MRT der Prostata

Die Prostata ähnelt in Form und Lage einer auf den Kopf gestellten Birne (Hallscheidt und Haverkamp 2011). Die Basis der Prostata grenzt an den Harnblasenboden, während der Apex nach kaudal, Richtung Blasenboden gerichtet ist. Sie ist eine exokrine Drüse bestehend aus etwa 30–50 tubuloalveolären Einzeldrüsen, die ein schwach alkalisches Sekret absondern (Vogl et al. 2011). Die Prostata weist normalerweise ein Gewicht von 15–20 g auf. Ventral wird sie durch die Symphyse begrenzt, dorsal durch das Rektum. Ventral zwischen Symphyse und Prostata liegt der Plexus venosus prostaticus. Das Ligamentum puboprostaticum stellt den Kontakt zwischen Symphyse und Prostatakapsel her. Die dorsale Begrenzung gegenüber dem Rektum bildet die feste Denonvillier-Faszie.

Die seitlichen Begrenzungen bilden die Mm. puborectalis, obturator internus und levator ani. Die Prostata ist in ein gefäßreiches Fett- und Bindegewebe eingebettet, welches lateral und dorsal den periprostatischen Venenplexus beinhaltet.

Die Nerven und Blutgefäße der neurovaskulären Bündel laufen beidseits im sog. dorsolateralen Winkel zwischen der Prostatafaszie entlang der Prostatakapsel und der Levatorfaszie lateral des Rektums sowie lateral an der Denonvillier-Faszie. Überwiegend basis- und apexnah treten dabei die Nerven und Blutgefäße in die Prostata ein. Durch die unmittelbare Nähe zum Rektum ist die Prostata einer digitorektalen Untersuchung zugänglich.

Dorsokranial der Prostata befindet sich die Glandula seminalis. Der Ductus ejaculatorius mündet am Unterrand des Utriculus prostaticus im Sinus prostaticus beidseits des Colliculus seminalis (Samenhügel) in die intraprostatische Harnröhre. Basierend auf regional unterschiedlichen Drüsenformationen kann die Prostata in 3 Zonen eingeteilt werden: die zentrale Zone, die Übergangs- (Transitional-)zone und die periphere Zone. Die periphere Zone liegt an der Basis der zentralen Zone an und umschließt die Urethra bis zum Apex. Die Übergangs- oder Transitionalzone liegt mit je einem Lappen in Höhe der proximalen Urethra, kranial des Colliculus seminalis der Harnröhre. Zu den zentralen Drüsenabschnitten zählen außerdem die Ductuli ejaculatorii, der Colliculus seminalis, die prostatische Harnröhre mit der periurethralen Zone (Abb. 1).

Von Erkrankungen der Prostata sind überwiegend Männer in fortgeschrittenem Lebensalter betroffen. Am häufigsten tritt hierbei die benigne Prostatahyperplasie (BPH) auf, die eine Proliferation der Übergangszone mit urethraler Obstruktion, Dysurie, Nykturie und ggf. auch sexueller Dysfunktion hervorrufen kann. Die BPH manifestiert sich ab der 6. Lebensdekade und hat eine Prävalenz von ca. 60 % zu Beginn der 7. Lebensdekade. Aus internationalen Studien lassen sich für die Altersgruppe zwischen 60 und 70 Jahren Prävalenzen zwischen 70/100.000 (US-afroamerikanische Männer) und 14/100.000 (griechische Männer) ableiten. Das mittlere Erkrankungsalter liegt bei ca. 69 Jahren (S3 Leitlinie 2019), In den letzten Jahren und Jahrzehnten wird eine steigende Inzidenz des Prostatakarzinoms (PCa) beobachtet, wobei dieser Anstieg teilweise auf die zunehmende Verbreitung des PSA-Tests zurückzuführen ist. Bei Überschreitung eines bestimmten PSA-Grenzwertes wird in der Regel eine Prostatabiopsie zum histopathologischen Beweis bzw. Ausschluss eines PCa empfohlen. In der Vergangenheit wurde dabei eine Prostatabiopsie bei einem PSA-Wert von 4 ng/ml indiziert. Die Festlegung eines Grenzwertes als Grundlage zur Biopsieindikation führte jedoch zu einem schlechten prädiktiven Wert des PSA mit der Folge unnötiger Prostatastanzbiopsien auf der einen bzw. nicht detektierter Prostatakarzinome auf der anderen Seite. Aktuelle Studien zeigten in diesem Zusammenhang, dass die Verwendung des Quotienten freies/gesamtes PSA die Anzahl unnötiger Biopsien verringert und die Läsionsdetektionsrate verbessert (Heidenreich et al. 2011).

Das sog. Gleason Grading (GG), d. h. die histopathologische Beurteilung der Tumoraggressivität in der Biopsie, stellt einen der wichtigsten prognostischen Faktoren für das krankheitsfreie Überleben und für die Einschätzung der Krankheitsentwicklung dar. Dabei wird der sog. Entdifferenzierungsgrad (d. h. die Abweichung von normalem Gewebe) der häufigsten und der zweithäufigsten Zellpopulation des Tumors bewertet. Zur mikroskopischen Einschätzung dient Material einer Prostata-Stanzbiopsie oder einer bereits operativ entfernten Prostata. Für beide Zellpopulationen werden Werte von 1 bis 5 vergeben. Je höher der Wert, desto höher ist der Grad der Entdifferenzierung. Die Angabe erfolgt nach dem Muster: Gleason-Wert 1 + Wert 2 = Summe beider Werte (Epstein und ISUP Grading Committee 2005).

Allerdings ist bekannt, dass der bei der routinemäßigen transrektalen Ultraschall(TRUS)-Biopsie bestimmte GG den final verifizierten GG nach Prostatektomie bei einer beträchtlichen Anzahl von Patienten unterschätzt. Eine im Jahr 2001 veröffentlichte Studie hat gezeigt, dass der GG hierbei in 46 % der Fälle zu niedrig bewertet und in 18 % der Fälle überschätzt wurde (Noguchi et al. 2001).

Prostatakarzinome entstehen überwiegend in der peripheren Zone. Das Adenokarzinom wächst lokal infiltrierend, eine Metastasierung erfolgt in die lokoregionären Lymphknoten. Hämatogen metastasiert das Prostatakarzinom bevorzugt in das Achsenskelett. Die therapeutischen Empfehlungen beim gesicherten Prostatakarzinom sind abhängig vom Tumorstadium (Abb. 2). Bei lokalisierten Prostatakarzinomen wird therapeutisch die radikale Prostatektomie, alternativ auch die Strahlentherapie, entweder ausschließlich perkutan oder in Kombination mit einer Seed-Applikation, mit kurativer Intention empfohlen. Die genaue Kenntnis der Ausbreitung eines karzinomsuspekten Befundes ist damit von großer Wichtigkeit für das weitere therapeutische Management und damit in letzter Konsequenz auch für das Outcome des Patienten.

Die sichere bildmorphologische Tumordetektion setzt die Abgrenzung von häufiger auftretenden, gutartigen Veränderungen voraus, deren Erscheinungsbilder dem Prostatakarzinom ähneln können. Es ist daher zunächst erforderlich, die bildmorphologischen Befundmuster der benignen Prostatahyperplasie und deren Begleitkomplikationen sowie entzündliche und posttherapeutische Veränderungen, z. B. nach Strahlentherapie oder Hormonablation, zu kennen. Diese werden im Folgenden detailliert dargestellt.

Die MRT wird bisher in der Leitlinie der Deutschen Gesellschaft für Urologie bei Patienten mit Verdacht auf ein Prostatakarzinom nicht als Standardverfahren bewertet. Gemäß der aktuellen S3-Leitlinie zum Prostatakarzinom wird eine MRT jedoch nach negativer systematischer Biopsie bei fortbestehendem Karzinom-Verdacht eine Bildgebung mittels MRT empfohlen (Abb. 3).

Die technischen Fortentwicklungen der letzten Jahre machten die MRT zu einem wertvollen Verfahren, das mittlerweile einen wesentlichen Stellenwert in der Prostatakarzinomdiagnostik einnimmt. Aufgrund des exzellenten intrinsischen Weichteilkontrastes und der Möglichkeit zur funktionellen Gewebecharakterisierung im Rahmen eines multiparametrischen Protokolls hat sich die MRT zu einem leistungsfähigen bildgebenden Verfahren mit deutlicher Überlegenheit gegenüber der digitalen rektalen Untersuchung wie auch der transrektalen Ultraschallverfahren für die Detektion von Prostatakarzinomen entwickelt (Attenberger et al. 2013).

Die zunehmende Implementierung von MRT-Scannern mit höheren Feldstärken (3,0 T) in der klinischen Routine im Verlauf der letzten Jahre ermöglicht eine weitere Verbesserung der räumlichen und zeitlichen Auflösung bei gleichzeitig deutlich höherem Signal-zu-Rauschen(SNR)-Verhältnis gegenüber bisherigen MRT-Systemen mit geringerer Feldstärke. Ein Benefit der höheren Feldstärke und der damit verbundenen Verbesserung der Ortsauflösung ist u. a. die erleichterte Detektabilität auch kleinerer Herdbefunde auf morphologischen hochauflösenden MRT-Aufnahmen wie z. B. der T2-gewichteten (T2w) TurboSpinecho(TSE)-Sequenz, die ein wesentlicher Bestandteil der multiparametrischen MRT der Prostata ist. Die Bildakquisition bei 3,0 T ermöglicht zudem auch eine deutliche Verbesserung der Bildqualität funktioneller MRT-Techniken wie der DCE und der DWI.

Neben der reinen Tumordetektion ist es für das therapeutische Vorgehen essenziell, sicher zwischen aggressiven und weniger aggressiven Tumorentitäten differenzieren zu können, da sich das therapeutische Vorgehen erheblich unterscheiden kann. Während die Diagnose eines aggressiven Tumors in der Regel eine ebenso aggressive Therapie nach sich zieht, können gut differenzierte Tumoren in Abhängigkeit vom Patientenwunsch, -alter und der klinischen Präsentation auch intensiv beobachtet werden („Active Surveillance“). In der S3-Leitlinie Prostatakarzinom der Deutschen Gesellschaft für Urologie (DGU) von 2019 werden folgende Kriterien als Voraussetzung für eine mögliche Active Surveillance aufgeführt:Der kombinierte Einsatz von morphologischen und funktionellen MRT-Techniken im Rahmen der multiparametrischen MRT erlaubt es, während einer ca. halbstündigen Untersuchung sowohl Informationen zu Lage, Größe und Signalgebung der Prostata als auch zeitgleich die entscheidenden funktionellen Informationen über die Zelldichte (DWI) und die Durchblutung (Perfusion) des Gewebes zu erhalten. Die Kombination der funktionellen Informationen mit der anatomischen Darstellung führt im Vergleich zur rein morphologischen MRT zu einer signifikanten Erhöhung der Detektionsrate beim Prostatakarzinom mit Sensitivitäten und Spezifitäten von 42 bzw. 95 % (konventionell) im Vergleich zu 86 bzw. 95 % mittels mMRT. Darüber hinaus wird die genaue Lokalisationsbestimmung detektierter Herde innerhalb der Prostata erleichtert (Turkbey et al. 2010). Außerdem könnte die DWI im Rahmen einer Active-Surveillance-Strategie als Verlaufsparameter eingesetzt werden, um eine zunehmende Entdifferenzierung eines bereits detektierten Tumors frühzeitig erkennen zu können. Eine aktuelle Studie bei Patienten mit Active-Surveillance-Regime zur Evaluation des apparenten Diffusionskoeffizienten (ADC), mit dem eine Quantifizierung der Diffusionseigenschaften von Geweben möglich ist, für die Führung einer MR-gestützten Biopsie und die Detektion von Tumorkomponenten mit einem hohen GG hat gezeigt, dass der mediane ADC die Möglichkeit bietet, das Vorhandensein und die Aggressivität eines Tumors in einem mittels mMRT detektierten suspekten Areal zu evaluieren (Somford et al. 2013). Eine ältere retrospektive Betrachtung hat dagegen im Rahmen einer Multivariatanalyse keinen signifikanten Zusammenhang zwischen endorektaler MRT mit Spektroskopie und klinischem Stadium, GG, PSA, apparentem Tumor und biochemischem Outcome und damit keinen prognostischen Nutzen der Untersuchung zeigen können (Cabrera et al. 2008).

Die klinischen Untersuchungsprotokolle beinhalten standardmäßig hochauflösende Sequenzen mit einer Schichtdicke zwischen 2,5 und 4,0 mm und einem Einzelschichtabstand zwischen 0,0 und 0,3 mm bei einem Akquisitionsfenster (Field-of-View, FOV) von 10–20 cm². Dies erlaubt eine möglichst detailgetreue Abbildung der Prostata. Mit einem klinisch etablierten FOV von 200 × 200 mm² und einer Matrix von 320 × 288 ergibt sich bei einer Schichtdicke von 3 mm in diesem Zusammenhang eine Ortsauflösung von 1,2 mm³. Die hochauflösende T2w-TSE-Sequenz, akquiriert in 3 Ebenen (axial, sagittal, koronar), ist dabei die Standardsequenz zur Beurteilung der zonalen Architektur der Prostata.

Der grundlegende Vorteil von Hochfeld-Scannern bei 3,0 T gegenüber 1,5 T liegt in einem erhöhten Signal-Rausch-Verhältnis (SNR), das linear mit dem statischen Magnetfeld ansteigt. Dies kann ausgenutzt werden, um die räumliche Auflösung, die zeitliche Auflösung oder beides zu erhöhen. Neben der magnetischen Feldstärke gibt es viele andere Faktoren, die die Bildqualität beeinflussen, und sowohl 1,5 T als auch 3,0 T können angemessene und zuverlässige diagnostische Untersuchungen liefern, wenn die Aufnahmeparameter optimiert und geeignete moderne Technologien eingesetzt werden. Wenn ein Patient ein implantiertes Gerät hat, sollte 1,5 T in Betracht gezogen werden (z. B. bilaterale metallische Hüftprothesen) (Turkney et al. 2019).

Auf T2w-Bildern in axialer Schichtführung zeigt die normale periphere Zone eine homogen hohe Signalintensität, d. h. sie erscheint im Verhältnis zum Umgebungsparenchym „wasserklar, hell“. Die periphere Zone stellt sich dabei „sichel- oder stierhornförmig“ konfiguriert dar. Die Prostatakapsel demarkiert sich durch eine dünne, hypointense Linie und ist aufgrund ihrer großen Bedeutung für die Beurteilung der lokalen Tumorausbreitung ein wesentlicher Parameter für weitere therapeutische und prognostische Implikationen. In Abwesenheit einer BPH lassen sich die zentrale, die Übergangs- und die periurethrale Zone voneinander unterscheiden, wobei diese Regionen in der klinischen Praxis zusammenfassend als „zentrale oder interne Drüse“ bezeichnet werden. Die normale zentrale Drüse stellt sich auf T2w-Bildern mit mittlerer Signalintensität dar. Die zentrale Zone wird von der sog. chirurgischen Kapsel umgeben, häufig auch „Pseudokapsel“ genannt, einer dünnen T2-hypointensen Linie, die den zentralen Anteil von der Randzone trennt und im Rahmen der BPH-Chirurgie als Landmarke von Bedeutung ist, da sie bei der Ausschälung der zentralen Drüse erhalten bleibt.

Seit dem Beginn der MR-Bildgebung in der klinischen Praxis zeigten zahlreiche Studien, dass PCa durch fokale, T2-hypointense Läsionen mit überwiegend ovalärer oder runder Form charakterisiert sind und entweder in der hyperintensen, peripheren oder heterogenen zentralen Zone lokalisiert sein können. Diese rein morphologische Befundcharakteristik ist sehr sensitiv für die Detektion von PCa mit einem GG von 7 oder höher (>90). Es ist darüber hinaus unbestritten, dass die Sensitivität bei der Detektion von gut differenzierten PCa mit einem GG von 6 oder kleiner deutlich geringer ist. Insbesondere wenn es sich um gut differenzierte PCa handelt, können sich die tumorösen Läsionen als T2-isointense Bereiche oder als segmentale, nicht hypointense Anomalien darstellen. Abgesehen von der Abhängigkeit der Morphologie des PCa vom histopathologischen Differenzierungsgrad des Tumors kann der Ausschluss eines PCa auf Basis rein morphologischer Bildinformation, wie sie mittels T2-gewichteter Sequenzen erhoben wird, insbesondere bei Patienten fortgeschrittenen Alters häufig durch das parallele Vorliegen von Veränderungen im Rahmen einer BPH oder Prostatitis (Abb. 4 und 5) erschwert werden und dies mit der Folge einer Reduktion der Spezifität.

Unter Berücksichtigung der Heterogenität der zentralen Zone schon bei der gesunden Prostata und des breiten morphologischen Spektrums an Veränderungen, die durch eine BPH hervorgerufen werden, ist die Diagnose des PCa daher allein auf Basis konventionell-anatomischer Sequenzen nicht verlässlich zu leisten. Die Literatur beschreibt dennoch einen Merkmalskatalog, der als spezifisch für Veränderungen im Rahmen von Karzinomen gilt und die Diagnose erleichtern soll. Zu diesen rein morphologischen Merkmalen gehören (Abb. 6):Allerdings können fokale T2-hypointense Regionen auch in Abwesenheit eines Karzinoms in der zentralen Drüse nachweisbar sein. Diese Veränderung wird insbesondere bei bindegewebiger BPH oder bei Prominenz des anterioren fibromuskulären Gewebes beobachtet. Zahlreiche Studien, die die Genauigkeit der konventionellen MRT bei der Detektion von Tumoren der zentralen Drüse untersuchten, zeigten nahezu übereinstimmend, unabhängig vom Einsatz einer ERC, eine geringe Sensitivität, eine geringe Spezifität und eine hohe Variabilität der Ergebnisse unterschiedlicher Betrachter auf Basis alleiniger T2-gewichteter Sequenzen.

T1-gewichtete Sequenzen (T1w) weisen nur einen geringen Nutzen für die Detektion von suspekten Prostataläsionen auf, da sich das normale Parenchym homogen isointens darstellt und daher eine detaillierte Beurteilbarkeit der Drüsenarchitektur nicht erlaubt. Diese Sequenz wird daher überwiegend für die Beurteilung der Prostatakontur und des neurovaskulären Bündels sowie für die Beurteilung hämorrhagischer Foci, z. B. nach Prostatabiopsie, die sich T1-hyperintens darstellen, eingesetzt. Da eine Einblutung das Risiko eines falsch-positiven Befundes durch die korrespondierend geringe Signalintensität in T2w-Sequenzen erhöht, sollte ein 6- bis 8-wöchiges Intervall zwischen einer Prostatabiopsie und der MRT eingehalten werden. Darüber hinaus werden T1w-Sequenzen für die Generierung von T1-Zeit-Parameterkarten, sog. Maps, vor der Kontrastmittelgabe eingesetzt, um im Anschluss die Errechnung bestimmter Parameter wie beispielsweise des Plasmaflusses (PF) und der Tumordurchflusszeit (MTT) zu ermöglichen.

Die ersten klinischen Applikationen der DWI fanden in der ZNS-Diagnostik zur frühzeitigen Detektion eines ischämischen Schlaganfalls ihren Einsatz. Das diagnostische Potenzial dieser Akquisitionstechnologie wurde auch für Bereiche außerhalb der neurologischen Diagnostik erkannt. Die DWI wurde jedoch zunächst durch die limitierte Einsatzfähigkeit früherer MRT-Systemgenerationen in Körperregionen außerhalb des Gehirns aufgrund des intrinsisch geringen SNR, (Atem-)Bewegungsartefakten und der hohen Suszeptibilität, hervorgerufen durch regionale Feldinhomogenitäten im Gewebe an Luft- und Knochenübergängen sowie der inhomogenen Hochfrequenzpenetration, zunächst nicht eingesetzt. Die Implementierung der DWI in die abdominale Bildgebung ist eine sehr junge Errungenschaft der letzten Dekade, die auf der Entwicklung neuer MRT-Systemgenerationen beruht, mit höheren Feldstärken (1,5 und insbesondere 3,0 T) mit leistungsfähigeren Gradienten und dem Einsatz dezidierter Multikanal-Oberflächenspulen, verbesserter Möglichkeiten zur Bewegungskorrektur, der Bilddatenakquisitionsbeschleunigung mit parallelen Akquisitionstechniken und der homogeneren Signalverteilung durch parallele Sendetechniken bei suffizientem SNR.

Technisch gesehen markiert die Pulssequenz der DWI Wasserstoffkerne in einem definierten Volumen und evaluiert die Distanz ihrer Verschiebung in einem kurzen Zeitintervall. Das heißt, die DWI schätzt die durchschnittliche Entfernung, die sich Wassermoleküle in jedem Voxel des Bildes fortbewegen. Je größer diese Entfernung ist, desto uneingeschränkter ist die Brown‘sche Molekularbewegung und desto größer ist der Extrazellulärraum bzw. desto geringer ist die Zelldichte im untersuchten Gewebe. Bei vollkommen ungehinderter Diffusion ist die Bewegung von Wassermolekülen rein zufällig, was als Phänomen der Brown’schen Molekularbewegung oder „freie Diffusion“ bekannt ist. In biologischen Geweben wird diese völlig ungehinderte Brown‘sche Molekularbewegung in unterschiedlichem Ausmaß durch Wechselwirkungen mit anderen Molekülen und Zellstrukturen und damit im Endeffekt durch die Zelldichte behindert. Bei der Evaluation der Prostata hat sich gezeigt, dass die Zellabstände in gutartigem Prostatagewebe im Bereich von 102 μm liegen, während in PCa dieser Abstand auf etwa 101 μm absinkt. Dieser Unterschied zwischen normalem und pathologischem Extrazellulärraum führt zu einer signifikanten Veränderung der Diffusionsfähigkeit der Wassermoleküle, die mittels DWI bestimmt werden kann. Folglich kann die DWI indirekt die Zelldichte unterschiedlicher Gewebeentitäten und die Mikroperfusion abschätzen. In der klinischen Praxis haben die Eigenschaften dieser Akquisitionstechnologie dazu geführt, dass die DWI als ein nichtinvasiver Bildgebungsbiomarker in der Onkologie angesehen wird, mit vielen bewährten Anwendungen im Bereich der Tumordetektion, der Ausbreitungsdiagnostik und auch der Therapiekontrolle.

Die Sensitivität der DWI für Wasserbewegung ist variabel und abhängig von der Feldstärke sowie dem Zeit-/Amplituden-Verhältnis des die Bewegung kodierenden Gradienten und wird auch als b-Wert bezeichnet.

Die DWI hat darüber hinaus gemeinsame Eigenschaften mit der T2w, so dass die Signalintensität letztlich eine Kombination von Effekten der T2-Relaxationszeit und denen der Signaldephasierung durch Wasserbewegung in Anwesenheit eines Diffusionsgradienten ist. Wenn kleine b-Werte verwendet werden, wirken sich überwiegend T2-Effekte auf die Signalintensität aus („T2 shine-through“), während bei höheren b-Werten überwiegend die relative Diffusion die Signalintensität bestimmt.

Obwohl sich die realen Diffusionseigenschaften zumeist bei höheren b-Werten manifestieren, ist es mit der aktuellen Technologie nicht uneingeschränkt möglich, ultrahohe b-Werte (>1200 s/mm² bei 1,5 T und >1500 s/mm² bei 3,0 T) mit einer akzeptablen Bildqualität zu akquirieren, da die hierfür benötigten Kodierungsgradienten sehr lange Echozeiten (TE) benötigen, die einen signifikanten Verlust des SNR verursachen. Um diese Effekte in der onkologischen Bildgebung zu minimieren, werden in der Regel multiple b-Werte mit einem akzeptablen SNR akquiriert und im Anschluss durch mathematische Nachverarbeitung eine ADC-Karte errechnet, die auf folgender Formel basiert:

bei zwei unterschiedlichen b-Werten, wobei b0 den niedrigsten Wert repräsentiert (üblicherweise 0 s/mm ²), b1 den weiteren beliebig zu wählenden b-Wert, der die Stärke der Diffusionswichtung definiert; S0 die Signalintensität in b0 und S1 die Signalintensität in b1. Bei Verwendung von mehreren b-Werten ist die Kalkulation des ADC-Wertes komplexer und berücksichtigt zudem den Einfluss der Mikrozirkulation des Gewebes.

Ein wesentlicher Vorteil der DWI, gerade im Hinblick auf Patienten mit einer eingeschränkten Nierenfunktion ist die fehlende Notwendigkeit einer Kontrastmittelgabe. Die Untersuchungsdauer beträgt ca. 5 min. Die Sequenz generiert, in Abhängigkeit von der Anzahl der gewählten b-Werte, mehrere Bilddatensätze, auf deren Basis die Software des MRT-Systems sog. parametrische Maps, d. h. Karten des ADC, erzeugt. Mit Hilfe dieser parametrischen Maps lassen sich die Diffusionseigenschaften unterschiedlicher Gewebeentitäten quantifizieren.

Eine Läsion mit eingeschränkter Diffusion erscheint auf den ADC-Karten als hypointense Region, entsprechend eines niedrigen Diffusionskoeffizienten bzw. ADC-Wertes. Farbkodierte ADC-Karten können wie auch bei der DCE mit der T2w-Sequenz überlagert werden und damit die anatomischen mit den funktionellen Informationen kombinieren (Abb. 4).

Die normale Prostata ist reich an tubulären flüssigkeitsgefüllten Strukturen. Die annähernd ungehinderte Diffusion von Wassermolekülen in ihrem Inneren manifestiert sich durch hohe ADC-Werte. In der Mehrzahl der Fälle kann die Randzone aufgrund ihrer homogen höheren ADC-Werte leicht von der zentralen Drüse differenziert werden. BPH führt zur Bildung von adenomatösen Knötchen in der Übergangszone, die mit der Zeit die zentrale Drüse komprimieren, so dass es zunehmende Schwierigkeiten bereitet, die zonale Anatomie der zentralen Drüse zu beurteilen. Die periphere Zone wird in der Regel nicht von BPH betroffen und behält ihre histologischen Merkmale bei. Die BPH ist histologisch durch eine Hyperplasie der Zellen der zentralen Drüse charakterisiert, mit variablem Grad der Beteiligung von Drüsen-, muskulären- und faserigen Strukturen. Diese Heterogenität spiegelt sich auch in den Diffusionseigenschaften von Arealen mit BPH wider. Klassischerweise zeigen sich in der MR-Bildgebung Foci mit niedrigen ADC-Werten in Bereichen ansonsten hoher Werte (Abb. 5).

Bereiche von Prostatitis befinden sich fast ausschließlich in der peripheren Zone. Im speziellen Kontext der klinischen MR-Bildgebung ist die chronische Prostatitis aufgrund der hohen Prävalenz eine viel relevantere Erkrankung als die akute Prostatitis und eine wichtige Differenzialdiagnose zum PCa. Aktuelle Studien zeigen Unterschiede zwischen PCa und Prostatitis in der DWI sowohl in der peripheren Zone als auch in der zentralen Drüse, eine sichere Unterscheidung bleibt aber durch eine signifikante Überlappung der ADC-Werte beider Erkrankungen limitiert (Nagel et al. 2013).

PCa werden histologisch durch eine erhöhte Zelldichte und ein höheres Kern-Zytoplasma-Verhältnis als das umgebende normale Prostatagewebe mit Substitution des Drüsenparenchyms durch Tumorzellen charakterisiert. Dies bewirkt eine deutliche Reduktion der ADC-Werte relativ zum gesunden Prostatagewebe.

Die meisten Studien haben den Stellenwert der DWI bei der Detektion von PCa in der peripheren Zone untersucht. Viele dieser Studien bewiesen dabei eine bessere Leistungsfähigkeit gegenüber T2w-Bildern für die Läsionserkennung, sowohl durch die Verwendung von DWI als Einzelmessung als auch in Kombination mit morphologischen Standardsequenzen. Andere Studien haben gezeigt, dass die Kombination von T2w und DWI eine Sensitivität im Bereich von 45–89 % und eine Spezifität von 61–97 % erreicht, im Vergleich zu 74–85 % und 57–95 % für die DWI als Einzelsequenz oder 25–87 % und 57–92 % für die T2w als Einzelsequenz (Haider et al. 2007).

Bezüglich der Detektion von Läsionen in der zentralen Drüse haben die DWI und die T2w einen Stellenwert, da – wie bereits evaluiert – die ADC-Werte im PCa in der Regel niedriger sind als diejenigen der normalen zentralen Drüse und von BPH-Herden. Die DWI zeigt hier allerdings eine deutlich geringere Sensitivität als in der peripheren Zone.

Während gut differenzierte Tumoren ihre tubuläre Architektur bewahren, dominieren bei schlecht differenzierten bzw. aggressiven Tumoren zelluläre Komponenten mit einer gestörten tubulären Architektur. Die DWI ist unter den derzeit verfügbaren MRT-Aufnahmetechniken diejenige mit dem größten Potenzial, die Tumoraggressivität zu bestimmen, da dieselben Faktoren, die zu einem höheren GG (z. B. Zelldichte, Verlust der tubulären Architektur) auch zu einer Diffusionsrestriktion und zu erniedrigten ADC-Werten führen. Mehrere aktuelle Studien zeigen eine signifikante negative Korrelation zwischen ADC-Werten und dem GG in Prostatabiopsaten (Tab. 1). Trotz einer allgemein guten Korrelation zwischen DWI und Tumoraggressivität weist die bisherige Studienlage jedoch eine signifikante Überlappung der ADC-Werte verschiedener GG auf (desouza et al. 2007). Daher wird postuliert, dass die gegenwärtige Rolle der DWI bei der Einschätzung von Tumoraggressivität vor allem die der Führung der Biopsie sowie der Integration in Risikobewertungsnomogramme ist.

Neue Studien belegen den zusätzlichen Wert der Verwendung hoher b-Werte (>1000 mm²/s) für die Detektion maligner Prostataläsionen. In der klinischen Routine ist die Messung vieler verschiedener b-Werte durch die damit verbundene Verlängerung der Messzeit limitiert. Aus den ADC-Kurven der konventionellen DWI und den niedrigen b-Werten lassen sich aber hohe b-Werte rechnerisch extrapolieren. Hohe extrapolierte b-Werte (>840 mm ²/s) weisen ein besseres SNR als gemessene hohe b-Werte auf. Zudem erfordert diese elegante Software-Lösung keine zusätzliche Verlängerung der Messzeiten.

Innovative MRT-Systemgenerationen mit der Möglichkeit der 2-Kanal-Anregung erlauben den Einsatz von sog. Zoom-Techniken mit kleinem FOV, die eine nahezu artefaktfreie Überlagerung mit der T2w-Sequenz erlauben, wodurch sich die Bildqualität sowohl der extrapolierten als auch der akquirierten DWI weiter verbessern lässt.

Die Technik basiert im Wesentlichen auf einer Verkürzung der Auslesezeit. Artefakte treten vor allem in Regionen mit großen Suszeptibilitätsunterschieden auf. Dies ist insbesondere in den hinteren Bereichen der Prostata relevant, die unmittelbar ventral des luftgefüllten Rektums lokalisiert sind. Die Ausprägung der Artefakte kann durch Messparameter wie z. B. die Phasenkodierrichtung (anterior-posterior versus rechts-links) beeinflusst werden. Die Artefakte sind umso prominenter, je mehr Phasenakkumulationen durch eine längere Auslesezeit hervorgerufen werden. Die Echozuglänge (ETL) sollte kurz sein, ebenso wie der Echoabstand. Das Erstere kann durch eine Partial-Fourier-Akquisition erreicht werden, aber besser durch eine Reduktion des FOV in Phasenkodierrichtung, das Letztere durch eine hohe Auslesebandbreite. Eine aktuelle Arbeit hat gezeigt, dass eine gezoomte DWI mit schwarz-weiß invertiertem ultrahohen b-Wert (b=2000 s/mm²) eine hohe Detektionsrate für klinisch signifikante Tumoren ermöglicht (Hausmann et al. 2018).

Obwohl die DWI bzw. die quantitative ADC-Bestimmung zur Einschätzung der Tumoraggressivität durch biologische und theoretische Überlegungen gerechtfertigt ist, gibt es eine Reihe von Faktoren, die die Messung beeinflussen und u. a. ursächlich für die beobachtete Werteüberlappung sein können. Dies führt dazu, dass eine Extrapolation von individuellen Ergebnissen in der klinischen Praxis oder ein quantitativer Vergleich der Ergebnisse verschiedener Zentren bei zahlreichen noch vorhandenen Standardisierungsfragen aktuell noch nicht flächendeckend umsetzbar ist, wobei derzeit diese Aufgaben in laufenden Multicenterstudien wie dem internationalen PCaMAP (NCT01138527) Trial gezielt adressiert werden.

Die DCE ermöglicht über eine Messung der Signalintensitäts-Zeit-Änderung nach der intravenösen Verabreichung von gadoliniumhaltigen MRT-Kontrastmittel die Errechnung von Parametern, die direkte Rückschlüsse auf die mikrovaskulären Eigenschaften von Gewebe und damit im Falle eines Karzinoms auch der Gewebeangiogenese zulassen.

Dabei basiert die DCE auf T1w-Sequenzen, die vor, nach und während der Gabe von gadoliniumhaltigem Kontrastmittel (0,1 mmol/kg Körpergewicht) mehrfach wiederholt werden und die die gesamte Prostata mit einer zeitlichen Auflösung von i. d. R. unter 12 s pro Akquisition (idealerweise unter 7 s pro Akquisition) mit einer Gesamtuntersuchungszeit zwischen 4 und 8 min abbilden.

Die DCE ist ursprünglich auf die dynamische Mammabildgebung zurückzuführen und enthält daher auch die Nachverarbeitungstechniken und -konzepte wie „wash-in“ und „wash-out“ mit den klassischen Kurventypen I, II und III in einem semiquantitativen bzw. durch geeignete Nachverarbeitungsprogramme in einem quantitativen Ansatz. Grundlage hierfür bieten einerseits die An- und Abflutungskinetik des Kontrastmittels im mikrovaskulären Gefäßbett, andererseits die Austauschrate zwischen den verschiedenen Kompartimenten des Intravasalraums sowie des Extrazellulärraums im Normal- und Tumorgewebe.

Die DCE-Bilder werden mittels spezieller Nachverarbeitungstechniken nach der primären Akquisition nachverarbeitet, wobei durch spezielle mathematischer Modelle wie z. B. der Dekonvolutionsanalyse der lokale Blutfluss als Plasmafluss (PF in ml/100 ml/min) und Durchflusszeit (MTT in s) quantifiziert werden kann. In PCa führt die vermehrte Vaskularisation zu einer intensiven und frühen Kontrastmittelanreicherung, gefolgt von einem frühen Auswaschen. Im Gegensatz dazu zeigt gesundes Gewebe eine im Verhältnis langsame und kontinuierliche Anreicherung. Die Gefäßunreife der Neovaskularisation („capillary leakage“) lässt sich anhand eines 2-Kompartimente-Modells mit den Parametern k_trans (Volumentransferkonstante zwischen Blutplasma und extrazellulärem Extravasalraum) und k_ep (Austauschratenkonstante zwischen Blutplasma und extrazellulärem Extravasalraum), die das Ein- und Auswaschen im Tumorgewebe beschreiben, quantifizieren. Neben PCa können auch gutartige Veränderungen der Prostata wie die Prostatitis und BPH zu regionalen Veränderungen der Kontrastmitteldynamik führen, dies allerdings in geringerem Ausmaß. In parametrischen Karten manifestieren sich verdächtige Läsionen als fokale Areale mit hoher Signalintensität im gewählten Farbspektrum (meist rot oder violett dargestellt). Darüber hinaus ist es möglich, diese Farbkarten mit den ursprünglichen T2w-Bildern, die eine hochauflösende Darstellung der Anatomie erlauben, zu überlagern, wodurch die diagnostische Sicherheit durch genaue Korrelation der topographischen und funktionellen Befunde verbessert wird. Nur unter Verwendung quantitativer Nachverarbeitungstechniken ist ein direkter Vergleich mit den Ergebnissen anderer Patienten möglich.

Unabhängig von der Verwendung eines semiquantitativen bzw. quantitativen Modells indizieren bisherige Studien den additiven Wert der DCE in der Diagnostik des Prostatakarzinoms. So konnte u. a. gezeigt werden, dass die DCE bei der Lokalisation des Karzinomfokus signifikant bessere Ergebnisse als die konventionelle T2w erzielt (Fütterer et al. 2005). Darüber hinaus verbessert sich durch die Verwendung der DCE-MRI die diagnostische Genauigkeit auch weniger erfahrener Radiologen bei der Detektion einer extrakapsulären Ausbreitung bzw. im Nachweis einer Samenblasenbeteiligung. Aktuelle Studien zeigen, dass eine fokale Erhöhung des Blutflusses in der peripheren Zone auf das Dreifache des umgebenden Normalgewebes in >92 % mit einem extrakapsulären Wachstum oder einer mikroskopischen Kapselinfiltration vergesellschaftet ist. Es ist zudem möglich, anhand der Parameter ADC, PF und MTT mit einer hohen Sicherheit zwischen einer alleinigen Kapselinfiltration und einer mikroskopischen Kapselüberschreitung zu unterscheiden. Die semiquantitativen Parameter PF und MTT weisen hierbei eine bessere Spezifität als der ADC auf. Aufgrund dieser Vorteile wird die DCE wird heute allgemein als ein wesentlicher Bestandteil der multiparametrischen MR-Bildgebung der Prostata bewertet.

Die MRS basiert auf der partiellen Abschirmung des Nucleus gegenüber einem externen elektromagnetischen Feld durch die umgebende Elektronenwolke und wird auch als „chemical shift imaging“ bezeichnet.

Chemical shift ist das Phänomen, das beobachtet werden kann, wenn ein Isotop mit einem magnetischen Dipolmoment bei einem gegebenen Magnetfeld in einem bestimmten Spektrum von Resonanzfrequenzen kreiselt. Im spezifischen Fall der MRT handelt es sich hierbei in der Regel um einen Wasserstoffkern in organischem Gewebe, der aus einem einzigen Proton besteht, daher auch der Name „Protonenspektroskopie“.

Unter Verwendung von Volumenselektionstechniken wird die Prostata in zahlreiche kleine Voxel mit einem definierten Volumen unterteilt und jedes dieser Voxel individuell beurteilt, was auch als Multivoxel-Spektroskopie bezeichnet wird.

Für eine adäquate Beurteilbarkeit der Untersuchung ist für die Spektroskopie in der Regel die Verwendung einer ERC notwendig. Durch die enge räumliche Lagebeziehung zwischen ERC und Prostata wird ein suffizientes SNR erzielt, das Grundvoraussetzung für eine erfolgreiche Beurteilung der Untersuchung ist. Darüber hinaus ist, unter Berücksichtigung der Kontraindikationen, die Applikation von Methylscopolamin zu empfehlen, um Darmbewegungen, die eine konsekutive Verschiebung der Prostata während der Untersuchung bedingen, signifikant zu reduzieren. Die anatomische Zuordnung der Ergebnisse der Spektroskopie ist nur durch Fusion mit einer hochauflösenden T2w möglich. Um das T2w-Bild mit den Ergebnissen der Spektroskopie suffizient fusionieren zu können, muss neben den Darmbewegungen auch die Zeitdifferenz, die zwischen Akquisition der T2w und der Spektroskopie liegt, minimiert werden, da es durch eine zunehmende Blasenfüllung im Verlauf der Untersuchung zu einer Verschiebung der Drüse nach kaudal kommt, die nach Fusion der Untersuchungen eine falsche anatomische Zuordnung der Ergebnisse bedingt.

Daneben werden vor der eigentlichen Messung lokale Magnetfeldinhomogenitäten durch Zuschaltung zusätzlicher Gradientenfelder ausgeglichen. Dieser Prozess, „Shimming“ genannt, kann semiautomatisch oder automatisch erfolgen.

Die Fläche unter der Kurve („area under the curve“, AUC) entspricht der Konzentration des detektierten Metaboliten.

Es ergibt sich mit der zugrunde liegenden Larmorfrequenz ω0, der gyromagnetischen Konstante γ und dem statischen Magentfeld B0 folgende Larmorgleichung:

wobei σ die chemische Verschiebung beschreibt, die die Abschirmung der Protonen durch die zugehörige Elektronenwolke ausdrückt und stark von der chemischen Umgebung (chemische Bindungen, Moleküle und angrenzende Atome) abhängig ist.

Diese chemische Verschiebung wird in Einheiten-pro-Million („parts per million“, ppm) angegeben und enthält theoretisch die molekulare Signatur eines bestimmten Gewebes.

Obwohl die komplexe Theorie möglicherweise den Eindruck erweckt, dass eine sehr genaue Identifikation von chemischen Bestandteilen mittels MRT möglich wäre, ist bei In-vivo-Messungen nur ein kleiner Anteil dieser physikalischen und chemischen Interaktionen tatsächlich messbar.

Teilweise ist dies bedingt durch ein geringes SNR, endogene und exogene Bewegungsartefakte, erhöhte Körpertemperatur und auch durch die Schwierigkeit, einen verlässlichen, möglichst kleinen Voxelbereich in der Prostata zu kreieren.

Unter den Metaboliten, die normalerweise mittels Spektroskopie untersucht werden, weist Citrat eine hohe Konzentration (>60 mM) in normalem Prostataepithel und -sekret und eine niedrige Konzentration in anderen Lokalisationen der Prostata auf. Das normale Prostataspektrum zeigt einen prominenten Citrat-Peak bei einer Frequenz von 2,6 ppm. Geringere Konzentrationen von Citrat werden charakteristischerweise beim Prostatakarzinom, aber auch bei Prostatitis und Einblutungen nachgewiesen.

Cholin hat einen Peak bei 3,2 ppm und repräsentiert eine Mischung verschiedener Zellmembranlipide. Die Cholin-Konzentrationen sind im Prostatakarzinom aufgrund des erhöhten Membranumsatzes und der vergrößerten Membranoberfläche typischerweise erhöht. Eine reproduzierbare Erhöhung gilt als spektrale Signatur des Prostatakarzioms, kann aber auch in von Prostatitis befallenen Regionen nachweisbar sein.

Kreatin ist mit Nebenprodukten von Metaboliten assoziiert und dessen Peak bei einer Frequenz von 3,0 ppm ohne direkte Korrelation zum Prostatakarzinom nachweisbar. Es wird überwiegend als Referenz für die Beurteilung anderer Metabolite genutzt.

Bei 1,5 T ist der Kreatin-Peak normalerweise mit dem von Cholin überlagert und daher eine individuelle Beurteilung des Cholin peaks selten möglich. Außerdem umfasst dieser komplexe Peak auch den Peak von Polyamin, einem Metaboliten mit häufig reduzierter Konzentration im Prostatakarzinom. Zudem zeigen Fette grundsätzlich MRS-Signale in verschiedenen Regionen an der unteren Grenze des Citrat-Peaks (ca. 1,3 ppm). Daher ist die richtige und sorgfältige Platzierung von Fettsättigungsbändern um die Prostata fundamental wichtig, um spektrale Kontaminationen durch das periprostatische Fett zu vermeiden (Abb. 7).

Die MRS ist ein sehr spezifisches Verfahren, weist aber eine relativ geringe Sensitivität auf. Im Verhältnis zur Diffusion und Perfusion ist sie zudem auch artefaktanfälliger, insbesondere bei Feldinhomogenitäten unter Verwendung hoher Feldstärken.

Eine kürzlich durchgeführte multizentrische Studie untersuchte den inkrementellen Wert der MRS bei 1,5 T im Vergleich zur rein morphologischen T2w-Sequenz in Bezug auf die Lokalisierung von PCa und konnte keinen zusätzlichen Nutzen der MRS-Informationen bei gleichzeitig geringer Interobserverübereinstimmung feststellen (Weinreb et al. 2009). In Zusammenschau mit der im Verhältnis zur morphologischen T2w-Sequenz verlängerten Akquisitionsdauer und der höheren Komplexität der Datennachverarbeitung führten die Ergebnisse dieser Studie zu einer Herabstufung des Stellenwerts der MRS auf den Status einer optionalen Hilfstechnik. Dennoch darf nicht unbedacht bleiben, dass die MRS durchwegs wichtige Informationen über die metabolische und biochemische Zusammensetzung von Geweben beinhaltet, die bei widersprüchlichen Ergebnissen der anderen morphologischen und funktionellen Techniken entscheidend zur Differenzierung zwischen gutartigen und bösartigen Veränderungen beitragen können.

Eine prätherapeutische mMRT ist empfehlenswert, da prognostische Faktoren wie das Tumorvolumen und die -aggressivität, insbesondere in mittels konventioneller Methoden schwer beurteilbaren Bereichen wie der anterioren und apikalen Drüsenregion erfasst werden können. Die Detektions- und Lokalisationsrate beim Prostatakarzinom kann durch den kombinierten Einsatz der oben beschriebenen morphologischen und funktionellen Bildgebungstechniken signifikant gesteigert werden. So erreicht die Kombination der komplementären anatomischen und funktionellen Information einen positiven prädiktiven Wert von 98 % (Turkbey et al. 2011), die Sensitivität des Tumornachweises wird im Vergleich zur reinen Morphologie um >25 % (Futterer et al. 2006) verbessert (Abb. 7). So wird z. B. das Vorliegen eines kapselüberschreitenden Tumorwachstums durch die Verwendung der DCE sicherer detektiert. Bei einem in der peripheren Zone lokalisierten Tumor ist der Anstieg des Plasmaflusses im Tumor im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe in über 90 % mit einer mikroskopischen Kapselüberschreitung assoziiert.

Hara et al. konnten zeigen, dass sich mittels DCE 93 % der klinisch bedeutsamen Prostatakarzinome detektieren lassen. Bei Patienten mit negativer TRUS-Biopsie und steigendem PSA spielt die DCE eine wichtige Rolle bei der Läsionsdetektion. Einige Studien konnten belegen, dass die DCE der T2w hinsichtlich der Lokalisierung von Prostatakarzinomen überlegen ist.

Mit der DWI wird insbesondere in der Prostataperipherie eine verbesserte Detektionsrate im Verhältnis zur reinen Morphologie der T2w-Bildgebung erreicht. So erzielt die Kombination von T2w und DWI Sensitivitäten und Spezifitäten von 45–89 % bzw. 61–97 %, während im Vergleich dazu die DWI bzw. die T2w alleine Sensitivitäten/Spezifitäten von 74–85 %/57-95 % bzw. 25–87 %/57–92 % erreicht (Haider et al. 2007).

Für die Diagnose des Prostatakarzinoms in der zentralen Zone ergänzen sich DWI und T2w. So konnten Unterschiede hinsichtlich der ADC-Werte des Prostatakarzinoms im Vergleich zu gesunden Drüsenabschnitten und der BPH gezeigt werden (Abb. 2). Eine Studie zur Ermittlung der ADC-Werte in gesundem und pathologisch verändertem Gewebe zeigte mittlere ADC-Werte bei gesunden Patienten von 1,7 ± 0,37 × 10 ⁻³ mm ²/s in der peripheren Zone und von 1,3 ± 0,18 × 10 ⁻³ mm ²/s in der zentralen Drüse. Die mittleren ADC-Werte in BPH-Regionen waren 1,7 ± 0,65 × 10 ⁻³ mm ²/s, die Werte in Karzinomen lagen bei 1,04 ± 0,26 × 10 ⁻³ mm ²/s) (Shi und Ding 2007). In einer andere Studie wiesen zentrale Prostatakarzinome ADC-Werte von 0,87 ± 0,11 × 10 ⁻³ mm ²/s, eine stromale BPH Werte von 1,06 ± 0,15 × 10 ⁻³ mm ²/s und eine glanduläre BPH Werte von 1,61 ± 0,27 × 10 ⁻³ mm ²/s auf (Liu et al. 2013).

Die Definition einheitlich gültiger Grenzwerte für die Diagnostik eines Prostatakarzinoms mittels der funktionellen Techniken DCE bzw. DWI ist trotz der hier präsentierten, vielversprechenden Ergebnisse in Einzelstudien allerdings durch die jeweils institutsabhängige, unterschiedliche Geräte- und Sequenzausstattung sowie die differierenden Methoden der Nachverarbeitung der akquirierten MRT-Daten erschwert.

Um trotz dieser Limitationen in der aktuellen Anwendung der funktionellen MRT-Verfahren eine standardisierte Befundung zu gewährleisten, wurden in Anlehnung an die Diagnostik des Mammakarzinoms im Rahmen der Richtlinie der European Society of Uroradiology (ESUR) definierte Vorgaben mit definierten Scores für die Bewertung der T2w-morphologischen Sequenzen, der Perfusion, der Diffusion und der Spektroskopie, subsumiert als sog. Prostate Imaging Reporting and Data System (PI-RADS) eingeführt (Barentsz et al. 2012). Neben den Einzelscores der verschiedenen Sequenzen wird jeder Läsion auch ein Summenscore zugeordnet, der das Malignitätsrisiko von detektierten Läsionen prozentual beziffert.

Im Rahmen der ESUR-Richtlinie werden außerdem je nach Fragestellung, klinischer Befundkonstellation und angestrebter Therapie unterschiedlich zusammengesetzte Untersuchungsprotokolle empfohlen (Beispiel: Detektionsprotokoll oder Lymphknoten- und Knochenprotokoll).

Neue Techniken mit potenzieller Bedeutung für den klinischen Einsatz wie die Natriumkartierung der Prostata mittels multinukleärer MRT, die Beurteilung einer intratumoralen Hypoxie mittels „blood oxygen level dependent“ (BOLD) Sequenzen und die Phosphor-Spektroskopie befinden sich noch in der präklinischen Erprobungsphase mit zum Teil uneinheitlichen Ergebnissen, so dass zum jetzigen Zeitpunkt hierzu keine abschließende Empfehlung gegeben werden kann.

Nach stattgehabter Therapie bietet die MRT die Möglichkeit der frühen Detektion von Lokalrezidiven und der Beurteilung einer Fernmetastasierung.

Dabei gilt jedoch zu beachten, dass die Spezifität der T2w-Bilder durch posttherapeutische Veränderungen wie z. B. Hämorrhagien oder postradiogene Narben herabgesetzt ist, welche in gleicher Weise wie das PCa eine fokale Signalreduktion in der Randzone hervorrufen können. Gegenüber diesen Limitationen der reinen T2-Morphologie sind daher die funktionellen Techniken DWI und DCE in der Rezidivsituation bei Patienten mit unklarem posttherapeutischen PSA-Anstieg vielversprechend mit der Möglichkeit einer exakten Lokalisation des Rezidivs. Dabei wird die mMRT der Prostataloge nach den ESUR Guidelines 2012 bereits für Patienten mit geringer PSA-Wert-Erhöhung nach Therapie (0,2 2 ng/ml) empfohlen, während andere klinisch etablierte Techniken (PET, TRUS-Biopsie) nicht empfohlen werden. Eine aktuelle Arbeit belegt, dass die mMRT bestehend aus einer Kombination von T2w und DWI eine bessere diagnostische Genauigkeit für die Detektion von Lokalrezidiven zeigt als eine alleinige morphologische Darstellung. DCE hat in diesem Zusammenhang keinen signifikanten Benefit gezeigt (Donati et al. 2013).

Eine weitere Studie zeigte einen mittleren PSA-Wert bei Patienten mit positiven DCE-MRT nach radikaler Prostatektomie vor Salvage-Radiatio von 0,74 ± 0,64 ng/ml und von 0,24 ± 0,13 ng/ml bei negativem Perfusions-MRT. Der Cut-off-Wert für die richtige Vorhersage eines Rezidivs basierend auf einem positiven MRT lag bei ≥0,54 ng/ml (Rischke et al. 2012). Bei einem PSA-Rezidiv nach kurativ intendierter Strahlentherapie, kann mittels Prostata-MRT darüber hinaus eine exakte Lokalisationsdiagnostik angestrebt werden, insbesondere, wenn eine Salvage-Operation oder eine andere Salvage-Therapie (HIFU) nach histopathologischer Sicherung des Rezidivs vorgesehen ist. Auch in der EAU-Guideline 2012 findet sich die Empfehlung zur dezidierten mMRT in der Rezidivsituation wieder.

An dieser Stelle soll nicht unerwähnt bleiben, dass bei Verdacht auf eine lokoregionäre oder Fernmetastasierung bei biochemischem Rezidiv, eine ¹⁸F-Cholin-PET-CT mit einer hohen Sensitivität für den Nachweis von Metastasen bei PSA-Werten über 1 ng/ml angezeigt sein kann (Pelosi et al. 2008).

Die DWI könnte im Rahmen einer Active-Surveillance-Strategie darüber hinaus als Verlaufsparameter eingesetzt werden, um eine zunehmende Entdifferenzierung eines bereits detektierten Tumors frühzeitig zu erkennen, da das Ausmaß der Diffusionsrestriktion (Zelldichte im Tumor), welches sich mit dem ADC quantifizieren lässt, mit dem GG korreliert.

Die lokoregionäre lymphogene Metastasierung wird meist mittels einer hochauflösenden dreidimensionalen (3D) T1-VIBE-Sequenz mit kurzer Akquisitionszeit beurteilt (Abb. 14). Die radiologischen Schnittbildverfahren weisen bislang leider eine relativ schlechte Spezifität für die Evaluation von Lymphnoten auf. Lymphknotenmetastasen sind meist im periprostatischen Fettgewebe lokalisiert. Anatomische Leitstrukturen sind der N. obturatorius und die Iliakalgefäße sowie die Gefäße des Retroperitoneums. Da auch kleine Lymphknoten mit einem Breitendurchmesser <1 cm befallen sein können, müssen bildmorphologische Malignitätskriterien wie der Verlust des Fetthilus oder eine rundliche Konfiguration für die Beurteilung herangezogen werden (Abb. 14 und 15). Einzelne Studien haben vielversprechende Ergebnisse im Hinblick auf eine gute inverse Korrelation zwischen niedrigen ADC-Werten und erhöhter Cholinanreicherung im Rahmen der PET/CT bei befallenen Lymphknoten gezeigt (Beer et al. 2011). Die diffusionsgewichtete Bildgebung unter Berücksichtigung der ADC-Werte hat sich aber insgesamt bislang nicht bewährt, um sicher zwischen benignen und tumorbefallenen Lymphknoten zu unterscheiden. In den letzten Jahren sind vermehrt Kontrastmittel basierend auf ultrakleinen superparamagnetischen Eisenoxidpartikeln (USPIO), die sich in metastatische Lymphknoten einlagern, evaluiert worden und haben gute Ergebnisse gezeigt (Triantafyllou et al. 2013). Besonders wichtig war der für das frühe biochemische Rezidiv entscheidende Nachweis von Mikrometastasen als fokale Kontrastmittelminderanreicherung im Lymphknoten. Die Spezifität dieser Lymphknotendiagnostik erlaubt eine MRT-gestützte, gezielte Bestrahlung von Lymphknotenmetastasen mit der Möglichkeit der unmittelbaren Beurteilung des Therapieerfolges. USPIO-Kontrastmittel sind allerdings trotz der vielversprechenden Ergebnisse derzeit nicht für den Gebrauch in der klinischen Routine zugelassen. Die Sensitivität lässt sich unter Umständen durch die Kombination der DWI mit USPIO weiter verbessern.

Im Zusammenhang mit der Detektion von Knochenmetastasen ist die zunehmende klinische Implementierung von Ganzkörper-MRT-Techniken interessant. Für die Ganzkörper-MRT unter Verwendung von nativen STIR- und T1w-Sequenzen wurde bereits eine bessere Detektionsrate von kleinen Knochenmetastasen im Vergleich zur Knochenszintigraphie gezeigt (Ketelsen et al. 2008).

Auch die ¹⁸F-Cholin-PET/CT zeigt eine hohe Genauigkeit für die Detektion von Knochenmetastasen. Im intermodalen Vergleich liegt der Vorteil der MRT im Bereich der detaillierten anatomischen Informationen, während die PET/CT Vorteile im Bereich des Bildkontrastes von pathologischen Herden aufweist.

Die Ganzkörper-DWI könnte die konventionellen Sequenzen durch den intrinsisch besseren Bildkontrast und die im Vergleich zur T1w und T2w-STIR höhere Detektionsrate (mit Ausnahme von sklerotischen Knochenmetastasen) sinnvoll ergänzen (Eiber et al. 2011). Eine aktuelle Metaanalyse mit dem Ziel, die diagnostische Genauigkeit der Ganzkörper-MRT für die Detektion von Knochenmetastastasen zu evaluieren, konnte bei einer Gesamtzahl von 11 Studien mit insgesamt 495 Patienten eine Sensitivität von 90 % und eine Spezifität von 92 % zeigen. In der Subgruppe ohne in das Protokoll implementierte DWI zeigte sich bei geringerer Sensitivität eine signifikant höhere gepoolte Spezifität von 96,1 % (P <0,05) (Wu et al. 2011).