Titelaufnahme

Titel
Simultaneous multiparametric functional positron emission tomography-magnetic resonance imaging of the prostate for improved diagnosis and advanced radiotherapy treatment planning / submitted by Stephan Helmut Polanec MD
Weitere Titel
Simultane multiparametrische funktionelle Positronen-Emissions-Tomographie-Magnetresonanztomographie der Prostata für eine verbesserte und weiterentwickelte Radiotherapieplanung
Verfasser / VerfasserinPolanec, Stephan
Begutachter / BegutachterinGeorg, Dietmar
ErschienenWien, June 16, 2016
UmfangXIV, 112 Blätter : Illustrationen
HochschulschriftMedizinische Universität Wien, Dissertation, 2016
Anmerkung
Zusammenfassung in deutscher Sprache
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Prostata / Bildgebung / MRT-gezielte Biopsie / PI-RADS / PET-MRT
Schlagwörter (EN)Prostate / Imaging / MRI guided biopsy / PI-RADS / PET-MRT
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-7422 Persistent Identifier (URN)
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Simultaneous multiparametric functional positron emission tomography-magnetic resonance imaging of the prostate for improved diagnosis and advanced radiotherapy treatment planning [3.31 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Für die Diagnose des Prostatakarzinoms (PCa) bei Patienten mit erhöhtem Serumspiegel an prostataspezifischem Antigen (PSA) und mit einer suspekten digitalen-rektalen Untersuchung war die transrectale, Ultraschall-gezielte Biopsie bisher die Methode der Wahl. Die Limitation dieser Biopsiemethode ist eine hohe Anzahl an falsch negativen Resultaten. Der erste Teil dieser Arbeit befasste sich mit einer alternativen Biopsiemethode, der Magnetresonanztomographie-(MRT)-gezielten Biopsie. Die Intention dieser Arbeit war es, die diagnostische Genauigkeit dieser Methode zu evaluieren und die Resultate mit der Literatur zu vergleichen. In unserem Patientenkollektiv wurde in 11/41 Patienten ein PCa diagnostiziert. Dieses Ergebnis war gering niedriger als in der Literatur, jedoch wurde während der Nachsorge bei Patienten mit einem negativen Biopsieergebnis kein neuerliches PCa entdeckt. Die MRT-gezielte Biopsie der Prostata ist somit eine verlässliche Methode mit hoher diagnostischer Genauigkeit. Mit der Etablierung der MRT der Prostata in der klinischen Routine kam die Frage auf, welche MRT-Parameter für ein adäquates lokales Staging des PCa notwendig sind. Die zweite Studie beschäftigte sich mit dem Mehrwert der Protonenspektroskopie (MRSI) zum Standard-MRT-Protokoll. In der Studie wurde die diagnostische Genauigkeit eines MRT-Protokolls mit drei Parametern (T2-w, diffusionsgewichtete (DWI) und Kontrastmittel-verstärkte Sequenzen) mit jener eines Protokolls mit vier Parametern (plus MRSI) verglichen. Darüberhinaus wurde der Vorhersagewert des Gleason Score bestimmt. Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass ein Protokoll mit drei Parametern ohne MRSI die gleich hohe diagnostische Genauigkeit erreicht und auch der Gleason Score tendenziell vorhersehbar ist. Im Jahr 2012 wurde von der europäischen Gesellschaft für Uroradiologie die erste Version des Prostate Imaging Reporting and Data System (PI-RADS) publiziert, um eine standardisierte Befundung der Prostata zu ermöglichen. Um die Befundung weiter zu verbessern wurde 2015 eine neuere, verbesserte Version (PI-RADS v2) veröffentlicht. Die Studie in Kapitel vier behandelte einen Vergleich der Versionen v1 und v2 bezüglich ihrer diagnostischen Genauigkeit und Reproduzierbarkeit. Die Resultate zeigten, dass die neue Version besser für die Detektion von PCa in der Transitionszone geeignet ist, wohingegen die alte Version in der peripheren Zone besser abschneidet. Die Reproduzierbarkeit beider Versionen war nahezu perfekt. Um Informationen über die Tumorbiologie des PCa zu gewinnen ist die zusätzliche Rolle der Positronen-Emissionstomographie (PET) in Kombination mit der MRT noch nicht vollständig geklärt. Die nächste Studie befasste sich mit der Machbarkeit einer fusionierten multiparametrischen [11C]Acetat-PET/MRT für ein lokales und Ganzkörper-Staging. Die Resultate zeigten, dass diese Methode funktioniert und darüber hinaus zusätzliche Informationen über die Tumorbiologie basierend auf den „Hall marks of cancer“ liefert. Für das lokale Staging erreichte die Kombination von T2-w und DWI die höchste diagnostische Genauigkeit. Der Mehrwert der PET lag in der Detektion von Sekundaria, die nicht mit der MRT alleine entdeckt werden konnten. Das letzte Kapitel der Arbeit befasste sich mit Patienten mit einem biochemischen Rezidiv nach radikaler Prostatektomie und Verdacht auf Knochenmetastasen. Alle eingeschlossenen Patienten unterzogen sich einer [11C]Acetat-PET, sowie der bisherigen Standardmethode, der Knochenszintigraphie. Die Studie zeigte, dass die [11C]Acetat-PET eine verlässliche, mit der Szintigraphie vergleichbare Methode für die Detektion von Knochenmetastasen ist.

Zusammenfassung (Englisch)

For the detection of prostate cancer (PCa) in patients with elevated PSA levels, and who also have a suspicious digital rectal examination, the first-line biopsy method has been transrectal ultrasound biopsy. The limitation of this technique is that there are a higher number of false-negatives due to insufficient sampling of the prostate. Therefore, the first part of the thesis focuses on an alternative technique to overcome these limitations. In patients in whom PCa was suspected, an in-bore MR-guided prostate biopsy (MRGB) was performed. The purpose was to evaluate the diagnostic accuracy and to compare our results to those reported in the literature. In our patient cohort of 41 patients, 11 new PCa were found. These results were slightly lower compared to those in the literature, but, even more important in those patients with a negative MRGB, no new PCa was found during the follow-up period. This suggests that MRGB is a reliable diagnostic tool with a high diagnostic accuracy. With the establishment of prostate MRI in the clinical routine, the question was raised about which MRI parameters should be included for adequate local detection and staging of PCa. The second study included in this thesis deals with the additional value of magnetic resonance spectroscopy imaging (MRSI) in the examination protocol. MRSI is a time-consuming parameter in the MRI protocol. The additional benefit of MRSI has been controversially discussed. In our study, we compared the diagnostic accuracy of a sum score that included three MRI parameters (T2w, DCE, and DWI) versus a sum score with four parameters (additional MRSI). We also evaluated the performance of each score in predicting the Gleason grade. The results of the study showed that a shorter protocol without MRSI at 3Tesla(T) had the same diagnostic accuracy and had good potential for predicting the Gleason score. In 2012, the European Society for Urogenital Radiology published the first version of the prostate imaging reporting and data system (PI-RADS). The guidelines were designed to help standardize the reporting of prostate MRI. To further improve the reporting, a new version, the PIRADS v2, was published 2015. The next study included in Chapter 3 describes a head-to-head comparison of both versions, including inter-reader agreement for both versions to demonstrate the reproducibility. In that study, we evaluated the overall performance of both versions for the detection of PCa, and included a subtype analysis for the peripheral zone (PZ) and the transition zone (TZ) of the prostate. The results showed that the new version was more accurate for the detection of PCa in the TZ. In the PZ, v1 outperformed v2. The reproducibility was almost perfect for both versions. To provide insight into the tumor biology of PCa, the role of positron emission tomography (PET) in combination with MRI has not yet been fully exploited. The next study investigated the feasibility of fused multiparametric [11C]acetate PET-MRI (MP [11C]acetate PET-MRI) to investigate the value of MRI and PET parameters for primary PCa detection and local and distant staging. The results indicated that MP [11C]acetate PET-MRI was feasible and provided background information consistent with the hallmarks of cancer. For the local staging of PCa, the combination of the MRI-derived parameters, T2w and DWI, achieved the highest diagnostic accuracy. The additional benefit of PET was in the distant staging, and the identification of extra metastases not seen with MRI alone. The last chapter of my PhD thesis focuses on patients with biochemical recurrence after radical prostatectomy, due to PCa, in whom bone metastases are suspected. All included patients underwent [11C]acetate PET and bone scintigraphy. In our clinical study, [11C]acetate PET was a reliable tool for the detection of recurrence and especially for the detection of bone metastases. The performance of [11C]acetate PET was equivalent to that of bone scintigraphy.