MR-Bildgebung von Prostataverkalkungen

Das traditionelle Screening, die Diagnose und die Behandlungsoptionen für Prostatakrebs (PCa), bestehend aus prostataspezifischem Antigen (PSA)-Test, zufälliger transrektaler Ultraschallbiopsie (TRUS) und Prostatektomie/Bestrahlung, weisen erhebliche Einschränkungen auf. PSA ist ein unspezifischer Test, der in vielen gutartigen Situationen erhöht ist. Die Schätzung der American Cancer Society von 161.360 neuen Fällen von PCa in den Vereinigten Staaten im Jahr 2017 ist eine deutlich niedrigere Zahl als die von 2016 (180.890) und 2015 (220.800), hauptsächlich aufgrund der Empfehlungen der United States Preventative Services Taskforce (USPTF) gegen Routine PSA-Test. Die zufällige TRUS-Biopsie ist bekannt für das Rätsel der Überdiagnose von PCa mit niedrigem Risiko und der Untererkennung von PCa mit hohem Risiko. Zufällige Biopsien der Prostata zur Diagnose oder zum Ausschluss von Krebs werden in den Vereinigten Staaten jährlich fast 1.000.000 Mal durchgeführt, am häufigsten als Ergebnis eines erhöhten PSA-Werts. Weniger als ein Drittel davon sind positiv. Sowohl die Prostatektomie als auch die Bestrahlung sind mit hohen Risiken für Inkontinenz und Impotenz verbunden. Viele Patienten mit Erkrankungen mit niedrigem und mittlerem Risiko unterziehen sich unnötigerweise diesen aggressiven Behandlungsoptionen.

Es werden erhebliche Anstrengungen unternommen, um die Mängel in den Diagnose- und Behandlungsansätzen zu verbessern. Beispielsweise werden bessere Screening-Methoden entwickelt, einschließlich Strategien zur Einbeziehung der Magnetresonanztomographie (MRI) der Prostata in den Screening-Algorithmus. Die Verbesserung der Prostata-MRI-Techniken und das Aufkommen gezielter Biopsietechniken haben es Ärzten ermöglicht, die risikotreibende "Index"-Läsion tatsächlich zu sehen und anzuvisieren. Im Behandlungsbereich wurde eine breite Palette minimalinvasiver Modalitäten für Ganzdrüsen-, Teildrüsen- und fokale Behandlungen getestet. Therapeutischer Ultraschall ist eine beliebte, von der FDA zugelassene, nicht-chirurgische, ablative Therapie ohne Nadel, die keine ionisierende Strahlung verwendet. Theoretisch hat therapeutischer Ultraschall das Potenzial, behandlungsbedingte Komplikationen, die die Harn- und Sexualfunktion beeinträchtigen, deutlich zu reduzieren. Obwohl der therapeutische Prostata-Ultraschall von der FDA zugelassen ist, wird er von den großen Versicherungsträgern nicht erstattet und seine Wirksamkeit wird noch untersucht.

Wie beim diagnostischen Ultraschall kann auch der therapeutische Ultraschall durch Verkalkungen blockiert werden, was zu einer suboptimalen Abgabe der thermischen Dosis an die Tumorherde führt. Auch wenn MR-Führung verwendet wird, funktioniert die am häufigsten verwendete Methode der MR-Thermometrie (Protonenresonanzfrequenzverschiebung) in Bereichen mit Verkalkungen nicht gut. Derzeit haben die meisten großen Hersteller von therapeutischen Prostata-Ultraschallgeräten Einschränkungen in Bezug auf Verkalkungen:

1. Das Benutzerhandbuch von Sonablate (transrektal ultraschallgeführtes hochintensives fokussiertes Ultraschallgerät (HIFU), von der FDA zugelassen) erklärt, dass „wie bei jeder Ultraschalltechnologie signifikante Veränderungen der Gewebedichte wie Verkalkungen und/oder Zysten (je nach Größe) Auswirkungen haben können von der Ultraschalldämpfung und der Gesamtenergie ab und kann die Eignung des Patienten für die Behandlung beeinträchtigen".
2. Ablatherm (von der FDA zugelassen, ähnlich wie Sonablate): Während Verkalkungen im Ablationsvolumen keine Kontraindikation für die Prostataablation mit diesem Gerät darstellen, kann es nur kleine Prostata mit größeren Prostata (> 24 mm AP) behandeln, die eine Zytoreduktion durch transurethrale Resektion (TURP ), wodurch vermutlich die meisten Verkalkungen entfernt werden, die normalerweise entlang der Pseudokapsel zu finden sind.
3. TULSA-PRO: Dies ist ein transurethrales MR-geführtes Gerät, das derzeit in klinischen Studien getestet wird. Verkalkungen größer als 1 cm sind eine Kontraindikation für eine Ganzdrüsenablation. Aber auch kleinere Verkalkungen können eine Erwärmung der Indexläsion verhindern, wenn eine fokale Therapie versucht wird. Dabei wird hochenergetischer gerichteter Ultraschall (HIDU) verwendet.
4. ExAblate Prostate: Dies ist ein transrektales MR-geführtes Gerät, das derzeit in klinischen Studien getestet wird. Verkalkungen ab 2 mm im Ultraschallstrahlengang und weniger als 5 mm von der Rektumwand entfernt sind eine Kontraindikation.

Prostataverkalkungen treten häufig bei älteren Männern auf, Schätzungen zufolge bis zu 50 %, mit einer höheren Inzidenz bei Männern mit Symptomen der unteren Harnwege. Diese bestehen hauptsächlich aus Calciumapatit. Sie sind meist an der Kreuzung von Übergangszone und Randzone zu sehen, andere Orte sind selten. Prostataverkalkungen sind im Ultraschall als echoreiche Herde zu sehen, die je nach Größe schattieren können oder nicht. Gerade bei der Therapieplanung sind jedoch Querschnittsinformationen über die Verkalkung vorteilhafter. Die Computertomographie ist der aktuelle Goldstandard für die Bildgebung von Prostataverkalkungen. Gegenwärtig weit verbreitete MR-Techniken stellen Prostataverkalkungen nicht angemessen dar. Verkalkungen sind normalerweise T1 und T2 dunkel, können aber auf beiden hell sein. T1-helle Mikroverkalkungen werden häufig im Gehirn festgestellt. Verkalkungen wurden auch auf T2-gewichteten Bildern als hell dargestellt (Fahr-Krankheit und Chondrokalzinose). Es wird angenommen, dass die Signaländerung mit eng verbundenen Wassermolekülen im Mikroverkalkungsgitter zusammenhängt. Gradientenechobilder können nicht zwischen Verkalkungen und Blutungen unterscheiden. Es besteht definitiv Bedarf, MR-Bildgebungsverfahren zu entwickeln und zu validieren, um fokale Verkalkungen sichtbar zu machen, insbesondere für die fokale Therapieplanung und -überwachung. Es macht die Notwendigkeit einer CT-Korrelation überflüssig, hilft bei der Auswahl der fokalen Ablationsmodalität und gibt die wahre relative Position der Verkalkung gegenüber dem sichtbar gemachten Tumor an, ohne dass eine Fusion erforderlich ist. Die Bildgebung von Verkalkungen und die Bewertung ihrer Wirkung auf hochenergetischen Ultraschall wird uns helfen, klinisch signifikante Verkalkungen zu definieren. Es ist auch der erste Schritt in der Entwicklung von Techniken zur Milderung der Wirkung von Verkalkungen auf therapeutischen Ultraschall.

3 vielversprechende MR-Techniken stehen zur Verfügung:

• Eine Studie von Zhu WZ et al. zeigte, dass sowohl Verkalkung als auch Blutung ein schwaches Signal auf suszeptibilitätsgewichteten Bildern zeigten, aber sie zeigten entgegengesetzte Signalmerkmale auf den korrigierten Phasenbildern. Es wurde ein signifikanter Unterschied in der durchschnittlichen Phasenverschiebung zwischen Verkalkung und Blutung gefunden (t = 74,69, p
• Zero-Time-Echo- (ZTE) und Ultrakurzzeit-Echo- (UTE) Bilder haben sich auch als Bildmaterial für Gewebe mit kurzen T2-Zeiten wie kortikaler Knochen erwiesen. Diese können verwendet werden, um einige Stadien der Verkalkung zu untersuchen. Unseres Wissens wurden diese bisher noch nicht in der Prostata angewendet.
• Temperaturunsicherheitsbilder können auch verwendet werden, um Verkalkungen in der Prostata zu visualisieren. Dies wurde in der derzeit laufenden klinischen Zulassungsstudie zur transurethralen Prostataablation beobachtet.

Ein Vergleich zwischen diesen drei MRT-Sequenzen und der Goldstandard-CT-Bildgebung des Beckens wird durchgeführt, um festzustellen, ob die MRT die Größe der Prostataverkalkungen zuverlässig identifizieren und genau messen kann.