MRT-gestützte Biopsie der Prostata: kognitiv, Software- oder Hardware- gesteuert?

Abb. 1: a) und b) zeigen eine MRT-T2-Sequenz in axialer und koronarer Ebene, c) die dazugehörige ADC-map der Diffusionssequenz eines Patienten mit vorausgegangener negativer Biopsie und weiterhin ansteigendem PSA-Wert auf aktuell 9,3 ng/ml. Der gelbe Kreis markiert den auffälligen, PCa-verdächtigen Befund (PI-RADS-Score 4). Es zeigte sich nach gezielter MRT/US-Fusionsbiopsie des Herdes ein Prostatakarzinom (Gleason-Score

Das Prostatakarzinom (PCa) ist in Deutschland mit etwa 64.000 Neuerkrankungen im Jahr die häufigste Krebserkrankung des Mannes. Die Bestimmung des prostataspezifischen Antigens (PSA), der transrektale Ultraschall (TRUS) und die digitale rektale Untersuchung sind nach wie vor die diagnostischen Standardverfahren zum Ausschluss eines PCa. Sollte einer der Parameter auffällig sein, ist bislang die randomisierte, systematische Biopsie (SB) der Prostata leitliniengerechter Standard zur histologischen Sicherung des Verdachts auf Vorliegen eines PCa [1, 2]. Üblicherweise wird in Deutschland die transrektale ultraschallgesteuerte Biopsie in Lokalanästhesie bevorzugt, da diese im ambulanten Rahmen und ohne Vollnarkose stattfinden kann. Nachteile dieses Verfahrens sind die niedrige Sensitivität von 47% und die mäßige Spezifität von 54%. In der Literatur werden PCa-Detektionsraten der systematischen Biopsie von etwa 20–30% in der Erstbiopsie, von 10–20% in der Zweit- und nur noch 5–9% in der Drittbiopsie beschrieben [3, 4, 5], bei gleichzeitiger Zunahme Biopsie-assoziierter Morbidität [4]. Ein weiteres Problem stellt die hohe Anzahl falsch-negativer Befunde (bis zu 34%) sowie die Unterschätzung der Tumoraggressivität in ca. einem Drittel der Fälle (zu niedriger Gleason-Score) dar. Somit zeigt sich, dass mit der herkömmlichen TRUS-gestützten Biopsie verdächtige Läsionen der Prostata weder sicher identifiziert noch lokalisiert werden können und damit eine zielgenaue Biopsie kaum möglich ist.

Aus diesem Grunde wurden neue Verfahren zur verbesserten Bildgebung und präziseren Biopsie-Durchführung entwickelt: die Elastografie, der kontrastverstärkende Ultraschall (CEUS), die computergestützte Analyse von Ultraschallbildern der Prostata (ANNAcTRUS) und die MRT-gestützte Biopsie. Insbesondere bei Patienten mit negativer Erst- oder Zweitbiopsie zeigen sich Vorteile durch die Nutzung solcher Verfahren. Für einige dieser Verfahren konnte in Studien bereits eine Erhöhung der Detektionsraten nachgewiesen werden. Beispielsweise konnte für das ANNAcTRUS-Verfahren eine Erhöhung der Treffsicherheit auf ca. 40–45% im Rahmen der ultraschallgestützten Biopsie gezeigt werden [5].
Die multiparametrische Magnetresonanztomografie (mpMRT) kombiniert morphologische Bilder der T2-gewichteten Sequenzen mit verschiedenen funktionellen Sequenzen – diffusionsgewichtet (DWI) und dynamisch-kontrastmittelverstärkt (DCE) – und lässt somit neben der anatomischen auch die Beurteilung des biologischen Zellverhaltens der Prostata zu. Die Befunde werden in einem standardisierten Befundungsschema nach PI-RADS, Version 2 (Prostate Imaging – Reporting and Data System) beurteilt [6]. Bei sehr auffälligen Befunden (PI-RADS-Score 4 und 5) sollte dem Patienten eine gezielte Prostata-Stanzbiopsie unbedingt empfohlen werden. Es existieren aktuell mehrere Möglichkeiten zur Durchführung einer solchen MRT-gestützten Biopsie: die In-bore-Biopsie (MRT-IBB), die MRT/Ultraschall-softwarebasierte Fusionsbiopsie (MRT-FB) und die Biopsie nach „kognitivem Mapping“ (KOG-B).
In dem folgenden Artikel werden die einzelnen MRT-gestützten Biopsieverfahren vorgestellt und die Ergebnisse aktueller Studien zur Nutzbarkeit und diagnostischen Genauigkeit der Verfahren dargelegt und zusammengefasst. Hierzu erfolgte eine systematische Literaturrecherche in Pubmed zu den Stichwörtern: fusion guided prostate biopsy, in-bore prostate biopsy, prostate cancer, image-guided prostate biopsy.

Multiparametrische MRT der Prostata

Wie bereits anfangs erwähnt, inte­griert die mpMRT neben morphologischen T2-gewichteten Bildsequenzen (T2W) funktionelle Informationen über Gefäßpermeabilität, Gefäßversorgung und Zelldichte in die Auswertung (Abb. 1). Mit dem PI-RADS-Score Ver­sion 1 wurde 2012 ein initiales standardisiertes Befundungsschema erarbeitet. 2015 wurde eine überarbeitete Version 2 eingeführt. Ein Vergleich beider Versionen zeigt eine sehr gute Übereinstimmung hinsichtlich der diagnostischen Genauigkeit für die Entdeckung eines klinisch signifikanten Prostatakarzinoms (csPCa); maligne Läsionen wurden durch die unabhängigen Untersucher sogar in höherer Übereinstimmung bewertet. Zudem scheint die Auswertung mit
PI-RADS V2 zeitsparend und somit in der klinischen Routine praktikabler zu sein [7]. Studien konnten zeigen, dass ein csPCa bei einem PIRADS-Score ≥ 4 mit einer Sensitivität von 78,9–87,8% und einer Spezifität von 75,5–79,1% detektiert werden kann [10, 11]. Bei einem positivem MRT-Befund liegen die PCa-Detektionsraten bei etwa 80–100% für Tumoren mit einem Gleason-Score > 7, bei 63–97% für GS-7- und bei 21–75% für GS-6-Karzinome (Tab. 1; [9]). Die aktuellen Empfehlungen eines Expertenpanels (AUA und SAR) zum Vorgehen in Abhängigkeit vom PI-RADS-Befund bei Patienten mit vorausgegangener negativer Biopsie wurden kürzlich veröffentlicht und sind in Tab. 2 zusammengestellt [8].

Tab. 1: PCa-Detektionsraten durch mpMRT in Bezug auf Größe und Gleason-Score [9].
Tab. 2: PI-RADS-Score (Version 2) und Empfehlungen bei Patienten nach negativer Erstbiopsie (in Anlehnung an [8]). * csPCA = klinisch signifikantes Prostatakarzinom (Vorliegen eines Gleason-pattern 4 in der Biopsie); ** Verlaufskontrolle klinischer und Laborparameter; *** Biopsie prinzipiell angeraten, MRT-Kontrolle möglich

Kognitive Fusionsbiopsie (KOG-B)

Die technisch einfachste Möglichkeit zur Integration der zusätzlichen Informationen, welche die MRT liefert, ist die sogenannte kognitive Fusionsbiopsie. Hier werden nach einem „kognitiven Mapping“ der auffälligen Areale aus der MRT mit den Ultraschallbildern der Prostata vom Operateur Proben aus den kognitiv fusionierten Targets entnommen. Kognitiv bedeutet in diesem Falle das Zusammenführen der Befunde aus der MRT und den TRUS-Bildern des Patienten im Kopf des Operateurs. Bereits aus der Beschreibung dieses Verfahrens erschließt sich, dass es insbesondere sonografisch gut geübten Urologen vorbehalten bleiben sollte, da eine präzise Kenntnis der anatomischen Strukturen für den Erfolg der Biopsie unerlässlich ist. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist die unzureichende Möglichkeit, zu dokumentieren, dass die entnommene Stanzbiopsie auch tatsächlich innerhalb der MRT-Läsion liegt. Da als entscheidender Vorteil keine zusätzlichen Investitionskosten für Soft- oder Hardware anfallen, findet diese Art der MRT-gestützten Biopsie breite Anwendung. Die Datenlage bezüglich der Detektionsraten aller Prostatakarzinome, von klinisch signifikanten und von Hochrisiko-PCa ist sehr heterogen und scheint mitunter durch mehrere Faktoren beeinflusst, z. B. durch die Lage der Läsion. So konnten Lee et al. in einer prospektiven Studie zeigen, dass die Gesamtdetektionsrate sowie die Rate an hochgradigen Tumoren sowohl mit der KOG-B als auch mit der MRT/Ultraschall-Fusionsbiopsie (MRT/FB) statistisch nicht signifikant unterschiedlich war, sehr wohl aber die Lage der Läsion eine maßgebliche Rolle zu spielen scheint. Mit der MRT-FB wurden 15% mehr hochgradige Karzinome in der Transitionszone und mit der KOG-B 11% mehr Karzinome in der Prostatabasis entdeckt [10]. Die Autoren der prospektiven PROFUS-Studie konnten demonstrieren, dass histopathologische Ergebnisse signifikant besser mit der MRT-FB waren, sich jedoch nur ein Trend hin zu einem Vorteil der MRT-FB im Vergleich zur KOG-B in der Gesamtdetektionsrate abzeichnete [11]. In einer weiteren, retro­spektiven Studie konnte gezeigt werden, dass die PCa-Detektionsrate gegenüber der konventionellen Biopsie nicht höher liegt (34,6% vs. 32%) und dass dieses Verfahren im Vergleich zur MRT-FB signifikant niedrigere Detektionsraten aufweist (34,6% vs. 48,1%; [12]). Insgesamt ist die KOG-B, insbesondere im amerikanischen Raum, ein weit verbreitetes Verfahren. Hier werden Patienten mit einer auffälligen MRT, die sich einer Biopsie unterziehen mussten, in 65% der Fälle nach „ko­gnitivem Mapping“ und nur in 35% mittels MRT-FB biopsiert. In erfahrenen Händen scheint das ökonomisch günstigste Verfahren eine durchaus sinnvolle Methode zu sein, wenn andere MRT-gestützte Verfahren nicht zur Verfügung stehen.

MRT-in-bore Biopsie (MRT-IBB)

Eine weitere Möglichkeit der gezielten Prostatabiopsie ist die sogenannte In-bore- oder In-gantry-Biopsie. Hierbei befindet sich der Patient während der gesamten Biopsie im MRT und nach jeder Probenentnahme wird die Prostata erneut gescannt. Aufgrund des hohen zeitlichen und technischen Aufwands werden meist nur Biopsien aus den suspekten Arealen entnommen. Jedoch wird bislang, zumindest von den deutschen urologischen Leitlinien eine gezielte Biopsie der suspekten Areale plus zusätzlicher systematischer Biopsie präferiert, da sich hiermit in Untersuchungen die höchste Treffsicherheit nachweisen ließ [13]. Die Datenlage zur MRT-IB-Biopsie ist überhaupt sehr überschaubar, insbesondere größere vergleichende Studien wurden bis dato nicht durchgeführt. Eine kürzlich veröffentlichte systematische Metaanalyse von insgesamt 43 Studien, darunter elf Studien zur MRT-IBB, zeigte keinen si­gnifikanten Unterschied in den PCa-Detektionsraten im Vergleich mit einer SB. Allerdings wurden mehr klinisch signifikante und weniger klinisch nicht-signifikante Karzinome entdeckt [14].
In einer Erstbiopsie-Studie von Acar et al. wurden die MRT-IBB, die KOG-B und SB miteinander verglichen. Es wurden insgesamt 100 Patienten eingeschlossen, von denen 37 eine SB, 49 eine KOG-B und 14 eine MRT-IBB erhielten. In der SB-Gruppe konnte in 51,3% der Fälle ein Prostatakarzinom nachgewiesen werden, mittels KOG-B in 55,1% der Fälle und mit MRT-IBB in 71,4% der Fälle. Die Detektionsrate klinisch signifikanter Karzinome lag bei 69,1%, 70,3% und 90% [15].
Die MRT-IBB ist mit Abstand das zeitaufwendigste, kostenintensivste und für den Patienten unkomfortabelste Verfahren. Arslov et al. verglichen in ihrer Studie die transrektale MRT-FB mit der transrektalen MRT-IBB und konnten zeigen, dass Patienten während der In-bore-Biopsie deutlich größere Schmerzen hatten und der Eingriff deutlich länger dauerte [16]. Eine andere Publikation von Schimmöller et al. konnte dies nicht bestätigen und fand akzeptable Schmerzraten bei Patienten, die sich einer MRT-IBB unterzogen [17].
Zusammenfassend kann man jedoch festhalten, dass dieses Verfahren mit Ergebnissen, die denen der MRT-FB nur geringfügig überlegen sind, weniger Beachtung findet als die anderen Methoden.

MRT/Ultraschall-Fusionsbiopsie (MRT-FB)

Diese Art der MRT-gestützten Biopsie erfolgt ultraschallgesteuert entweder über den transrektalen oder über den trans­perinealen Zugangsweg. Für die Durchführung sind eine Fusionssoftware und je nach Anbieter weitere Hardwareprodukte (Stepper, Stepper-Arm, spezielle Ultraschallgeräte etc.) nötig. Es wird zwischen rigider und elastischer Fusion unterschieden. Bei erstgenannter werden die MRT-Daten und TRUS-Bilder unverändert übereinander gelegt, bei zuletzt genannter erfolgt eine computergestützte Anpassung der MRT-Konturen an das TRUS-Bild. In einer kürzlich veröffentlichten Übersichtarbeit wurden acht Fusionssysteme (Artemis™, BioJet™, BiopSee®, iSR’obot™, Mona Lisa, Hitachi HI-RVS, UroNav® und Urostation®) auf ihre technischen Eigenschaften, möglichen Zugangswege und ihre potenzielle Eignung im Rahmen fokaler Therapiestrategien betrachtet [18]. Insgesamt zeigen die rigiden Systeme einen Fehlmessungs-Error von < 5mm und die elastischen Systeme von etwa < 1–2mm [19]. Vergleichende Studien zu den einzelnen Systemen liegen aktuell nicht vor, es ist jedoch von vergleichbaren Ergebnissen auszugehen – bei allerdings unterschiedlich hohen Investitionskosten je nach System [18].
Siddiqui und Kollegen führten eine prospektive Studie mit 1.003 Männern durch, welche entweder A) eine MRT-FB, B) eine SB oder C) eine kombinierte MRT-FB + SB erhielten. In Gruppe A wurden 30% mehr hochgradige Tumoren (Gleason ≥ 7) diagnostiziert als in Gruppe B (173 vs. 122 Fälle; p < 0,001). Weiterhin zeigten sich in Gruppe A 17% weniger niedriggradige Karzinome (Gleason < 7; 213 vs. 258 Fälle; p < 0,001). Durch die Kombination beider Verfahren (Gruppe C) konnten weitere 103 Prostatakarzinome (22%), allerdings mehrheitlich niedriggradige Tumoren, entdeckt werden (83% Niedrigrisiko-PCa, 12% intermediäres PCa, 5% Hochrisiko-PCa; [20]).
In einer weiteren Untersuchung konnte ebenfalls die Überlegenheit beim Nachweis aller PCa (MRT-FB 44,2% vs. SB 34,8%) und vor allem beim Nachweis klinisch signifikanter Tumoren (MRT-FB 75,8% vs. SB 62,8%) gezeigt werden [21].
Jedoch wurde in einem kürzlich veröffentlichten Review die tatsächliche Überlegenheit der MRT-FB gegenüber der herkömmlichen SB kontrovers diskutiert [13]. Es wurden 15 Studien analysiert, die die Detektionsraten der SB mit denen der MRT-FB verglichen. Alle bis auf eine Studie zeigten eine Erhöhung der PCa-Detektionsraten durch Verwendung der MRT-FB, im Regelfall jedoch nur in der Kombination mit einer SB. Die Fragestellung, ob die Kombination von gezielter und systematischer Biopsie einen wirklichen Mehrwert erzielen kann, wurde ebenfalls von Salami und Kollegen untersucht. Bei 140 Männern mit vorausgegangener negativer Biopsie wurden in der Re-Biopsie mit der MRT-FB im Vergleich zur SB mehr klinisch signifikante Karzinome (47,9% vs. 30,7%) detektiert. Zudem konnte demonstriert werden, dass bei Anwendung der MRT-FB ohne zusätzliche SB lediglich 3,5% der klinisch signifikanten Karzinome nicht detektiert wurden [22].
Von klinischem Interesse könnten vor allem die Ergebnisse einer Metaanalyse von Schoots et al. sein. Hier zeigte sich nach Auswertung von 16 Studien, dass mit der MRT-FB im Vergleich zu SB si­gnifikant häufiger klinisch signifikante Karzinome (Sensitivität von 91% vs. 76%) und deutliche weniger insignifikante PCa (Sensitivität von 44% vs. 83%) detektiert wurden [23]. Somit lässt sich postulieren, dass durch die MRT-FB eine mögliche Übertherapie durch Überdiagnose von Patienten mit niedriggradigen PCa reduziert werden könnte. Aber auch hier reicht die Datenlage noch nicht aus, um eine generelle Empfehlung zu geben [23]. Sowohl in dieser als auch in einer weiteren Metaanalyse konnte bestätigt werden, dass die Vorteile der MRT-FB insbesondere in der Re-Biopsie zum Tragen kommen [13]. In dieser klinischen Konstellation scheinen sich die Experten über den Vorteil der MRT-FB einig, und so wurde in der letzten Aktualisierung der Leitlinie der European Association of Urology (EAU) der Einsatz einer mpMRT-Untersuchung der Prostata mit der Zielsetzung der Durchführung einer gezielten Biopsie empfohlen [1].

Zusammenfassung

Durch die Verwendung der mpMRT (anatomische + funktionelle Sequenzen) und die Einführung eines standardisierten Befundungsschemas nach PI-RADS V2 und die damit verbundene Verbesserung der Prostatakarzinom-Diagnostik zeigt sich beinahe flächendeckend eine deutliche Zunahme der MRT-Bildgebung in den letzten zwei Jahren. In der Region um Chicago beispielsweise konnte eine Zunahme der Anzahl durchgeführter Prostata-MRTs um 450% (!) innerhalb von 26 Monaten gezeigt werden. Insbesondere Patienten mit einer vorangegangenen negativen Prostata-Stanzbiospie scheinen von der zusätzlichen Bildgebung vor einer erneuten Biopsie zu profitieren. Ihr Stellenwert als Primärdiagnostikum ist derzeit noch unklar und wird weder von der S3-Leitlinie der Deutschen Gesellschaft für Urologie noch von der EAU-Leitlinie empfohlen. Anders verhält es sich bei Patienten mit vorausgegangener negativer Stanzbiopsie: Hier wird bei weiterhin bestehendem PCa-Verdacht eine MRT-Bildgebung vor erneuter Biopsie empfohlen [1, 2]. Welches MRT-gestützte, gezielte Biopsieverfahren (MRT-FB, MRT-IBB oder KOG-B) dann das richtige ist, bleibt bislang jedoch unbeantwortet. Jedes Verfahren hat seine Vor- und Nachteile und bei aktuell noch fehlenden Studien in einem Head-to-head-Design kann man derzeit keine sichere Aussage darüber treffen, welche Methode überlegen ist. Vielmehr lässt sich nach unserer Analyse schlussfolgern, dass die gezielte MRT-gestützte Biopsie mittels MRT-FB, MRT-IBB oder KOG-B im Vergleich zur SB eine präzisere Aussage hinsichtlich des Vorliegens und vor allem auch der Aggressivität eines PCa ermöglicht. Angesichts neuer minimal-invasiver Therapieansätze beim lokal begrenzten PCa im Sinne einer fokalen Therapie, bei denen eine zielgenaue Ansteuerung der Läsionen von eminenter Wichtigkeit ist, wird die Bedeutung der MRT und der MRT-gestützten Biopsie/Therapie weiter zunehmen. Zudem wird die mpMRT der Prostata zukünftig mehr und mehr an Bedeutung in der Verlaufskontrolle aktiv überwachter Patienten gewinnen.
Ein bestmöglichstes Ergebnis für den Patienten ist an die Expertise sowohl des Radiologen (Befundungs-Training) als auch des Urologen (Fusionsbiopsie-Training) geknüpft. Eine enge Kooperation von Urologen und Radiologen ist daher essenziell für den Erfolg einer MRT-gestützten Biopsie.

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Ansgar Tiemeyer

PD Dr. med. Inga Peters
(Korrespondierende Autorin)
Fachärztin für Urologie
Klinik für Urologie und
Urologische Onkologie
Medizinische Hochschule Hannover
Carl-Neuberg-Str. 1, 30625 Hannover
+49 511 532 5847