Giessener Elektronische Bibliothek

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Evaluation der Wertigkeit der Magnetresonanztomographie- Spektroskopie zur Diagnose des Prostatakarzinoms durch Vergleich mit histopathologischen Großflächenschnitten nach radikaler Prostatektomie

Müller-Schliecker, David


Originalveröffentlichung: (2015) Giessen : Laufersweiler
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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-114668
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2015/11466/

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Klinik für Geburtshilfe, Gynäkologie und Andrologie der Groß- und Kleintiere mit Tierärztlicher Ambulanz; Universitätsklinikum Marburg, Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie
Fachgebiet: Veterinärmedizin
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Zeitschrift, Serie: Edition scientifique
ISBN / ISSN: 978-3-8359-6314-6
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 10.03.2015
Erstellungsjahr: 2015
Publikationsdatum: 21.05.2015
Kurzfassung auf Deutsch: Das PCA ist in Deutschland der häufigste maligne Tumor des Mannes mit einer geschätzten Neuerkrankungshäufigkeit für 2012 von etwa 67.600 Männern und einer Mortalität von etwa 12.000 Männern im Jahre 2008. Der Tumor wird meist in einem lokal begrenzten Stadium diagnostiziert und ist dann grundsätzlich heilbar. Das therapeutische Vorgehen reicht in diesem Stadium von der „active surveillance“ über die RP bis zu verschiedenen Formen der Strahlentherapie (RT und PSI), häufig in Kombination mit einer antihormonellen Therapie. Während die Therapieergebnisse vergleichbar sind, ergeben sich erhebliche Unterschiede in den potentiellen Nebenwirkungen dieser Therapieformen: erektile Dysfunktion und Kontinenzverlust (RP) oder chronische Proktitis oder Zystitis sowie erektile Dysfunktion (RT).
Bisher kann mit keinem bildgebenden Verfahren ein PCA mit einer hohen Sicherheit diagnostiziert werden. Hinzu kommt, dass in ca. 40 % der Fälle multifokale Tumoren vorliegen. Aus diesem Grund ist bei einer aktiven Therapie der derzeitige Standard die Behandlung der gesamten Prostata. Im Gegensatz zur Therapie anderer Tumore, wie zum Beispiel dem Mammakarzinom, bei dem im frühen Stadium die brusterhaltende Operation in Verbindung mit der Bestrahlung der Restbrust Standard ist, ist beim PCA derzeit ein organerhaltendes Vorgehen kein therapeutischer Standard.
Das Problem ist die ungenügende diagnostische Sicherheit der zur Verfügung stehenden Bildgebung. Zwar konnte in den letzten 10 Jahren die Technik der MRT (z.B. durch Addition der Diffusion und Spektroskopie) bis hin zur multiparameter-MRT (mpMRT) so erweitert werden, dass auch kleine Organe, wie die Prostata, in allen drei Raumrichtungen mit einer hohen räumlichen Auflösung (< 3 mm) dargestellt werden können. Dennoch gibt es derzeit noch kein bildgebendes Verfahren, mit dem insbesondere kleinere Karzinome der Prostata mit hinreichender Sicherheit detektiert und in ihrer Größe präzise erfasst werden können. Wäre eine solche Detektion und Klassifizierung (Staging) möglich, könnte eine organerhaltende Therapie zukünftig eine therapeutische Option werden, da die technischen Möglichkeiten gegeben sind. Durch den Organerhalt mit Behandlung kleinerer Volumina des Organs wäre eine Senkung der Rate und des Schweregrades der möglichen Nebenwirkungen denkbar.
In der vorliegenden Arbeit wird geprüft, ob durch die Kombination einer MRT-Untersuchung mit der Diffusion, der Spektroskopie und der Perfusion (mpMRT), eine Verbesserung der Detektierbarkeit (Sensitivität und Spezifität) eines PCA gegenüber der alleinigen MRT-Untersuchung möglich ist. Hierbei wurden in einem experimentellen Design, unter Einsatz eines erfahrenen Radiologen sowie Pathologen, präoperative MRT-Untersuchungen vor RP mit den postoperativen histopathologischen Großflächenschnitten, dem Goldstandard zur Diagnose des PCA, verglichen. Beide Verfahren wurden standardisiert fusioniert und die Übereinstimmung von einem erfahrenen interdisziplinären Team bestimmt.
Hierzu wurde im Rahmen einer prospektiven Studie bei n=26 Männern mit einem histologisch gesichertem PCA vom niedrig–Risikoprofil und intermediär- Risikoprofil praeoperativ eine MRT–Untersuchung (1,5 Tesla, endorektale Spule), kombiniert mit einer Spektroskopie, Diffusion und Perfusion, durchgeführt und diese mit den postoperativen pathohistologischen Großflächenschnitten verglichen. Da inzidenzielle Tumore (≤ 3mm) nicht in der MRT, sondern nur pathohistologisch erkannt werden können, wurden diese Tumore in der Auswertung einmal berücksichtigt (Gruppe 1) und einmal ausgeschlossen (Gruppe 2). Insgesamt wurden präeoperativ durch den Radiologen 60 PCA (> 3mm) diagnostiziert. Postoperativ wurden pathohistologisch 70 PCA (> 3mm) diagnostiziert. Zusätzlich wurden histologisch bei vier Patienten insgesamt fünf inzidenzielle PCA (≤ 3mm) erkannt. In beiden Gruppen konnte eine signifikante Steigerung der Sensitivität der Detektion des PCA durch den zusätzlichen Einsatz der MRT–Spektroskopie (Sensitivität mit inzidenziellen Tumoren 89,6 versus 81,4; Sensitivität ohne inzidenzielle Tumore 92,9 versus 85,2– beides p < 0,05) im Vergleich zur alleinigen T2–Wichtung erreicht werden. Durch die zusätzliche Kombination mit der Diffusion und/oder der Perfusion wurde keine weitere signifikante Verbesserung erzielt.
Kritisch zu betrachten ist bei unserer Untersuchung die relativ geringe Anzahl von Patienten (allerdings vergleichbar mit anderen Arbeitsgruppen) sowie die im positiven Sinne vorteilhafte Zusammensetzung unserer Arbeitsgruppe mit langjährig erfahrenen Untersuchern. Gerade der letzte Punkt ist in der Literatur unumstritten, weswegen intensiv an einer Standardisierung der Untersuchungstechnik, aber auch der Ausbildung der Untersucher, gearbeitet wird. Diese Aspekte schränkten die allgemeine Übertragbarkeit unserer Ergebnisse in die klinische Praxis ein.
Insgesamt geben unsere Untersuchungen sowie auch die Ergebnisse anderer Gruppen Hinweise, dass durch den Einsatz einer T2-gewichteten 1,5 Tesla MRT mit endorektaler Spule bei Einsatz erfahrener Untersucher die Sensitivität der PCA-Detektion durch die Hinzunahme weiterer funktioneller Untersuchungen, insbesondere der Spektroskopie, signifikant verbessert werden kann. Auch unter Einsatz von MRT-Maschinen höherer Feldstärke ohne endorektale Spule könnte diese Entwicklung zu einem routinemäßigen Einsatz der mpMRT in der Diagnostik des PCA führen. Wäre zukünftig eine korrekte volumetrische Bestimmung der Indexläsion und inzidenzieller Tumore möglich, wären wichtige Aspekte für eine fokale Therapie bei frühem Prostatakarzinom lösbar. Bis zu diesem Zeitpunkt bleibt die Therapie der gesamten Prostata bei PCA der Standard in der kurativen Therapie.
Kurzfassung auf Englisch: Prostate cancer (PCA) is the most common malignant tumor of men in Germany in 2012 with an estimated incidence of approximately 67.600 men and a mortality of approximately 12.000 men. Mostly the diagnosis is made in an early, localized stage and in this stage generally curable. In this localized stage the therapy varies from active surveillance (AS) and radical prostatectomy (RP) to different types of radiotherapy (permanent seed implantation and percutaneous irradiation), often in combination with hormone ablative therapy. While the oncological results of these therapies are comparable, there are significant differences in the incidence of the rate and grade of potential side effects: erectile dysfunction and incontinence (RP) or chronic proctitis, cystitis and erectile dysfunction (RT).
So far there is no imaging modality to diagnose a carcinoma of the prostate with a high accuracy (sensitivity and specificity). Furthermore 40 % of the cases are multifocal tumors. For that reason, treatment of the whole prostate gland remains the gold standard in an active therapy. The standard therapy of prostate cancer is not organ-sparing compared to other tumors like breast cancer, where in an early stage the gold standard is breast preserving treatment in combination with adjuvant irradiation.
One major problem is the inadequate diagnostic accuracy of the current imaging modality. Although in the last ten years the enhancement for example of the technology of the MRI (e.g. addition of spectroscopy and diffusion- and perfusion-weighted images) to multi-parametric-MRI (mpMRI), so that also small organs like the prostate can be displayed with a high spatial resolution in all three dimensions (< 3mm). Nevertheless, with older techniques, there was no imaging method to detect prostate cancers with a high sensitivity and specificity. Because the technical capabilities already exist, an organ-sparing therapy could be an option, if there would be a possibility of an accurate cancer detection and staging and therefore a reduction of the rate and grade of side effects should be possible with an organ-sparing treatment of smaller volumes of the prostate gland.
The present study investigate the potential role of the addition of spectroscopy plus perfusion and diffusion to the standard MRI compared with standard MRI alone to increase the sensitivity and specificity of the detection rate of prostate cancer. In an experimental design an experienced radiologist and an experienced pathologist compared the preoperative MRI-examinations before RP with the postoperative pathological specimen, the gold standard for the diagnosis of prostate cancer. Both methods were standardized combined using image fusion The accuracy of this procedure was determined by an interdisciplinary team.
In a prospective study design n=26 men with histological proven PCA of low-risk and intermediate-risk profile had a standard preoperative MRI-examination (1.5 Tesla, endorectal coil) in combination with spectroscopy, diffusion- and perfusion-weighted images (mpMRI). This was compared with the results of the postoperative pathohistological examination. As incidental tumors (≤ 3 mm) can only be detected histologically but not in the MRI, these tumors once were included in the evaluation (group 1) and once were excluded (group 2). Overall the radiologist preoperatively diagnosed 60 prostate cancers > 3 mm. Postoperatively, seventy cancers > 3 mm were diagnosed histologically. In addition in four patients five tumors ≤ 3 mm were identified histologically. In both groups the sensitivity of detecting a PCA increased significantly by the addition of spectroscopy compared with T2-weighted MRI alone (sensitivity including Tumors ≤ 3mm 89,6 versus 81.4; sensitivity excluding tumors ≤ 3mm 92.9 versus 85,2 – both p <0.05). There was no further significant improvement by the combination with diffusion- and/or perfusion-weighted images.
A critical point in our study is the relative small number of patients (however comparable to other studies) as well as the advantageous combination of long-term experienced examiners. Especially in the last aspect there is a clear consensus in the literature why there is a large engagement to standardize the examination technique and to improve the education of the radiologists. These aspects should limit our results for clinical practice.
Overall, as also demonstrated by others the results of our study indicate that the addition of functional analysis, in particular the spectroscopy to a T2-weighted 1.5 Tesla MRI with endorectal coil and experienced examiners significantly improve the sensitivity of prostate cancer detection. Also with the application of MRI machines with higher field strength without endorectal coil could induce this development to a routine use of the multiparametric MRI in the diagnosis and treatment planning of prostate cancer. If a correct (and even correct volumetric) diagnosis of the index lesion and tumors ≤ 3mm would be possible, important aspects for focal therapies of early prostate cancer should be solved in the near future. Up to this time, treatment of the whole prostate gland for PCA remains standard of care.
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