 48 Pat. ohne Therapie Unbehandelt (Kontrolle) Behandelt Nur MRT-Bildgebung Sensitivität Spezifität 81,5 % 51,5 % 83 % 54 % Nur MR-Spektroskopie Sensitivität Spezifität 53 % 73 % 56 % 80 % Müller-Lisse UG et al. (San Francisco, Hricak) Localized Prostate Cancer: Effect of Hormone Deprivation Therapy Measured by Using Combined Threedimensional 1H MR Spectroscopy and MR Imaging: Clinicopathologic Case-controlled Study Radiology. 2001;221:

26 Differentialdiagnostische Problemfälle: Akute Prostatitis Citrat/Cholin a Prostatitis - vor Therapie 5.6 ± 2.3 (n=12) b Prostatitis - nach Therapie 4.6 ± 1.9 (n=12) c Gesunde PZ 4.4 ± 1.9 (n=14) d Prostata CA 1.0 ± 0.9 (n=14) Ergebnis und Schlußfolgerung: 1. 1H-MRS kann Prostata-CA und (akute/chonische) Prostatitis differenzieren 2. und liefert somit wichtige zusätzliche Informationen zur MR-Bildgebung. van Dorsten, FA et al. (Nijmegen, Netherlands) Differentiation of Prostatitis from Prostate Carcinoma Using 1H MR Spectroscopic Imaging and Dynamic Contrast-Enhanced MRI Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med 9 (2001)

27 Weitere Probleme und Lösungen Degradierung von Spektren durch Blut nach Biopsie Lösung: MRT frühestens 8 bis 12 Wochen nach Biopsie 58y, PSA 6,3 ng/ml, Z.n. Biopsie: PC linker lateraler Apex, Gleason Score 6. Degradierung von Spektren durch Fettkontamination und Bewegung Lösung: Absolute Vermeidung von Bewegung während der MRT/MR-Spektroskopie 58y, PSA 6,3 ng/ml, Z.n. Biopsie: PC linker lateraler Apex, Gleason Score 6. 65y, negative Biopsie, Fettkontamination 68y, Z.n. Biopsie: PC rechte Basis, Gleason Score 6, Bewegungsartefakt Qayyum A, et al. (Hricak) Organ-Confined Prostate Cancer: Effect of Prior Transrectal Biopsy on Endorectal MRI and MRS Imaging. AJR 2004; 183:

28 Diffusionsgewichtete MRT der Prostata Koh D-M et al. Diffusion-Weighted MRI in the Body: Applications and Challenges in Oncology AJR 2007; 188:

29 Diffusionsgewichtete MRT der Prostata p= p= p=0.01 desouza, NM, et al. MRI in prostate cancer: the value of apparent diffusion coefficients for identifying malignant nodules BJR (2007) 80, 90-95

30 Diffusionsgewichtete MRT der Prostata 49 Patienten, CA > 4 mm und Gleason 6 T2 Ganze Prostata T2+DWI p T2 Periphere Zone T2+DWI p T2 Übergangszone T2+DWI p Sensitivität 54 % 81 % < % 87 % < % 41 % < 0.32 Spezifität 91 % 84 % % 80 % % 92 % 1.0 PPV 79 % 75 % % 77 % % 60 % 0.34 NPV 77 % 88 % % 89 % < % 84 % 0.33 Treffsicherheit 77 % 83 % % 83 % % 81 % 0.32 SCHLUßFOLGERUNG: Die Kombination aus T2w-MRT und Diffusions-MRT ist der alleinigen T2w-MRT bezüglich des Nachweises von (signifikanten: Gleason Score 6 und > 4 mm Durchmesser) in der peripheren Zone der Prostata überlegen. Haider MA, et al. Combined T2-Weighted and Diffusion-Weighted MRI for Localization of Prostate Cancer AJR 2007; 189:

31 Diffusionsgewichtete MRT der Prostata Prostata-CA Narbe/Fibrose Prostata-CA BPH

32 Dynamische Kontrastmittel MRT DCE-MRI PRINZIPIEN: 1. Tumorangiogenese in Malignomen: Genetische Mutation Produktion und Freisetzung von Angiogenesefaktoren (z.b. vascular permeability und vascular endothelial growth factor ) => Anzahl der Tumorgefäße => Permeabilität der Tumorgefäße (schache Integrität der Gefäßwand). 2. Interstitium in Malignomen und normalem Gewebe unterschiedlich => Aufnahme von extrazellulären Kontrastmitteln in Malignomen unterscheidet sich von KM-Aufnahme in normalem Gewebe Weidner N et al. Tumor angiogenesis correlates with metastasis in invasive prostate carcinoma. Am J Pathol 1993;143: Brawer MK, et al. Predictors of pathologic stage in prostatic carcinoma: the role of neovascularity. Cancer 1994;73: Siegal JA, et al. Topography of neovascularity in human prostate carcinoma. Cancer 1995;75: Siegal JA, et al. Topography of neovascularity in human prostate carcinoma. Cancer 1995;75: Delorme S, et al. Non-invasive vascular imaging: assessing tumour vascularity. Eur Radiol 1998;8: Buckley DL, et al. Prostate cancer: evaluation of vascular characteristics with dynamic contrast-enhanced T1-weighted MR imaging initial experience. Radiology 2004;233: [

33 Dynamische Kontrastmittel MRT 65 Jahre alter Mann. (a) Histologie (schwarze Linien und Punkte) in der linken peripheren Zone und der rechten Übergangszone (TZ). e. (b) T1w: (1) Karzinom (2) Normales Gewebe - PZ (3) Normales Gewebe - innere TZ (4) Normales Gewebe äußere TZ (c) Zeit-Signalintensitäts-Kurven für (1) bis (4) (x-achse: Zeit in sec.; y-achse, Signalintensität in beliebigen Einheiten - au) (d) Parametrische MR-Bilder: Wash-in Raten über 5.7 au/sec. (Schwellenwert zur Differenzierung zwischen Karzinom und normalem Gewebe) (e) wash-in Parameterbild. (f) wash-out Parameterbild. f. Kim JK, et al. Wash-in rate on the basis of dynamic contrast-enhanced MRI: usefulness for prostate cancer detection and localization. J Magn Reson Imaging 2005;22:

34 Dynamische Kontrastmittel MRT: Resultate Auswertung der wash-in Raten bei 53 Patienten, endorektale MRT, Vergleich mit T2w MRT Wash-in Rates: Normales Gewebe Karzinom Periphere Zone Innerer Teil der Übergangszone (TZ) 3.3/sec 6.7/sec 9.2/sec (p<0.001) Äußerer Teil der Übergangszone (TZ) 3.2/sec T2 DCE MRI Sensitivität whole prostate 82 % 96 % peripheral zone 96 % 97 % transitional zone 45 % 96 % (P<0.016) Spezifität whole prostate 60 % 65 % peripheral zone 53 % 75 % (P<0.05) transitional zone 51 % 73 % (P<0.102) Kim JK, et al. Wash-in rate on the basis of dynamic contrast-enhanced MRI: usefulness for prostate cancer detection and localization. J Magn Reson Imaging 2005;22:

35 Funktionelle Bildgebung der Prostata Kombinierte Ansätze: Diffusions-Bildgebung mit Spektroskopie Receiver operating characteristic (ROC) Kurven: Differenzierung zwischen benignem und malignem Gewebe MET (MR-Spekro): Metabolische Verhältnisse Cho+Cr/Ci ADC (Dw-MRT): Diffusionskoeffizienten ADC/MET: Kombination aus Dw-MRT und MRS AUC: Area under curve SCHLUßFOLGERUNG: Die Kombination aus Diffusionsbildgebung (ADCs) und Spektroskopie (MET) ermöglicht eine bessere Unterscheidung zwischen benignem Prostatagewebe und Prostatakarzinomen in der peripheren Zone. Mazaheri, Y et al. (Hricak) Prostate Cancer: Identification with Combined Diffusion-weighted MR Imaging and 3D 1H MR Spectroscopic Imaging Correlation with Pathologic Findings1 Radiology 2008;246:

36 Funktionelle Bildgebung der Prostata Kombinierte Ansätze: T2w- und dynamische KM-Bildgebung mit Spektroskopie PC-Lokalisation in der peripheren Zone PC-Lokalisation in der Zentral/Übergangszone Receiver operating characteristic (ROC) Kurven: Differenzierung zwischen benignem und malignem Gewebe T2 (T2w-MRT): MRS (Spektroskopie): MPKS (DCE-MRT): PKMRS (DCE-MRT und MRS): Az: Morphologie auf T2w Bildern Metabolische Verhältnisse Cho+Cr/Ci Mittlerer pharmakokinetischer Score aus Kontrastmitteldynamik Kombination aus DCE-MRT und MR-Spektroskopie Area under curve Fütterer, JJ, et al. Prostate Cancer Localization with Dynamic Contrast-enhanced MRI and Proton MR Spectroscopic Imaging. Radiology 2006;241:

37 Funktionelle Bildgebung der Prostata Kombinierte Ansätze: T2w- und dynamische KM-Bildgebung mit Spektroskopie Alle Werte in % Sensitivität Spezifität Treffsicherheit PPV NPV T2w-MRT 59,5 73, ,5 85,5 1H-MRS 78,5 85,5 83, wash-out 71, , ,5 DCE-MRT v e 92,5 84,5 86,5 85, ,5 65, ,5 k ep 88 k trans 86 83, v e = P tissue /P plasma, k ep = 1/(TTP tissue TTP plasma ), and K trans = v e x k ep, where v e is an estimate of the extracellular volume (expressed as a percentage), K trans is the volume transfer constant (1 per minute), k ep is the rate constant (1 per minute) between the extracellular extravascular space and the plasma space, and P is the plateau of the gadolinium concentration; TTP is time to peak. SCHLUßFOLGERUNG: Im Vergleich zur T2w-Bildgebung liefert der kombinierte Ansatz unter Einbeziehung der DCE-MRT und der MR-Spektroskopie eine deutlich höhere Treffsicherheit zum Nachweis des Prostatakarzinoms. Fütterer, JJ, et al. Prostate Cancer Localization with Dynamic Contrast-enhanced MRI and Proton MR Spectroscopic Imaging. Radiology 2006;241:

38 MRT der Prostata: Zusammenfassung und Schlußfolgerungen 1. MRT der Prostata ist die zur Zeit beste Methode zum lokalen Nachweis und Staging des Prostatakarzinoms. Höhere Treffsicherheit als DRE, TRUS und Biopsie. 2. MRT der Prostata als Problemlöser nach Strahlen- und Hormonentzugstherapie möglich, aber ebenfalls schwierig. DD akute und chronische Prostatitis ebenfalls schwierig, aber möglich. 3. MRT ist multimodal: T1/T2w Diffusion Perfusion Spektroskopie die morphologische und funktionelle Informationen liefern und sich ergänzen. 4. Endorektalspule und Phased-Array Spulen essentiell für optimale Bildqualität. 5. Absolute Bewegungsruhe des Patienten wichtig: Untersuchung an 2 Tagen optimal (zunächst Bildgebung, DWI und DCE-MRT, dann Spektroskopie), je 45 Minuten. 6. Störend auswirken können sich: Einblutungen nach Biopsie (8 bis 12 Wochen warten). 7. MRT sollte VOR jeder Prostata-Biopsie durchgeführt werden, zur Steuerung der Biopsie (ggf über US-MRT Bildfusion). 8. Eine weitgehend biopsiefreie Diagnostik der Prostata ist möglich, aber nicht in allen Fällen. 9. Wenn Biopsie, dann gesteuert durch MRT-US-Bildfusion oder besser 3D-Biopsie.

39 Staging und Nachsorge: Mehrzeilen-Spiralcomputertomographie 3DCT - MSCT Dreidimensionale Aufnahme des Körpers mit 16 bis 128 sehr dünnen, 0,3 bis 1 mm dicken Schichten (früher Projektion oder axiale Schichten) Aufnahmezeit nur 5 bis 10 Sekunden, keine Bewegungsartefakte, da Luftanhalten einfach Präzise anatomische Abbildung des ganzen Körpers mit < 1 mm Auflösung Benötigt Röntgenkontrastmittel Strahlenbelastung: Lunge < 1 msv, Abdomen und Becken ca. 10 msv Hauptanwendungen: Thorax (Lungen und mediastinale LK-Metastasen) Abdomen (3-Phasen CT der Leber und Mediastinum) Becken (LK-Metastasen) Angiographie, virtuelle Endoskopie MRT ist jedoch Methode der Wahl zur Abklärung von Leberherden

40 Nachweis von Lungenmetastasen: Röntgenthorax vs. ultra-low-dose MSCT Nachteile des Röntgenthorax: Projektionsmethode Effektive Dosis Röntgenthorax: 0,1 bis 0,2 msv Ultra-low-dose 3DCT der Lunge (3.5 eff.mas, 120 kv): Dosisreduktion um über 90 % gegenüber Standard CT Effektive Dosis: 0,2mSv (Männer), 0,3 msv (Frauen) Detektionsrate für Lungenmetastasen > 10 fach besser! Wenige Millimeter große Metastasen sicher nachweisbar.

41 Staging und Nachsorge: Was tun mit der Datenflut? CAVE: 3DCT produziert bis zu 5000 Bilder! Erfordert Auswertung an 3D Workstation, Dauer bis zu 45 min. In den meisten Kliniken und Praxen fehlt die Zeit, um die ernorme Datenflut auszuwerten. Aus den dünnen Bildern (0,5 1 mm) werden dicke Bilder (5 bis 10 mm) rekonstruiert, um Datenmenge zu reduzieren. SCHILDBÜRGERSTREICH! ABER ANSONSTEN IM SOZIALISTISCH-PLANWIRTSCHAFLICHEN STAATLICHEN SYSTEM NICHT ZU FINANZIEREN. PATIENTEN SOLLTEN DIES WISSEN!

42 Staging und Nachsorge: Knochenszintigraphie vs. Ganzkörper-MRT BISHER: Knochen-Szintigraphie Standardmethode zum Nachweis von Knochenmetastasen. Nachteile: Strahlenbelastung ca msv. Dauer als 3-Phasen-Szintigraphie ca. 5 Stunden (Spätaufnahmen nach 2 bis 4 h). Schlechte Differenzierung zwischen degenerativen Veränderungen (Arthrose) und Metastasen, oft nachfolgend Röntenaufnahmen, CT oder MRT notwendig SEIT 2003: Ganzkörper STIR-MRT sowohl Szintigraphie als auch PET deutlich überlegen in Bezug auf Nachweis von Knochenmetastasen (höhere Spezifität UND Sensitivität). Andere Vorteile: Keine Strahlenbelastung. 20 bis 30 Minuten Dauer. Gleichzeitiger Nachweis von Hirn-, Lymphknoten und Lebermetastasen, sowie größeren (> 5 10 mm) Lungenmetastasen Ganzkörper MRT hat Skelettszintigraphie abgelöst!

43 Ganzkörper MRT zum Nachweis von Knochen und Lymphknotenmetastasen: Besser als Szintigraphie und PET Knochenszintigraphie Ganzkörper STIR MRT Ganzkörper STIR MRT PET Diffusionsgewichtete Ganzkörper MRT mit Hintergrundunterdrückung

44 Zum Schluß ein Appell: Zum Schluß ein Appell: Zum Schluß ein Appell: Helfen Sie mit, das deutsche Gesundheitswesen zu verbessern: Verjagen Sie die Geister des Sozialismus mit Ihrer Stimme bei der nächsten Wahl. Das staatliche, sozialistisch-planwirtschaftliche Gesundheitswesen kann nicht funktionieren alle andere Aussagen sind eine Lüge! Nur die individuelle, private Krankenversicherung ist zukunftssicher wenn Sie nicht auf Grund hartnäckiger ideologischer Verblendung demontiert wird zum Schaden aller! Nach Nationalsozialismus und real existierendem Sozialismus jetzt demokratischer Sozialismus? Es wird Zeit, daß in Deutschland Schluß ist mit staatlicher Bevormundung und freie, selbstverantwortliche Bürger ihr Schicksal und ihre Gesundheit selbst in die Hand nehmen.