Nachweis ossärer Metastasen des Prostatakarzinoms – Vergleich der Leistungsfähigkeit der Ganzkörper-MRT und der Skelettszintigrafie

Zusammenfassung

Ziel: Die Anzahl der Prostatakarzinome nimmt stetig zu und weist die dritthöchste malignombedingte Mortalität des westlichen Mannes auf. Die Früherkennung ossärer Metastasen hat entscheidenden Einfluss auf die Festlegung des Therapieregimes und zur Abschätzung der Prognose. Als Standardmethode dient die Skelettszintigrafie. Die Ganzkörper-MRT hat sich in zahlreichen Studien als sensitiver zur Früherkennung von Knochenmetastasen erwiesen, allerdings fehlen homogene Daten zum Prostatakarzinom. Die vorliegende Studie vergleicht die Methoden der Skelettszintigrafie mit der Ganzkörper-MRT hinsichtlich der Detektion ossärer Metastasen beim Prostatakarzinom. Material und Methoden: Eingeschlossen wurden 14 Patienten mit histologisch gesichertem Prostatakarzinom, die innerhalb eines Monates eine Skelettszintigrafie und eine Ganzkörper-MRT erhalten haben. Das mittlere Patientenalter betrug 68 Jahre. Die Szintigrafie wurde in planarer Ganzkörpertechnik (ventrale und dorsale Projektion) durchgeführt. Von suspekten Arealen wurden gegebenenfalls Teilkörperaufnahmen erstellt. Bei der Ganzkörper-MRT wurden native T 1- und STIR-Sequenzen in koronarer Schnittführung des gesamten Körpers, sagittale Schichten der Wirbelsäule und Aufnahmen der Rippen und des Thorax mittels atemangehaltener STIR- und T 1-gewichteter Flash-2D-Sequenzen akquiriert. Die Knochenszintigrafie und die MRT wurden retrospektiv von erfahrenen Nuklearmedizinern und Radiologen im Konsensus ausgewertet und läsionsbasiert verglichen. Ergebnisse: Die Ganzkörper-MRT stellte signifikant mehr ossäre Metastasen dar (p = 0,024). 96,4 % der szintigrafisch detektierten Metastasen wurden in der MRT dargestellt, während lediglich 58,6 % der magnetresonanztomografisch festgestellten Knochenmetastasen in der Szintigrafie zu erkennen waren. Während kein signifikanter Unterschied bezüglich der Darstellbarkeit ossärer Metastasen größer einem Zentimeter zwischen der Ganzkörper-MRT und der Szintigrafie bestand (p = 0,082) war die Darstellbarkeit für Metastasen kleiner einem Zentimeter zugunsten der MRT signifikant (p = 0,035). Osteoblastische Metastasen stellten sich auf den T 1-gewichteten Aufnahmen mit deutlich höherem Kontrast als auf den STIR-Sequenzen dar. Ein weiterer Vorteil der Ganzkörper-MRT waren Zusatzinformation über die extraossäre Tumorausbreitung und deren Komplikationen, wie zum Beispiel Spinalkanalstenosen oder Wirbelkörperfrakturen, die in 42,9 % der untersuchten Patienten zu finden waren und unmittelbare klinische Relevanz hatten. Schlussfolgerung: Die Ganzkörper-MRT mittels nativen STIR- und T 1-gewichteten Sequenzen ist der Skelettszintigrafie in der Erkennung kleiner Knochenmetastasen eines Prostatakarzinoms überlegen. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit assoziierte Komplikationen zeitgleich abzuklären.

Abstract

Purpose: Prostate cancer continues to be the third leading cancer-related mortality of western men. Early diagnosis of bone metastasis is important for the therapy regime and for assessing the prognosis. The standard method is bone scintigraphy. Whole-body MRI proved to be more sensitive for early detection of skeletal metastasis. However, studies of homogenous tumor entities are not available. The aim of the study was to compare bone scintigraphy and whole-body MRI regarding the detection of bone metastasis of prostate cancer. Materials and Methods: 14 patients with histologically confirmed prostate cancer and a bone scintigraphy as well as whole-body MRI within one month were included. The mean age was 68 years. Scintigraphy was performed using the planar whole-body technique (ventral and dorsal projections). Suspect areas were enlarged. Whole-body MRI was conducted using native T 1w and STIR sequences in the coronary plane of the whole body, sagittal imaging of spine and breath-hold STIR and T 1w-Flash-2D sequences of ribs and chest. Bone scintigraphy and whole-body MRI were evaluated retrospectively by experienced radiologists in a consensus reading on a lesion-based level. Results: Whole-body MRI detected significantly more bone metastasis (p = 0.024). 96.4 % of the demonstrated skeletal metastases in bone scintigraphy were founded in whole-body MRI while only 58.6 % of the depicted metastases in MRI were able to be located in scintigraphy. There was no significant difference regarding bone metastasis greater than one centimeter (p = 0.082) in contrast to metastasis less than one centimeter (p = 0.035). Small osteoblastic metastases showed a considerably higher contrast in T 1w sequences than in STIR imaging. Further advantages of whole-body MRI were additional information about extra-osseous tumor infiltration and their complications, for example stenosis of spinal canal or vertebral body fractures, found in 42.9 % of patients. Conclusion: Whole-body MRI using native STIR and T 1w sequences is superior to bone scintigraphy for the detection of small bone metastasis of prostate cancer. Simultaneous clarification of associated complications demonstrates further advantages.

Key words

whole-body MRI - bone scintigraphy - prostate cancer - bone metastasis - early diagnosis

Literatur

• 1 Hricak H, Choyke P L, Eberhardt S C. et al . Imaging prostate cancer: a multidisciplinary perspective.  Radiology. 2007;  243 28-53
• 2 Rubens R D. Bone metastases--the clinical problem.  Eur J Cancer. 1998;  34 210-213
• 3 Schmidt G P, Reiser M F, Baur-Melnyk A. Whole-body imaging of the musculoskeletal system: the value of MR imaging.  Skeletal Radiol. 2007;  36 1109-1119
• 4 Schmidt G P, Schoenberg S O, Schmid R. et al . Screening for bone metastases: whole-body MRI using a 32-channel system versus dual-modality PET-CT.  Eur Radiol. 2007;  17 939-949
• 5 Eustace S, Tello R, DeCarvalho V. et al . A comparison of whole-body turboSTIR MR imaging and planar 99mTc-methylene diphosphonate scintigraphy in the examination of patients with suspected skeletal metastases.  Am J Roentgenol. 1997;  169 1655-1661
• 6 Rybak L D, Rosenthal D I. Radiological imaging for the diagnosis of bone metastases.  Q J Nucl Med. 2001;  45 53-64
• 7 Lecouvet F E, Malghem J, Michaux L. et al . Skeletal survey in advanced multiple myeloma: radiographic versus MR imaging survey.  Br J Haematol. 1999;  106 35-39
• 8 Even-Sapir E, Metser U, Mishani E. et al . The detection of bone metastases in patients with high-risk prostate cancer: 99mTc-MDP Planar bone scintigraphy, single- and multi-field-of-view SPECT, 18F-fluoride PET, and 18F-fluoride PET/CT.  J Nucl Med. 2006;  47 287-297
• 9 Schlemmer H P, Schafer J, Pfannenberg C. et al . Fast whole-body assessment of metastatic disease using a novel magnetic resonance imaging system: initial experiences.  Invest Radiol. 2005;  40 64-71
• 10 Imamura F, Kuriyama K, Seto T. et al . Detection of bone marrow metastases of small cell lung cancer with magnetic resonance imaging: early diagnosis before destruction of osseous structure and implications for staging.  Lung Cancer. 2000;  27 189-197
• 11 Vanel D, Dromain C, Tardivon A. MRI of bone marrow disorders.  Eur Radiol. 2000;  10 224-229
• 12 Steinborn M M, Heuck A F, Tiling R. et al . Whole-body bone marrow MRI in patients with metastatic disease to the skeletal system.  J Comput Assist Tomogr. 1999;  23 123-129
• 13 Lecouvet F E, Geukens D, Stainier A. et al . Magnetic resonance imaging of the axial skeleton for detecting bone metastases in patients with high-risk prostate cancer: diagnostic and cost-effectiveness and comparison with current detection strategies.  J Clin Oncol. 2007;  25 3281-3287
• 14 Hacklander T, Scharwachter C, Golz R. et al . Stellenwert der Diffusionsbildgebung in der Diagnostik von Wirbelkörpermetastasen des Prostatakarzinoms im Vergleich zu anderen Primärtumoren.  Fortschr Röntgenstr. 2006;  178 416-424
• 15 Akin O, Hricak H. Imaging of prostate cancer.  Radiol Clin North Am. 2007;  45 207-222
• 16 Fehm T, Becker S, Becker-Pergola G. et al . Presence of apoptotic and nonapoptotic disseminated tumor cells reflects the response to neoadjuvant systemic therapy in breast cancer.  Breast Cancer Res. 2006;  8 R60
• 17 Fehm T, Braun S, Muller V. et al . A concept for the standardized detection of disseminated tumor cells in bone marrow from patients with primary breast cancer and its clinical implementation.  Cancer. 2006;  107 885-892
• 18 Steinborn M, Tiling R, Heuck A. et al . The diagnosis of metastases in the bone marrow by MRT.  Radiologe. 2000;  40 826-834
• 19 Lentle B C, McGowan D G, Dierich H. Technetium-99 M polyphosphate bone scanning in carcinoma of the prostate.  Br J Urol. 1974;  46 543-548
• 20 Wymenga L F, Boomsma J H, Groenier K. et al . Routine bone scans in patients with prostate cancer related to serum prostate-specific antigen and alkaline phosphatase.  BJU Int. 2001;  88 226-230
• 21 Deguchi T, Yang M, Ehara H. et al . Detection of micrometastatic prostate cancer cells in the bone marrow of patients with prostate cancer.  Br J Cancer. 1997;  75 634-638
• 22 Birtle A J, Freeman A, Masters J R. et al . Clinical features of patients who present with metastatic prostate carcinoma and serum prostate-specific antigen (PSA) levels < 10 ng/mL: the “PSA negative” patients.  Cancer. 2003;  98 2362-2367
• 23 Engelhard K, Hollenbach H P, Wohlfart K. et al . Comparison of whole-body MRI with automatic moving table technique and bone scintigraphy for screening for bone metastases in patients with breast cancer.  Eur Radiol. 2004;  14 99-105
• 24 Sauvage P J, Thivolle P, Noel J B. et al . MRI in the early diagnosis of spinal metastases of bronchial cancer.  J Radiol. 1996;  77 185-190
• 25 Ladd S C, Zenge M, Antoch G. et al . MR-Ganzkörperdiagnostik.  Fortschr Röntgenstr. 2006;  178 763-770
• 26 Nakanishi K, Kobayashi M, Takahashi S. et al . Whole body MRI for detecting metastatic bone tumor: comparison with bone scintigrams.  Magn Reson Med Sci. 2005;  4 11-17
• 27 Flickinger F W, Sanal S M. Bone marrow MRI: techniques and accuracy for detecting breast cancer metastases.  Magn Reson Imaging. 1994;  12 829-835
• 28 Horvath L J, Burtness B A, McCarthy S. et al . Total-body echo-planar MR imaging in the staging of breast cancer: comparison with conventional methods – early experience.  Radiology. 1999;  211 119-128
• 29 Plantade A, Massard C, Crevoisier de R. et al . Locally advanced prostate cancer: definition, prognosis and treatment.  Bull Cancer. 2007;  94 F50-61