Uroonkologie
Autoren
Jörg Stattaus, Michael Forsting und Axel Wetter

Bildgebung in der Uroonkologie: Radiologie

Dieser Abschnitt vermittelt Grundlagen zur Technik, Methodik und Aussagekraft der radiologischen Schnittbildverfahren Computertomografie (CT) und Magnetresonanztomografie (MRT) in der Uroonkologie. Er soll abgrenzen, was evidenzbasierte, tägliche Praxis und was Gegenstand der aktuellen klinischen Forschung ist. Nach einer Beschreibung der verschiedenen Verfahren werden allgemein die Einsatzmöglichkeiten für verschiedene Fragestellungen der Uroonkologie in der Gegenwart und der nahen Zukunft erörtert, wobei sich Überschneidungen mit den tumorspezifischen Kapiteln nicht komplett vermeiden lassen. Da sich seit einigen Jahren die radiologische Forschung in der Uroonkologie auf das Prostatakarzinom fokussiert, stellt dieser Tumor auch hier einen Schwerpunkt dar. In diesem Zusammenhang werden insbesondere die Entwicklungen und Anwendungsmöglichkeiten der multiparametrischen MRT in der Detektion des Prostatakarzinoms beschrieben und die standardisierte Auswertung mit dem Prostate Imaging and Reporting Data System (PI-RADS) erläutert.

Radiologische Schnittbildgebung

Computertomografie

Seit der Einführung der Multidetektor-CT (MDCT) können standardmäßig hochauflösende Aufnahmen mit geringer Schichtdicke und kurzer Aufnahmezeit erzeugt werden. Für die klinische Routinediagnostik sind Schichtdicken von 5 mm für Thorax- und Abdomenuntersuchungen üblich, mit entsprechender Gerätetechnik können gleichzeitig ohne vermehrte Strahlenbelastung dünnere Schichten (1–2 mm) erzeugt werden, die eine dreidimensionale Reformatierung erlauben (Abb. 1). Voraussetzung ist die intravenöse Gabe eines jodhaltigen Kontrastmittels (KM) und eine mehrphasige Untersuchung, bei der einzelne Serien jeweils in Atemstillstand aufgenommen werden. Die Injektion erfolgt automatisch mit einer Flussrate von 3 ml/s, verwendet werden 8–120 ml KM.
Standard in der CT-Untersuchung des Abdomens ist heute eine Multidetektor-CT mit venöser und ggf. vorab nativer Kontrastmittelphase. Zur differenzierten Abklärung der Nieren ist ein erweitertes Protokoll zu empfehlen (arterielle, nephrographische und exkretorische Phasen).
Die Nativphase dient zum Nachweis von Verkalkungen sowie zur Bestimmung der Nativdichte einer Läsion und wird z. B. für die Differenzierung einer komplizierten Zyste von einem KM-affinen Tumor benötigt. In der arteriellen Phase werden die meist hypervaskularisierten Nierenzellkarzinome durch eine kräftige, inhomogene KM-Aufnahme erkennbar; allerdings können kleine Karzinome, die aufgrund ihres Enhancements nicht von der Nierenrinde differenziert werden können, unentdeckt bleiben. Die arterielle Phase kann in Form einer CT-Angiografie zur Operationsvorbereitung hilfreich sein. In der regulären venösen Phase (60–70 s Startverzögerung) ergibt sich eine gute Kontrastierung zur Läsionsabgrenzung in den Oberbauchorganen sowie zur Differenzierung von Lymphknoten.
Für die dedizierte Abklärung der Nieren findet sich die Empfehlung, stattdessen eine spätvenöse oder nephrografische Phase (80–180 s Verzögerung) aufzunehmen (Sheth et al. 2001). So können bei homogener Kontrastierung des Nierenparenchyms solide und zystische Raumforderungen am sichersten abgegrenzt werden, außerdem sind Tumorthromben gegen das kontrastierte Kavalumen abzugrenzen. Ergänzend kann in der Ausscheidungsphase (nach etwa 10 min) ein intraluminaler Tumor hypodens gegen das kontrastierte Lumen des Harntraktes abgegrenzt werden.
Bei der Suche nach pulmonalen Filiae gilt die CT-Untersuchung des Thorax als Goldstandard, da sich vor allem kleine Metastasen mit einer konventionellen Röntgenthoraxuntersuchung nur mit einer deutlich niedrigeren Sensitivität nachweisen lassen (Schmoll et al. 2004; Shuch et al. 2008). Allerdings ist der Preis für die hohe Sensitivität ein Verlust an Spezifität: Mit der MDCT werden oft kleine pulmonale Herde entdeckt, die in Abhängigkeit von Anzahl, Größe, Lage und Form gewertet werden sollten. Die alte Weisheit, dass ein Lungenrundherd bis zum Beweis des Gegenteils als maligne anzusehen ist, besitzt durch die moderne CT keine Gültigkeit mehr. Ein einzelner, nicht rundlicher Herd von 5 mm Größe entspricht statistisch gesehen höchstwahrscheinlich einem Granulom, wohingegen mehrere rundliche, subpleural gelegene Herde für Metastasen sprechen. Manchmal kann allerdings nur eine Verlaufskontrolle nach 3–6 Monaten in der Differenzierung helfen.
Zur Beurteilung einer CT-Staging-Untersuchung gehört auch die Suche nach ossären Metastasen. Die CT zeigt dabei eine geringere Sensitivität als die Knochenszintigrafie, eignet sich aber aufgrund ihrer hohen Ortsauflösung besser zur Verlaufsbeurteilung bekannter Knochenmetastasen unter Therapie (Hricak et al. 2007). Zu beachten ist, dass eine zunehmende Sklerosierung einer Knochenmetastase oder auch das Neuauftreten von osteoblastischen Herde unter Chemotherapie nicht als Progression fehlgedeutet werden darf, wenn die übrigen Tumormanifestationen auf die Therapie ansprechen. Diese als „osteoblastic response“ bezeichnete Heilungsreaktion von zuvor okkulten Metastasen ist für das Prostatakarzinom, aber auch für andere Tumoren beschrieben (Stattaus et al. 2009).

Konventionelle Magnetresonanztomografie

Die MRT ist die bildgebende Methode mit dem höchsten Weichteilkontrast und bietet so die Möglichkeit, verschiedene Gewebsarten zu differenzieren. Im Gegensatz zur CT werden keine Röntgenstrahlen verwendet, sondern elektromagnetische Wellen ausgewertet, die unter dem Einfluss eines starken Magnetfeldes nach Anregung durch einen Hochfrequenzimpuls vom Körper des Patienten abgegeben werden. Verschiedene Gewebe lassen sich aufgrund ihres unterschiedlichen Wassergehaltes in den sog. T1- oder T2-gewichteten Bildern mit verschiedenen Graustufen darstellen.
Eine hohe Sensitivität für pathologische Gewebsveränderungen hat die STIR-Sequenz („short tau inversion recovery“), eine spezielle Form der T2-Wichtung mit Fettunterdrückung. Grundsätzlich werden langsamere konventionelle Spinecho- oder Turbo-Spinecho- (SE, TSE) und schnelle Gradientenechosequenzen (GE) unterschieden. Das allgemein verwendete Gadolinium-haltige Kontrastmittel verteilt sich wie das jodhaltige Röntgenkontrastmittel im gesamten Extrazellularraum und sorgt für eine T1-Signalerhöhung (Abb. 2).
Der Einsatz geeigneter Oberflächenspulen, die über der Untersuchungsregion auf dem Patienten platziert werden, führt zu einer Signalverstärkung, die genutzt wird, um den Weichteilkontrast und die Bildauflösung zu steigern. Dies beinhaltet z. B. bei der Prostata-MRT beispielsweise die zusätzliche Verwendung einer Endorektalspule. Auch eine erhöhte Magnetfeldstärke führt zu einer besseren Bildqualität: mehrere Studien konnten zeigen, dass bei 3 Tesla (T) im Vergleich zu 1,5 T die Bildqualität steigt. Es wurde auch gezeigt, dass bei einer 3-T-Prostata-MRT ohne Endorektalspule die Bildqualität einer 1,5-T-Untersuchung mit Endorektalspule erreicht wird; alternativ kann also aus Gründen der besseren Patienten-Compliance auf die Endorektalspule ohne Qualitätseinbußen bei 3 T verzichtet werden (Kim und Park 2008).
Ein grundsätzlicher Nachteil gegenüber der CT ist die längere Messzeit, die eine stärkere Anfälligkeit gegenüber Bewegungsartefakten (Atmung, Darmperistaltik) bedingt. Die beste MRT-Bildgebung mit SE-Sequenzen ist in unbewegten Organen wie dem Schädel möglich, für den Thorax und den Oberbauch hingegen werden schnelle GE-Sequenzen in Atemanhaltetechnik verwendet, die immer einen Kompromiss in Auflösung und Kontrast darstellen. Im kleinen Becken ist nach Gabe von Spasmolytika mit hochauflösenden SE-Sequenzen eine weitgehend bewegungsfreie Darstellung mit einer Ortsauflösung im Submillimeterbereich zu erreichen, die für das lokale Tumorstaging von Prostata- und Blasenkarzinom verwendet werden kann (Beyersdorff et al. 2008; Hricak et al. 2007).

Kontrastmitteldynamik (DCE-MRI)

DCE-MRI („dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging“) bedeutet eine wiederholte Aufnahme von einer oder mehreren MRT-Schichten während der gleichzeitigen i. v. Gabe von Kontrastmittel, um das Anreicherungsverhalten von Tumoren (Kontrastmitteldynamik) erfassen zu können. Neben der Darstellung von Signalintensitätszeitkurven werden parametrische Analysen durchgeführt. Die bekannteste klinische Anwendung ist die Mamma-MRT, bei der Karzinome aufgrund ihres charakteristischen Anreicherungsverhaltens detektiert werden.
Auch das Prostatakarzinom weist oft eine Hypervaskularisation mit frühem Wash-in- und Wash-out-Phänomen auf (Abb. 3). Die DCE-MRT ist eine Komponente der multiparametrischen MRT der Prostata und findet Berücksichtigung in der aktuellen PI-RADS (Prostate Imaging-Reporting and Data System)-Klassifikation (Weinreb et al. 2016). Die dynamische MRT zeigt eine Sensitivität von mehr als 70 % im Tumornachweis (Haider et al. 2008; Ocak et al. 2007; Sciarra et al. 2008). Dem Nachweis entgehen allerdings meist Tumoren in der Transitionalzone aufgrund der dort vorliegenden physiologischen Hypervaskularisierung, weswegen sich die meisten Studien auf Tumoren der peripheren Zone beschränken. Falsch-positive Befunde werden z. B. bei Prostatitisfällen oder nach Biopsie beschrieben. Für das lokale Staging und Beurteilung der extrakapsulären Ausbreitung und Samenblaseninfiltration wird die DCE-MRT ebenfalls empfohlen (Renard-Penna et al. 2013), siehe (Abb. 3).
Für das Blasenkarzinom konnte die DCE-MRI mit einer Treffsicherheit von 85 % oberflächliche von muskelinvasiven Tumoren differenzieren sowie organüberschreitendes Wachstum mit 82 % Treffsicherheit entdecken (Tekes et al. 2005). Im Nachweis eines Tumorrezidivs nach Strahlentherapie zeigte die DCE-MRI eine hohe Sensitivität bei mäßiger Spezifität (Dobson et al. 2001).
Die Kontrastmitteldynamik (DCE-MRI) ist eine Komponente der multiparametrischen MR-Bildgebung der Prostata und verspricht eine Sensitivität von 70–80 % im Nachweis des Prostata- und Blasenkarzinoms.
Die KM-Dynamik wird im Rahmen klinischer Studien auch zur Beurteilung des Therapieansprechens bei Behandlung mit Angiogenese-Inhibitoren verwendet. Es wurde gezeigt, dass beim metastasierten NCC unter Therapie mit dem Angiogenese-Inhibitor Sorafenib eine Reduktion der Gefäßpermeabilität mit einem besseren Ansprechen korreliert (Flaherty et al. 2008; Jeon et al. 2015). Außerdem erwies sich eine initial hohe Gefäßpermeabilität als Prädiktor für das spätere Therapieansprechen. Ähnliche Ergebnisse ergaben sich auch mit anderen Tumoren und anderen Angiogenese-Inhibitoren, sodass die dynamische MRT verspricht, als frühe Entscheidungshilfe in der Steuerung der Antiangiogenese-Therapie dienen zu können.

MR-Lymphografie

Bei der MR-Lymphografie wird ein spezifisches Kontrastmittel (Ferumoxtran-10) verwendet, das kleine superparamagnetische Eisenoxid-Partikel (USPIO) enthält. Aktuell wird Ferumoxtran-10 nicht mehr kommerziell produziert. Die Eisenoxid-Partikel werden nach intravenöser Injektion von Makrophagen aufgenommen und in das normale Lymphgewebe transportiert. Nach 24–36 h wird das T2-Signal in gesunden Lymphknoten deutlich reduziert, nicht aber in tumorbefallenen Lymphknotenarealen.
Erste Phase-II-Studien (Deserno et al. 2004; Harisinghani et al. 2003) mit exzellenten Ergebnissen der MR-Lymphografie erweckten viel Hoffnung insbesondere für das Primär-Staging des Prostata- und Blasenkarzinoms. Kumuliert für verschiedene Tumorentitäten zeigte sich eine Sensitivität von 91 % und eine Spezifität von 96 % im Nachweis von Lympknotenmetasen im Vergleich zu 63 % bzw. 92 % für die native MRT (Bellin und Roy 2007). Allerdings wurde der Antrag auf die europäische Zulassung des Eisenoxid-Kontrastmittels für Tumorerkrankungen des Beckens bei der European Medicines Agency (EMEA) vom Hersteller im Dezember 2007 wieder zurückgezogen. Grund war der Hinweis der EMEA, dass mit den vorgelegten Daten von 271 Patienten die Wirksamkeit von Sinerem bei der Verbesserung der Lymphknotendarstellung nicht zuverlässig nachgewiesen worden sei. Eine Marktzulassung ist gegenwärtig unwahrscheinlich, allerdings sind weitere klinische Studien im Rahmen einer universitären Initiative in den Niederlanden derzeit wieder geplant.

MR-Spektroskopie

Die MR-Spektroskopie (MRS) erlaubt eine voxelbasierte spektrale Zerlegung des MR-Signals und eine nichtinvasive Quantifizierung bestimmter Metaboliten wie Kreatin, Cholin und Citrat aufgrund ihrer charakteristischen Peaks im Spektrogramm. Das Prostatakarzinom weist eine erhöhte Cholinkonzentration bei erniedrigter Citratkonzentration auf, sodass insbesondere ein erhöhter Cholin-Citrat-Quotient als Kriterium in der MRS verwendet wird (Abb. 4). Die erhöhte Cholinaktivität wird hauptsächlich der Zellmembransynthese und dem Stoffwechselabbau zugeschrieben. In mehreren Studien zeigte sich eine Sensitivität von 80–85 % im Nachweis des Prostatakarzinoms (Sciarra et al. 2008; Testa et al. 2007). Allerdings scheint eine deutliche Abhängigkeit vom Malignitätsgrad zu bestehen: Die Sensitivität der MRS betrug bei einem Gleason-Score von 3+3 nur 44 %, bei einem Score von 4+4 aber 89 % (Zakian et al. 2005). Enttäuschend waren die Ergebnisse einer US-amerikanischen Multicenterstudie (ACRIN), die keine Vorteile der MRS gegenüber der T2-gewichteten Bildgebung erbrachte (Weinreb et al. 2009).
Berücksichtigt werden muss auch, dass die MRS eine komplizierte Untersuchung darstellt, für deren Durchführung und Auswertung spezielles Know-how seitens der MR-Physik und ein nicht unerheblicher Zeitaufwand erforderlich sind.
In der aktuellen Version des Prostate Imaging and Reporting Data Systems (PI-RADS) wird die Spektroskopie als Komponente der multiparametrischen MRT nicht mehr aufgeführt (Weinreb et al. 2016). Allerdings zeigen auch neuere Arbeiten einen potenziellen Stellenwert der MR-Spektroskopie innerhalb der multiparametrischen Prostatabildgebung (Starobinets et al. 2017). Neue MR-Techniken mit deutlich kürzerer Akquisitionszeit führen zukünftig evtl. wieder zu einer verstärkten Akzeptanz der Methode (Steinseifer et al. 2016).

Diffusions-MRT

Die Diffusions-MRT, etabliert in der Frühdiagnostik des akuten Schlaganfalls, macht sich die gestörte Diffusion freier Wassermoleküle in pathologischen Gewebeveränderungen zunutze und wird in den letzten Jahren intensiv für die Tumordetektion im Rahmen klinischer Studien evaluiert. Die Diffusionsstörung in Malignomen wird durch die Einengung des interstitiellen Raums durch eine hohe Tumorzellularität erklärt. Der Grad der Diffusionswichtung wird durch den sog. b-Wert beschrieben: b=0 s/mm2 entspricht dabei einer normalen T2-Wichtung, b≥1000 s/mm2 einer reinen Diffusionswichtung. Neben der visuellen Auswertung einer Signalanhebung in der Diffusionsbildgebung kann eine parametrische Analyse erfolgen: der ADC-Wert („apparent diffusion coefficient“) zeigt dabei niedrigere Werte in Tumorgewebe als im gesunden Gewebe (Abb. 5 und 6).
Die diffusionsgewichtete Bildgebung ist neben der T2-gewichteten fast-spin-echo Bildgebung die zentrale Sequenz der multiparametrischen Prostata-MRT. Insbesondere für die Evaluierung der peripheren Zone der Prostata wurde die DWI-MRT in der aktuellen PI-RADS Klassifikation als dominante Sequenz definiert (Weinreb et al. 2016). Dabei werden insbesondere hohe b-Werte (>/= 1000 s/mm2) favorisiert (Rosenkrantz et al. 2013). Eine aktuelle Übersichtsarbeit berichtet über eine gepoolte Sensitivität und Spezifität von 69 % bzw. 84 % der DWI (Syer et al. 2018). Mehrere Arbeiten konnten zudem zeigen, dass Tumoren mit höherem Malignitätsgrad (höherem Gleason-Score) niedrigere ADC-Werte aufwiesen. Dies eröffnet Potenzial für den ADC-Wert als Biomarker für die Tumorprogression in der Verlaufskontrolle einer „active surveillance“, also die Identifikation von Arealen mit höherem Malignitätsgrad (Giles et al. 2011).
Im Nachweis von Knochenmetastasen des Prostatakarzinoms konnte die Diffusions-MRT eine mit der Cholin-PET vergleichbare Sensitivität erreichen (Luboldt et al. 2008). Im Gegensatz zu DCE-MRI und MRS, die technisch auf eine Untersuchungsregion limitiert sind, kann mit der Diffusions-MRT der ganze Körper untersucht werden. Aufgrund dieser Einsatzmöglichkeit und der Bildcharakteristik werden bereits Parallelen zur FDG-PET gezogen.

Ganzkörper-MRT

Durch die simultane Verwendung mehrerer Oberflächenspulen sowie eine automatische Tischverschiebung ist es seit einigen Jahren technisch möglich geworden, den ganzen Körper MR-tomografisch in einer Untersuchung auf Metastasen zu durchzusuchen. Verwendet werden dabei je nach Fragestellung unterschiedliche Protokolle, die meist native T1- oder STIR-Sequenzen, KM-verstärkte Sequenzen sowie ggf. diffusionsgewichtete Sequenzen enthalten und den gesamten Körperstamm (meist ohne die Extremitäten) abschnittsweise in unterschiedlichen Schichtorientierungen abbilden.
Die Ganzkörper-MRT zeigte in mehreren großen Studien für verschiedene (nicht urologische) Tumoren sogar eine mit der PET/CT vergleichbare Aussagekraft (Antoch et al. 2003; Ohno et al. 2008). Ein Vorteil der PET/CT liegt in der Entdeckung kleiner Lungenmetastasen oder kleiner stoffwechselaktiver Lymphknotenmetastasen, ein Vorteil der Ganzkörper-MRT im sensitiveren Nachweis kleiner Knochen(mark)metastasen. So konnte die MRT-Methode für das Prostatakarzinom sowie das Nierenzellkarzinom signifikant mehr Knochenmetastasen als die Knochenszintigrafie entdecken (Ketelsen et al. 2008; Sohaib et al. 2009), außerdem klinisch relevante Zusatzinformationen wie eine etwaige extraossäre Tumorausbreitung, Wirbelkörperfrakturen oder Spinalkanalstenosen liefern.

Einsatz der verschiedenen Methoden für das Tumor-Staging

Tumordetektion

Detektion des Nierenzellkarzinoms
Die Einführung der MDCT hat sowohl die Detektion als auch die Differenzierung von kleinen Nierentumoren verbessert. Das klarzellige Nierenzellkarzinom (NCC) weist in etwa 80 % der Fälle ein Mischbild aus hypervaskularisierter Weichteilkomponente und zystisch-nekrotischen Anteilen auf (Zhang et al. 2007). Ist dieses Erscheinungsbild zu beobachten, ist mit einem Chancenverhältnis (Odds Ratio) von größer 20 ein klarzelliges NCC anzunehmen. Das papilläre NCC hingegen zeigt sich meist als homogene, hypovaskularisierte Raumforderung. Mit einer mittleren Volumenverdopplungszeit von 500 Tagen wächst das NCC relativ langsam (Lee et al. 2008). Dies gilt zumindest für asymptomatische Tumoren, die zufällig durch ein CT entdeckt werden; erst Tumoren ab etwa 4 cm Größe wachsen signifikant schneller. Daraus ergibt sich, dass kleine Nierenläsionen unklarer Dignität über 1–2 Jahre kontrolliert werden müssen, um aufgrund eines fehlenden Größenwachstums einen benignen Prozess postulieren zu können. Eine Metaanalyse befasste sich mit der Frage, ob sonographisch eine echoreiche, nicht verkalkte Raumforderung zuverlässig als Angiomyolipom diagnostiziert werden kann (Farrelly et al. 2008). Da mehr als 50 % der betrachteten Nierenzellkarzinome ebenfalls echoreich waren, empfehlen die Autoren, solche Ultraschallbefunde weiter mit einer CT zum Ausschluss eines Malignoms abzuklären.
Detektion des Prostatakarzinoms
Eine Prostata-MRT sollte nur an einem Hochfeld-MRT mit 1,5 T oder 3 T Feldstärke unter Verwendung einer geeigneten Oberflächenspule, die über der Untersuchungsregion auf dem Patienten platziert wird, sowie ggf. einer Endorektalspule durchgeführt werden. Empfohlen werden auch die Gabe von Spasmolytika und ein Intervall von 6–8 Wochen nach einer Biopsie zur Vermeidung von Fehlbefunden durch z. B. Einblutungen. Das Untersuchungsprotokoll sollte sich an den Empfehlungen der aktuellen PI-RADS-Version orientieren (Weinreb et al. 2016). Die morphologisch hochauflösende Darstellung mit T2-gewichteten Sequenzen in 3 Raumebenen mit 3 mm Schichtdicke soll routinemäßig mit den funktionellen MRT-Techniken der Kontrastmitteldynamik und Diffusionswichtung kombiniert werden (Abschn. 2.1). Weiterhin soll eine T1-gewichtete Sequenz in axialer Schichtführung durchgeführt werden. Diese sogenannte multiparametrische MRT steht für eine Kombination von funktionellen Methoden und der morphologischen Bildgebung. In der aktuellen PI-RADS Version findet die MR Spektroskopie der Prostata keine Berücksichtigung mehr.
Die PI-RADS Klassifikation wurde als Werkzeug zur strukturierten Prostatabefundung mittels multi-parametrischer MRT erdacht und sieht für die Modalitäten der T2-Gewichtung sowie der DWI jeweils eine Punktzahl von 1 bis 5 vor, wobei die Punktzahl 1 einen Normalbefund beschreibt und die Punktzahl 5 raumfordernde Läsionen mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit für ein Prostatakarzinom beschreibt (Weinreb et al. 2016; Barentsz et al. 2012). Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass die PI-RADS Klassifizierung auf die Detektion klinisch signifikanter Prostatakarzinome ausgerichtet ist (Gleason Score >/= 7, Volumen >/= 0,5 ccm). Die Hauptsequenzen der PI-RADS Klassifizierung sind die T2-gewichtete FSE-Sequenz axial und die diffusionsgewichtete Sequenz, wobei die T2-gew. Sequenz primär für die Transitionalzone und die diffusionsgewichtete Sequenz primär für die periphere Zone verwendet werden soll. Die Kontrastmitteldynamik wird als positiv gewertet, wenn eine T2 oder DWI Läsion ein fokales und frühes Kontrastmittelenhancement aufweist. Insbesondere Läsionen, die mit der DWI intermediär als PI-RADS 3 bewertet werden, erhalten bei positiver DCE dann den nächst höheren PI-RADS Score von 4. Die aktuelle PI-RADS Klassifikation legt fest, wie Läsionen der peripheren- und Transitionalzone aufgrund ihres Signalverhaltens in den jeweiligen Sequenzen eingeordnet werden sollen und gibt auch Bildbeispiele für unterschiedliche Eingruppierungen. Ziel sollte es sein, dass radiologische Befunde des Prostata-MRTs grundsätzlich mit einem PI-RADS Score versehen werden, um dem urologischen Partner die Bildinterpretation zu erleichtern.
In Tab. 1 ist die PI-RADS Klassifikation zur Beurteilung von Prostataläsionen aufgeführt (Weinreb et al. 2016).
Tab. 1
Erläuterung des PI-RADS Scores
PI-RADS Score
Bedeutung
1
Sehr geringe Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines klinisch signifikanten Prostatakarzinoms
2
Geringe Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines klinisch signifikanten Prostatakarzinoms
3
Intermediär (Vorliegen eines klinisch signifikanten Prostatakarzinoms unklar)
4
Große Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines klinisch signifikanten Prostatakarzinoms
5
Sehr große Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines klinisch signifikanten Prostatakarzinoms
In Tab. 2 sind einige der neueren Arbeiten zur Treffsicherheit der multi-parametrischen Prostata-MRT zusammengefasst. Insbesondere werden hier Studien aufgeführt, die die Detektion klinisch signifikanter Prostatakarzinome u. a. auch bei Biopsie-naiven bzw. Männern mit zuvor negativer Prostatabiopsie analysieren.
Tab. 2
MRT-Lokalisation des signifikanten Prostatakarzinoms. Treffsicherheit der multiparametrischen MRT
Autor
Jahr
Patienten (n)
Sensitivität
Spezifität
positiver prädiktiver Wert
negativer prädiktiver Wert
Otti et al.
792
82
59
54
85
Pal et al.
426
72–87
55,3–63,6
11,9–53,2
79,8–97,1
Washino et al.
288
85
73
75
84
Thompson et al.
344
96
36
52
92
Radtke et al.
153
80,2
59,6
45,1
87,9
Thompson et al.
150
94
50
52
94
Die Daten zeigen überwiegend gute bis sehr Werte der Sensitivität und des negativen prädiktiven Wertes und moderate Werte der Spezifität und des positiven prädiktiven Wertes in der Detektion des klinisch signifikanten Prostatakarzinoms. Für die klinische Praxis bedeutet dies beispielsweise, dass bei niedrigen PI-RADS Scores mit großer Wahrscheinlichkeit kein signifikantes Prostatakarzinom vorliegt.
Die Entwicklungen in der MR-Bildgebung des Prostatakarzinoms haben auch Einfluss auf die aktuelle S3 Leitlinie zur Früherkennung, Diagnose und Therapie der verschiedenen Stadien des Prostatakarzinoms genommen. So wird aktuell eine Kombination aus MRT-gestützter und systematischer Prostatabiopsie zur Detektion des Prostatakarzinoms empfohlen. In der Situation der Re-Biopsie bei zuvor negativer systematischer Prostatabiopsie wird die Durchführung einer multiparametrischen MRT vor erneuter Biopsie empfohlen (S3 Leitlinie 2018).
Neueste Arbeiten deuten darauf hin, dass bei klinischem V. a. Prostatakarzinom die multiparametrische MRT und ggf. die daran anschließende MR-gesteuerte Biopsie im Vergleich zur Standardbehandlung mit systematischer 12-fach Biopsie zu einer Erhöhung der Detektion klinisch signifikanter Karzinome bei gleichzeitiger Reduktion der Detektion klinisch nicht signifikanter Karzinome führt (Kasivisvanathan et al. 2018). Ein weiterer Vorteil ist die Vermeidung unnötiger Prostatabiopsien bei unauffälliger MRT-Diagnostik.
Eine andere Einsatzmöglichkeit ergibt sich durch das Aufkommen von Active-surveillance-Strategien für kleine Low-risk-Tumoren. Ziel ist, das sog. insignifikante Prostatakarzinom, nicht unnötig zu therapieren und dem Patienten den Aufwand und die Komplikationen der Standardtherapien zu ersparen. Für diese Strategie kommen Patienten in Frage, deren Prostatakarzinom einen niedrigen Gleason Score besitzt (</= 6), der initiale PSA-Wert unter 10 ng/ml liegt und die eine geringe Tumorlast aufweisen (S3 Leitlinie 2018). Im Rahmen dieser Strategie kommt der MRT die Aufgabe der gezielten Biopsie in Kombination mit der systematischen Biopsie zu, um im Verlauf eine Größenprogredienz bzw. eine zunehmende Malignisierung des Tumors zu erkennen (Abdi et al. 2015; Pessoa et al. 2017).
Die standardisierte multiparametrische Prostata-MRT, die hochauflösende T2-Bildgebung und funktionelle MRT-Methoden kombiniert, besitzt eine hohe Sensitivität und einen hohen negativen prädiktiven Wert in der Detektion des klinisch signifikanten Prostatakarzinoms und kann in der Primärdiagnostik angewendet werden.
Insbesondere neue Strategien der MR-gesteuerten Biopsien, entweder als sogenannte „-in-.bore“ Biopsien im MR-Gerät oder als fusionierte Biopsien im Sinne einer ultraschallgesteuerten Biopsie in Kombination mit den MRT-Bildern, sind vielversprechend. Allerdings wird aktuell noch die Kombination der MR-gesteuerten Biopsie mit einer sogenannten systematischen Biopsie empfohlen (Sathianathen et al. 2019).

Lokale Tumorausbreitung (T-Staging)

Die Multidetektor-CT und die moderne MRT können beide eine Auflösung im Submillimeterbereich erreichen, wobei die CT die höhere Ortsauflösung, die MRT aber den höheren Weichteilkontrast bietet. Für das Nierenzellkarzinom sind beide Verfahren als gleichwertig anzusehen und können präoperativ eine korrekte T-Klassifizierung in über 90 % der T1- und T2-Stadien leisten.
Ein Problem stellt die Beurteilung einer perirenalen Fettgewebsinfiltration dar, da Tumorausbreitung und Ödem nicht sicher unterschieden werden können (Hallscheidt et al. 2007). Allerdings konnte eine Arbeit auch bei dieser Frage eine Treffsicherheit von 95 % durch 1-mm-MDCT-Schichten zeigen (Catalano et al. 2003). Der MRT werden traditionell Vorteile in der Ausdehnungsbeurteilung eines etwaigen Tumorthrombus in der V. cava attestiert, allerdings kann auch die CT mit einer spätvenösen Phase einen Kavazapfen zuverlässig erfassen.
Während die CT für das lokale Staging beim Prostatakarzinom keine Bedeutung besitzt, wurde die MRT vielfach mit der Fragestellung eingesetzt, ein kapselüberschreitendes Wachstum (Stadium T3) zu entdecken. Im lokalen Staging des Prostatakarzinoms muss beantwortet werden, ob eine Kapselüberschreitung des Tumors vorliegt (Stadium T3a) und ob zusätzlich eine Samenblaseninfiltration (Stadium T3b) nachweisbar ist. Bildgebende MR-Charakteristika für eine Kapselüberschreitung sind der direkte Nachweis des Tumorwachstums in das periprostatische Fett, aber auch indirekte Zeichen wie ein langstreckiger Tumorkontakt zur Prostatakapsel und eine Vorwölbung der Prostatakapsel. MR-tomographische Zeichen einer Samenblaseninfiltration sind eine fokale T2-Hypointensität sowie eine deutliche Kontrastmittelaufnahme einer Läsion innerhalb der Samenblasen (Weinreb et al. 2016). In einigen Studien (Bloch et al. 2007; Roethke et al. 2013; Xylinas et al. 2013) konnte die Tumorausdehnung insgesamt mit einer Treffgenauigkeit von 76–90 % beurteilt werden. So können hochauflösende MR-Aufnahmen dem Operateur helfen, die Entscheidung für oder gegen eine Resektion des neurovaskulären Bündels (Hricak et al. 2004) zu treffen und im Bereich eines vermuteten Kapseldurchbruchs einen ausreichenden Sicherheitsabstand zu wählen.
Eine große Metaanalyse fand für die Diagnose der Kapselüberschreitung eine gepoolte Sensitivität von 57 % und eine Spezifität von 91 %. Für die Diagnose der Samenblaseninfiltration werden Werte von 58 % und 96 % für Sensitivität und Spezifität angegeben. Insgesamt zeigen die Daten der Metaanalyse eine geringe und heterogene Sensitivität und eine hohe Spezifität für das lokale Staging mittels MRT (de Rooij et al. 2016).

Lymphknotenbefall (N-Staging)

In der Detektion von Lymphknotenmetastasen hat sich trotz des technischen Fortschritts der letzten Jahrzehnte bei CT und MRT nicht viel geändert: Das althergebrachte Kriterium, dass ein Lymphknoten ab einer gewissen Größe als maligne einzustufen ist, wird weiterhin allgemein angewandt. Problematisch sind dabei Metastasen oder Metastaseninseln in kleinen Lymphknoten sowie (post)entzündlich vergrößerte Lymphknoten. Meist wird ein Querdurchmesser von 10 mm oder mehr als pathologische Vergrößerung angesehen, womit für verschiedene Tumorentitäten eine unterschiedlich hohe Treffsicherheit erreicht wird. Für den Hodentumor wird z. B. eine Sensitivität von 70 %, also eine Rate von 30 % falsch-negativen Befunden beschrieben (Schmoll et al. 2004). Beim Prostatakarzinom ergab eine Metaanalyse von 24 Studien (Hovels et al. 2008) sehr schlechte Werte mit einer Sensitivität von nur 42 % für die CT und nur 39 % für die MRT sowie einer Spezifität von 82 % für beide Modalitäten.
Durch eine Reduktion des 10-mm-Schwellenwertes ist die Sensitivität zu erhöhen, gleichzeitig nehmen aber die falsch-positiven Befunde zu, was eine weitere präoperative Abklärung bedingt. Oyen et al. bewerteten jeden Lymphknoten, der einseitig asymmetrisch auf mindestens 6 mm vergrößert war, als suspekt, und sicherten die Diagnose mittels einer CT-gesteuerten Feinnadelpunktion (Oyen et al. 1994). Insgesamt ergaben sich in dieser Studie 78 % Sensitivität bei 97 % Spezifität für das CT-Staging mit einer Steigerung der Spezifität auf 100 % durch die Biopsie.
Insgesamt ist das Lymphknotenstaging mittels CT klinisch etablierter Standard für den Hodentumor und das Nierenzellkarzinom. Die Aussagekraft beim Prostatakarzinom hingegen ist insgesamt limitiert. Hier erscheint die CT nur bei fortgeschritteneren Stadien mit einem höheren Metastasierungsrisiko sinnvoll und wird z. B. in den USA bei einem PSA-Wert >20 ng/ml empfohlen (Hricak et al. 2007). Da die MR-Lymphografie (Abschn. 2.1) aufgrund einer fehlenden Zulassung des KM nicht klinisch verfügbar ist und die Ergebnisse funktioneller MRT-Methoden wie der DWI sehr variabel sind, bietet die MRT aktuell keinen validen Vorteil gegenüber der CT (Pesapane et al. 2018). Sie sollte nur bei manifesten Kontraindikationen gegen die Jod-KM-Gabe zum Einsatz kommen (Schmoll et al. 2004).
In diesem Zusammenhang sind PET/CT Studien mit PSMA Liganden sehr vielversprechend, die im Vergleich zu konventionellen Methoden wie CT und MRT ein deutlich verbessertes Lymphknotenstaging versprechen (Rauscher et al. 2016). Näheres hierzu siehe Kapitel nuklearmedizinische Diagnostik.

Fernmetastasierung (M-Staging)

Da hämatogene Metastasen der urologischen Malignome häufig zunächst in der Lunge auftreten, sollte die Suche nach pulmonalen Filiae bei den lokal fortgeschrittenen Tumorstadien zum Standard gehören, insbesondere vor einer aufwändigen Lokaltherapie des Primärtumors. Aufgrund der deutlich höheren Sensitivität ist hier die CT des Thorax der Thoraxröntgenaufnahme vorzuziehen, auch wenn die Abgrenzung zu Granulomen nicht immer gelingt (Abschn. 2.1). Eine hohe Treffsicherheit besitzt die CT Thorax auch im Restaging: Neu aufgetretene kleine Lungenrundherde sind als Metastasen zu werten und werden in bis zu 70 % der Fälle im Röntgen-Thorax übersehen (White et al. 1999).
Die CT-Untersuchung des Abdomens hat in diesem Kontext die Aufgabe, neben der bereits erwähnten Lymphknotendiagnostik auch Metastasen der Leber oder anderer Organe zu erkennen. Seit die MDCT sich etablieren konnte, sprechen keine technische Gründe mehr gegen die kombinierte CT-Untersuchung von Thorax und Abdomen, da die verschiedenen Kontrastmittelphasen in den verschiedenen Regionen zeitgerecht aufgenommen werden können. Auch die Strahlenbelastung konnte durch technische Verbesserungen und dosissparende Protokolle gegenüber der Vergangenheit deutlich reduziert werden.
Bei fortgeschrittenen Tumorstadien, definiert in Abhängigkeit von der Tumorentität und der geplanten Therapie, sind CT Thorax und Abdomen Standard im Nachweis bzw. Ausschluss einer Fernmetastasierung.
Die Ganzkörper-MRT stellt eine interessante Alternative dar, wurde aber bisher im Bereich der Uroonkologie kaum eingesetzt.

Kontrastmittel und Niereninsuffizienz

Das in der CT verwendete jodhaltige KM ist nephrotoxisch und kann in ungünstigen Fällen eine KM-induzierte Nephropathie bzw. ein akutes Nierenversagen auslösen. Dieses Risiko steigt mit dem Ausmaß einer vorbestehenden Niereninsuffizienz, mit der Menge des verwendeten KM und bei vorbestehenden Komorbiditäten wie Diabetes mellitus. Die KM-Gabe sollte deswegen gerade bei urologischen Patienten, bei denen häufiger eine Niereninsuffizienz zu erwarten ist, nur nach Bestimmung eines Serumkreatininwertes erfolgen. Heute wird die rechnerische Bestimmung der GFR aus Kreatinin, Body-Mass-Index und Alter als noch zuverlässiger angesehen, um z. B. bei älteren, schlanken Frauen mit grenzwertig hohen Kreatininwerten das Ausmaß der Niereninsuffizienz nicht zu unterschätzen. Über die Indikationsstellung zur KM-Gabe und die Vorbereitung von Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion gibt es zwar keinen abschließenden Konsens, aber weitgehende Einigkeit bezüglich einiger Kernpunkte (Thomsen und Morcos 2006). Detaillierte Handlungsanweisungen findet man auf den Internetseiten der European Society of Urogenital Radiology (ESUR).
CT: Bei Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion sollte vor der Gabe von Jod-KM eine ausreichende Hydratation erfolgen, nephrotoxische Medikamente sollen abgesetzt werden und die KM-Menge soll möglichst gering gehalten werden.
Die wichtigste prophylaktische Maßnahme zur Vermeidung einer Nierenschädigung ist eine Hydratation vor der KM-Gabe. Empfohlen wird die Gabe von 100 ml/h über 4–10 h, entweder intravenös (NaCl 0,9 %) oder durch orale Flüssigkeitszufuhr. Über die additive Gabe zusätzlicher Substanzen wie Acetylcystein gibt es widersprüchliche Daten, sodass darauf meist verzichtet wird. Nephrotoxische Medikamente (insbesondere Metformin, Aminoglykosidantibiotika, nichtsteroidale Antirheumatika) sollen 24 h zuvor abgesetzt werden. Die KM-Menge sollte soweit möglich reduziert, wiederholte Gaben in kurzem Zeitabstand vermieden werden.
Während früher bei eingeschränkter Nierenfunktion die MRT als Alternative zur CT empfohlen wurde, gilt dies heute nicht mehr. Die allgemein verwendeten MR-Kontrastmittel enthalten als Wirksubstanz die seltene Erde Gadolinum, die gelöst toxisch wirkt und deswegen stabil in einem Chelatkomplex gebunden sein soll. Gadolinium-KM (Gd-KM) galten lange Zeit als ungefährlich, bis erstmals im Jahr 2006 der Zusammenhang zwischen der Gabe von Gd-KM und dem Auftreten einer fibrosierenden Systemerkrankung bei Dialysepatienten hergestellt wurde.
Nephrogene systemische Fibrose (NSF)
Dieses Krankheitsbild, früher als nephrogene fibrosierende Dermopathie bezeichnet, beschreibt Hautveränderungen mit zunächst Papeln und Plaques, dann Indurationen, die die Gelenkbeweglichkeit beeinträchtigen und schließlich zu Kontrakturen führen. Die Beteiligung der Gd-KM an der Krankheitsentstehung darf als erwiesen gelten, u. a. weil Ablagerungen von freiem Gadolinium in den betroffenen Arealen nachzuweisen waren (Morcos und Thomsen 2008; Shellock und Spinazzi 2008). Belegt ist auch ein Zusammenhang mit der Verwendung von sog. linear-strukturierten Gd-KM-Präparaten, denn bei dem Großteil der etwa 200 bioptisch gesicherten NSF-Fälle wurde Gadodiamid (Omniscan), seltener auch Gadopentetat (Magnevist) verwendet. Das Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) ordnete 2007 an, dass beide Präparate nicht mehr bei Patienten mit schwerer Nierenfunktionseinschränkung angewendet werden dürfen.
Nach den „Hauptinformationen zu gadoliniumhaltigen Kontrastmitteln“ des BfArM vom 07.09.2010 ist bei Patienten mit einer schweren Niereninsuffizienz (GFR <30 ml/min/1,73m2) nur die Verwendung eines modernen makrozyklischen Gd-KM (Gadovist, Dotarem, ProHance) erlaubt. Diese besitzen eine stabilere Gadoliniumbindung und werden auch als „Gd-haltige KM mit niedrigem Risiko“ bezeichnet, da bisher keine NSF-Fälle bei Verwendung allein dieser Kontrastmittel beschrieben sind. Wenn bei Patienten mit einer schweren Niereninsuffizienz die KM-Gabe zur Abklärung einer relevanten Fragestellung erforderlich ist, werden die Gabe einer möglichst niedrigen Menge eines Niedrig-Risiko-KM und die Vermeidung wiederholter KM-Gaben innerhalb von 7 Tagen empfohlen. Die anschließende Durchführung einer Dialyse bei nichtdialysepflichtigen Patienten wird aktuell nicht für nötig erachtet. Werden diese Vorsichtsmaßnahmen beachtet, lässt sich vermutlich das Auftreten neuer NSF-Fälle verhindern, wie auch Langzeitbeobachtungen größerer Institutionen zeigen (Wang et al. 2011). Detaillierte Handlungsanweisungen findet man auf den Internetseiten der European Society of Urogenital Radiology (ESUR).
MRT: Bei Patienten mit schwerer Nierenfunktionsstörung (GFR <30 ml/min/1,73 m2) sind linear aufgebaute Gd-KM kontraindiziert. Wenn die KM-Gabe nach kritischer Prüfung notwendig erscheint, sollten stattdessen makrozyklische Gd-KM in einfacher Dosis verwendet werden.
Zusammenfassende Bewertung
Computertomografie
Standard in der CT-Untersuchung des Abdomens ist heute eine Multidetektor-CT mit nativer und venöser Kontrastmittelphase. Zur differenzierten Abklärung der Nieren ist ein erweitertes Protokoll zu empfehlen (arterielle, nephrografische und exkretorische Phasen).
Multiparametrische MRT
Die moderne Prostata-MRT, die hochauflösende T2-Bildgebung und funktionelle MR-Methoden kombiniert, besitzt eine hohe Sensitivität und einen hohen negativen prädiktiven Wert in der Lokalisation des Prostatakarzinoms und wird in der primären Diagnostik empfohlen.
Fernmetastasierung (M-Staging)
Bei fortgeschrittenen Tumorstadien, definiert in Abhängigkeit von der Tumorentität und der geplanten Therapie, sind CT-Untersuchungen des Thorax und Abdomens (ggf. als Kombinationsuntersuchung) Standard im Nachweis bzw. Ausschluss einer Fernmetastasierung.
Kontrastmittel und Niereninsuffizienz
CT: Bei Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion sollte vor der Gabe von Jod-KM eine ausreichende Hydratation erfolgen, nephrotoxische Medikamente sollen abgesetzt werden, und die KM-Menge soll möglichst gering gehalten werden.
MRT: Bei Patienten mit schwerer Nierenfunktionsstörung (GFR <30 ml/min/1,73 m2) sind linear aufgebaute Gadolinium-KM kontraindiziert. Wenn die KM-Gabe nach kritischer Prüfung notwendig erscheint, sollten stattdessen makrozyklische Gd-KM in einfacher Dosis verwendet werden.
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