Fortschritte in der Prostatakrebsdiagnose: Prostata-MRT/TRUS-Fusionsbiopsie
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Fortschritte in der Prostatakrebsdiagnose: Prostata-MRT/TRUS-Fusionsbiopsie
Darüber hinaus kann das Screening Prostatakrebs erkennen, der mit aggressiver Biologie in Verbindung steht, sodass die Patienten Behandlungen suchen könnten, die für sie nicht von Vorteil sind. Der klinisch lokalisierte Prostatakrebs (cLPCa) wird normalerweise zunächst durch eine Biopsie der Prostata erkannt. Tatsächlich ist die TRUS-gesteuerte Prostatabiopsie das Standardprotokoll zum Erkennen von cLPCa, und systematische Zufallsbiopsien werden auf der Grundlage von Standardprotokollen durchgeführt. Dennoch beträgt die Gesamtgenauigkeit der systematischen Biopsie zum Erkennen von bildgeschätzten Indextumoren nur etwa 50%, und der primäre Sextant der Biopsie liefert keine Daten zur Tumorlokalisierung oder -aggressivität.
Prostatakrebs ist die häufigste Ursache für nicht-kutanen Krebs bei Männern. Die Leitlinien der American Cancer Society und des National Comprehensive Cancer Network von 2017 empfehlen, dass bei Männern mit durchschnittlichem Risiko und einer Lebenserwartung von mindestens 10 bis 15 Jahren mit der Prostatakrebsvorsorge im Alter von 50 Jahren begonnen werden sollte. Bei Personen mit erhöhtem Prostatakrebsrisiko (z. B. Afroamerikaner) sollte eine frühere Vorsorgeuntersuchung im Alter von 45 Jahren in Betracht gezogen werden. Der prostataspezifische Antigentest wird häufig zur Erkennung und Behandlung von Prostatakrebs eingesetzt, der Serum-prostataspezifische Antigentest weist jedoch eine geringe Spezifität auf, was zu einer hohen Rate an falsch-positiven Ergebnissen (70-80%) führt.
Überblick über die Diagnose von Prostatakrebs
In dieser Übersicht möchten wir einen Überblick über den aktuellen Stand der MRI/TRUS-Fusionsbiopsie geben, einer Strategie, die informativ und äußerst nützlich bei der Diagnose von Prostatakrebs ist. Allerdings wird ihr im Hinblick auf weitere explorative Forschung und Innovation sowie potenzielle klinische Anwendung relativ wenig Bedeutung beigemessen.
Die Festlegung günstiger Definitionen dieser verdächtigen Läsionen hängt von der Entwicklung von Daten und Erfahrungen mit Bildgebungstechnologien, insbesondere MRT, sowie der Koregistrierung und Interpretation mit histologischen Ergebnissen ab. Anschließend können gezielte oder selektive Biopsien durchgeführt werden, indem die verdächtigen Läsionen mithilfe einer Echtzeit-Bildgebungsmodalität wie dem transrektalen Ultraschall (TRUS) verfolgt werden, um die Biopsienadeln zu bestimmten Zielen zu führen.
Mittels nichtinvasiver Bildgebung können verdächtige Läsionen in der Prostata erkannt werden. Dies geschieht entweder durch eine multiparametrische Magnetresonanztomographie (MRT) mit anatomischer und funktioneller Bildgebung oder durch eine Positronen-Emissions-Tomographie (PET) unter Verwendung radioaktiver Tracer, die auf prostatakrebsspezifische Stoffwechselveränderungen oder auf Zellbestandteile abzielen, die innerhalb des Tumors exprimiert werden (prostataspezifische Membranantigene, PSMA).
Prostatakrebs betrifft einen erheblichen Teil der Weltbevölkerung und führt zu einer hohen Krankheitslast. In der klinischen Praxis wird derzeit zur Diagnose der prostataspezifische Antigentest (PSA) und zur Bestätigung des Prostatakrebses eine Prostatabiopsie verwendet, Patienten ohne Prostatakrebs werden jedoch unnötigen invasiven Tests unterzogen. In den letzten zwei Jahrzehnten haben technologische Fortschritte in der Bildgebung und bildgesteuerten Biopsien die Praxis der Prostatakrebsdiagnose revolutioniert.
Entwicklung und Begründung der MRI/TRUS-Fusionsbiopsie
Aufgrund suboptimaler Leistung wurde die multiparametrische Magnetresonanztomographie (mpMRI) als ergänzende Diagnosemethode eingeführt, um die systematischen Biopsien zu ersetzen oder zumindest in ausgewählten klinischen Situationen (hauptsächlich bei Patienten mit nativer Prostata oder nach Strahlentherapie) zu unterstützen, indem sie potenziell aggressive Tumore mit hohen Spezifitätswerten identifiziert. Die nicht gesteuerte systematische Biopsie weist jedoch immer noch Leistungseinschränkungen auf, insbesondere aufgrund der Anzahl unnötiger Biopsien und der klinisch signifikanten Krebserkrankungen, die übersehen werden. Diese Probleme können durch zusätzliche fortschrittliche Biopsien, die durch mpMRI gesteuert werden, minimiert werden.
Die Fusion der Bilder aus mpMRI mit dem Ultraschallbild (US) ermöglicht es, vor der Biopsie eine erhöhte Signalintensität zu erkennen, um eine gezielte Biopsie mit personalisierter Genauigkeit zu erhalten. Diese bahnbrechende Technologie, die 2006 eingeführt wurde, führte zur aktuellen Entwicklung der modernen Prostatabiopsie, der sogenannten MRI/TRUS-Fusionsbiopsie (FUS-TB).
In den letzten 30 Jahren bestand der Standardansatz zur Diagnose von Prostatakrebs größtenteils aus ultraschallgesteuerten systematischen Zufallsbiopsien der Prostata. Es gibt mehrere Faktoren, die die diagnostische Genauigkeit ultraschallgesteuerter Biopsien einschränken, weshalb in den letzten Jahren fortschrittlichere, verbesserte Bildgebungstechniken große Aufmerksamkeit auf sich gezogen haben. Beispielsweise ist die Leistung der transrektalen Ultraschalluntersuchung (TRUS) bei der Früherkennung von PCa relativ gering, insbesondere bei Tumoren, die sich an der Außenseite der Prostata befinden. Diese anatomische Einschränkung ist auch der Grund dafür, dass die Sensitivität von TRUS sehr unterschiedlich ist und je nach Erfahrung der Radiologen und der Größe und Lage der Tumore zwischen 50% und 95% liegt. Die eingeschränkten Möglichkeiten zur Krebscharakterisierung, Stadienbestimmung und Überwachung des Krankheitsverlaufs, die den Einsatz von TRUS in diesen Situationen einschränken, stellen einen weiteren Faktor dar, der zur insgesamt geringeren Leistung von TRUS beiträgt.
Technische Aspekte von MRT und TRUS bei der Fusionsbiopsie
Bei der Prostatafusionsbiopsie wird die Biopsienadel nach Abschluss der MRT-Bildgebung unter Echtzeit-Ultraschallbeobachtung im Körper des Patienten positioniert und durch die Mitte der Markierung geführt.
Ein Marker ist erforderlich, um die Lokalisierung von Zielen innerhalb der Prostata gemäß MRT-Bildern während einer ultraschallgestützten Biopsie zu ermöglichen. Als Marker für Nadelbiopsien können 500 Stanznadelbiopsiegeräte (z. B. BiopSocket, Bard Medical) oder freihändig angebrachte US/CT-kompatible Klebemarker mit einer Nadel (z. B. Visicoil, Cook Medical) verwendet werden. Bei der ersten Methode wird ein Markierungsclip durch eine Saugnadel geführt, und bei der zweiten Methode wird der Klebemarker mit einer feinen Nadel aus der Abziehhülle entfernt.
Ultraschall ist ein Gerät, das Bilder von Organen durch Aussenden von hochfrequentem Schall und Auffangen des reflektierten Echos ermöglicht. Die Prostatauntersuchung wird mit abdominalen (mikro-)konvexen Wandlern mit einer durchschnittlichen Frequenz von 3–5 MHz bei transrektalen und 7–8 MHz bei transabdominalen Methoden durchgeführt.
Bevor wir die jüngsten Fortschritte bei der gezielten Prostatabiopsie diskutieren, sind grundlegende Kenntnisse über die beiden für die Anwendung dieser Methode erforderlichen Geräte erforderlich. Die Magnetresonanztomographie (MRT), die erstmals in den 1980er Jahren erfolgreich eingesetzt wurde, ermöglicht eine hervorragende Visualisierung von Weichteilen. Die Prostata-MRT wird mit Hochleistungsfeldmagneten durchgeführt. Ein Hauptproblem bei der MRT sind MRT-inkompatible Materialien wie Herzschrittmacher, Cochlea-Implantate und Metallsplitter, die ihre Anwendung einschränken.
Magnetresonanztomographie (MRT) bei der Diagnose von Prostatakrebs
Der derzeitige diagnostische Ansatz für Prostatakrebs bei biopsie-naiven Patienten ist eine transrektale ultraschallgeführte (TRUS) Prostatabiopsie unter Verwendung systematischer Schablonenbiopsien. Aufgrund der relativ geringen Sensitivität und Spezifität gibt es jedoch einen zunehmenden Trend zur Nutzung der traditionellen multiparametrischen Magnetresonanztomographie (mpMRI) der Prostata, um verdächtige Bereiche zu erkennen, die einen signifikanten Prostatakrebs beherbergen könnten. Diese Fortschritte in der Prostata-MRT haben zur Entwicklung neuartiger MRI/TRUS-Fusionsplattformen geführt.
In dieser Übersicht möchten wir den Stand dieser neuen MRI/TRUS-Fusionsplattformen im Jahr 2015 untersuchen, einschließlich ihrer Rolle bei der Diagnose von Prostatakrebs und ihrer Auswirkungen auf biopsiebezogene Endpunkte. Wir haben auch ein Update zu einzelnen kommerziell erhältlichen MRI/TRUS-Fusionsplattformen aufgenommen, die anscheinend an Bedeutung gewinnen.
Transrektaler Ultraschall (TRUS) bei der Diagnose von Prostatakrebs
Zurzeit ist zur Erkennung von Prostatakrebs die Entnahme einer Gewebeprobe durch eine Biopsie erforderlich. In der Vergangenheit wurde diese Probe mithilfe einer systematischen Methode entnommen, doch bei diesem Verfahren kann klinisch signifikanter Prostatakrebs übersehen werden. Um die Erkennung von Prostatakrebs zu verbessern, wurden in den letzten Jahren verschiedene bildgebende Verfahren wie MRT oder TRUS entwickelt. Sie können die gesteuerte Nadelbiopsie der Prostata verbessern.
Die Prostatauntersuchung sollte wertvolle kinetische Informationen über das Kontrastmittel liefern, um Prostatakrebs von anderen Prostataerkrankungen oder normalen Regionen abzugrenzen. Darüber hinaus sollte sie detaillierte morphologische Indikatoren erfassen können, die auf einen niedrigen Krebs hinweisen. Aus Sicht des Patienten darf es sich nicht um eine sehr aggressive Untersuchungstechnik handeln und sie sollte so wenig wie möglich invasiv sein. Der Einsatz von Prostatadiagnosetechniken (vor allem MRT und transrektaler Prostata-Ultraschall – TRUS) ist darauf ausgerichtet, die Sensibilität und Spezifität der Prostatabiopsie bei Prostatakrebs zu erhöhen.
Eine der derzeit verwendeten Methoden ist die Fusionstechnologie (MRI/TRUS) für Prostatakernbiopsien. Diese Technik ermöglicht die Echtzeitvisualisierung und Fusion von MRI-Läsionen mit 3D-Ultraschallbildern. In der Praxis sollte man einen verdächtigen Bereich im MRI auswählen, um TRUS durchzuführen, und dann die Prostatakernbiopsie unter visueller Anleitung durchführen. Wenn das Prostatatumorvolumen erheblich ist, können Prostatabiopsien außerdem mithilfe eines Prostataformers durchgeführt werden. Dadurch können wiederholte und eine signifikante Tumorprobe entnommen werden, die für zusätzliche Studien erforderlich ist, die die optimale personalisierte Behandlung für diesen Patienten anzeigen können.
TRUS ist eine interessante Bildgebungsmethode, die einige nützliche Strukturdaten der Prostata liefern kann. Historisch gesehen war es die am häufigsten verwendete Bildgebungstechnik im Zusammenhang mit Prostatabiopsien. Die MRI/TRUS-Fusionsbiopsie ermöglicht die Kombination zweier der am häufigsten durchgeführten Prostatabildgebungsmethoden für Prostatakernbiopsien.
Integration und Workflow der MRI/TRUS Fusionsbiopsie
Die Kombination von Magnetresonanztomographie (MRT) und transrektalem Ultraschall (TRUS) ermöglicht ein kognitives und leistungsstarkes Werkzeug, um die Prostata in den betroffenen Bereichen zu biopsieren, anstatt sie wahllos zu biopsieren. Es hat sich gezeigt, dass sich die Ergebnisse der multiparametrischen MRT (PI-RADS v2) entsprechend der Wahrscheinlichkeit eines klinisch signifikanten Karzinoms verbessern, und die Verwendung der MRT zur Führung der transrektalen Entnahme der Kernbiopsie nach bahnbrechender, sorgfältiger Optimierung führt zu einer diagnostischen Genauigkeit, die dem aktuellen Goldstandard der transperinealen Schablonentechnik mit MR-Fusion ebenbürtig ist. Die Biopsie selbst bleibt unverändert, Piratenpraktiken zweibeiniger Urologen in Bezug auf histologische Probleme sind nur auf die resultierenden Daten aus Anamnese, Untersuchung und MRT/TRUS-Fusion angewiesen. Die Korrelation dieser Ergebnisse ist von größter Bedeutung.
Die Kombination von MRT und TRUS ermöglicht einen individuelleren Ansatz bei der Prostatabiopsie, da die Biopsie auf die spezifischen Bildgebungs- und Histologiebefunde jedes Patienten zugeschnitten wird. Die Integration dieser neuen Technologie in den Arbeitsablauf unserer urologischen Praxen erfordert jedoch ein Verständnis der erforderlichen Schritte und der zu überwindenden Hindernisse. Dieser Bericht soll einen umfassenden Arbeitsablauf für die gezielte MRT/TRUS-Fusion der Prostata bereitstellen, einschließlich der technischen und konzeptionellen Nuancen, die bei der Umsetzung zu beachten sind. Ein gestaffelter Ansatz wird bevorzugt, damit die korrekte Interpretation und Übersetzung der PI-RADS v2- und PI-MAP-Kriterien vor der klinischen Umsetzung verstanden wird.
Vorbereitung vor der Biopsie und Patientenauswahl
Im Allgemeinen können wir bei der Patientenauswahl bestimmen, welche Männer von dieser speziellen Untersuchung profitieren, damit die gezielte Biopsie nach positiven Ergebnissen in Bezug auf klinisch signifikante Prostatakrebsdaten in der urologischen Routinepraxis durchgeführt werden kann. In Fällen, in denen einige radiologische Bildgebungsmerkmale (Läsionsort, Größe, Signalintensität, zonale Lokalisierung, SWE-Messungen) in der Bildgebung interpretiert werden, ist die Verwendung zusätzlicher Metaanalysen und Befunde der vorherigen Biopsie bekanntermaßen recht vorteilhaft.
In den Berichts- und Datensystemen für Prostata-MRTs der Version 2.0 wird bei klinischen Bedenken angegeben, dass Personen, die die Kriterien für eine aktive Überwachung nicht erfüllen, aber eine Biopsie benötigen, die besten Kandidaten für das Erreichen der Sensitivität und Spezifität in den Kategorien „niedrig“, „mittel“ und „klinische Präsenz“ sind. Eine kalendarische Biopsie wird weiterhin für Personen mit einem PSA von 50 ng/mL in der Bildgebung empfohlen, und die erste Anforderung des gleichen Niveaus in Bezug auf die bösartige Ursache (Kriterium für die Empfehlung der Biopsie ist erfüllt, wenn ein unbekannter Punkt und ein Punkt der Kategorie 4 vorliegen) wird sichergestellt.
Ziel ist es jedoch, Menschen unnötige Biopsien zu ersparen, Befunde im Zusammenhang mit der Läsion müssen bei Menschen, die keine Biopsie benötigen, im MRT-Bericht angegeben werden und die Punkte der Kategorien 1, 2 und 5 müssen richtig verteilt werden. Die allgemeine Sensitivität und Spezifität des mpMRI beträgt 57–87% bzw. 53–90%, aber die Notwendigkeit einer nachfolgenden transrektalen Biopsie bei der ersten Anforderung kann auf bis zu 92% erhöht werden, indem die Bildgebungseigenschaften mit dem PSA-Wert und den Werten kombiniert werden, die persönlichen und spezifischen Entscheidungen des Patienten, andere komorbide Zustände und die bereits aufgetreten sind und deren kumulative langfristige Nebenwirkungen aufhören sollten.
Vor der Biopsieplanung und Patientenauswahl sollte einer der kritischsten Bereiche der MRI/TRUS-Fusionsbiopsie detailliert behandelt werden. Obwohl das Verfahren der Fusionsbiopsie und die Professionalität des Teams für gute Ergebnisse äußerst wichtig sind, ist die Vorbereitung des Patienten und die an den Radiologen zu sendenden Daten, um eine möglichst präzise und sensibele Interpretation zu ermöglichen, ebenfalls sehr wichtig, um mithilfe der Fusionsbiopsie-Software die zu biopsierenden Patienten zu erkennen. Obwohl die Verwendung eines 3-Tesla-Magnetfelds hinsichtlich der Identifizierung und Einstufung des Tumors überlegen ist, wurden in der Literatur Harn- und andere Artefakte zwar häufiger im Voraus, aber präziser mit der T2W-Beurteilung des 3-Tesla-Geräts erkannt. Diffusionsgewichtete MR-Bildgebung mit höheren b-Werten (b = 1600–2000), vorzugsweise eine endorektale Spule, und dynamische kontrastmittelverstärkte Untersuchungen einschließlich nachträglicher Korrekturen haben die Spezifität und den positiven Vorhersagewert der mpMRI erhöht, um eine höhere diagnostische Präzision zu erreichen.
Bildfusion und gezielte Biopsieverfahren
Zur Durchführung einer Fusionsbiopsie wird typischerweise eine Becken-MRT durchgeführt, sowohl mit als auch ohne Kontrastmittel. Die Bilder werden in der axialen, sagittalen und koronalen Ebene aufgenommen. Die Bilder werden dann in ein urologisches Fusionssystem übertragen, wo die MRT-Karte und die entsprechenden Ultraschallbilder gemeinsam registriert und für die gezielte Biopsie einsatzbereit sind. Mit dem Biopsiegerät, das longitudinal in der transrektalen Sonde erfasst wird, muss der Kartierungs- und Registrierungsprozess in weniger als 5–10 s erfolgen, damit die Registrierung (und das 3D-Ziel) im Ultraschall angezeigt bleiben. Wenn es wesentlich länger dauert, muss der Patient erneut registriert und das Bild erneut aufgenommen werden, um eine korrekte Zielerfassung sicherzustellen. Diese Ereignisse können bei einer Deformation der Prostatakapsel oder einer erheblichen Bewegung der Prostatadrüse eine Herausforderung darstellen.
Bei der Prostatabiopsie mit Bildfusion wird vor der Biopsie ein MRT durchgeführt und als Karte zur Auswahl potenzieller Biopsieziele verwendet. Während der MRT/TRUS-Fusionsbiopsie kann der Urologe die im MRT erfassten 3D-Ziele in Echtzeit auf seinem Ultraschallmonitor visualisieren. Diese 3D-Ziele werden auf die 2D-Ebene des Ultraschalls gelegt. Da eine transrektale Sonde verwendet wird, ist der Großteil des Sichtfelds während eines Ultraschalls von apikal nach basal (von inferior nach superior). Trotzdem wird in jedem Clip, in dem das Biopsiegerät sichtbar ist, das MRT-Volumen angezeigt. Diese Fähigkeit gewährleistet eine gute Überlappung zwischen den Biopsiezielen im MRT und im Ultraschallbild. Der Urologe verwendet diese Karte, um seine Biopsienadel auszurichten. Mit der MRT/TRUS-Fusionsbiopsie kann der Urologe seine Biopsienadel auf exakte Stellen in der Prostata ausrichten. Nach der Biopsie werden die biopsierten Kerne und ihre jeweiligen Ziele auf das MRT gelegt und die Ergebnisse mit den ursprünglichen Bildinformationen verglichen.
Klinischer Nutzen und Wirksamkeit der MRI/TRUS-Fusionsbiopsie
Es wurden mehrere Modelle und Bewertungssysteme entwickelt, die zur Beurteilung der Wahrscheinlichkeit einer schwerwiegenden Erkrankung und zur Unterscheidung gutartiger Befunde verwendet werden können. Ein solches Bewertungssystem, das zentral überprüfte Prostate Imaging Reporting and System (PI-RADS), wies eine Übereinstimmung zwischen den Beobachtern und ein hohes Maß an Genauigkeit bei der Bildgebung auf, die Portalez et al. bei zweifelhaften oder unbestimmten Läsionen durch MRT berichteten. PI-RADS konnte aggressives PCa anhand des klinischen Grenzwerts von >4 mit einem NPV von 96% mit einer Sensitivität und Spezifität von 100% bzw. 57% vorhersagen.
Ein von Radtke et al. entwickeltes und validiertes Bewertungssystem, das Bewertungssystem der European Society of Urogenital Radiology (ESUR), wies als systematischer Ansatz zur Kartierung von Krebs einen hohen negativen Vorhersagewert (NPV) mit einer Sensitivität und Spezifität von 63,2% bzw. 81,3% auf. Ihre Daten stützen die Annahme, dass die ESUR-Bewertung dazu beiträgt, übersehene Fälle zu reduzieren, die mit einer MRI/TRUS-Fusionsbiopsie vermieden werden könnten. Männer konnten in eine Gruppe mit geringerem Risiko neu eingestuft werden, wodurch Todesfälle durch Überbehandlung vermieden wurden. Diese Ergebnisse stimmen mit den Ergebnissen von Gaur et al. überein, dass bei lokalisiertem PCa die Verwendung von mpMRI als Biomarker zur Beurteilung des Krankheitsverlaufs bei der Nachuntersuchung dienen kann.
Rouviere et al. erkannten außerdem, dass MRT zusätzlich zu NI-RADS ein Biomarker für Weichteiltumore ist und entwickelten ein patientenbasiertes Nomogramm, das Patientendaten, MRT-Daten und Biopsiedaten nutzt, um die allgemeine Pathologie vorherzusagen und die Anzahl niedriggradiger Krebserkrankungen zu reduzieren. Während Entwickler von Smartphone-Apps und Forscher die Schulungsprogramme zum Verständnis von MRT zur Läsionsdiagnose und -charakterisierung beschleunigen möchten, könnten Telemedizindienste eingesetzt werden, um eine weltweite Verbreitung der Technologie für ein Modell zu erreichen, das sowohl für Patienten als auch für Ärzte am besten funktioniert.
In einer Kohorte von 1.003 Männern, die sowohl einem MP-MRI als auch einer MRI/TRUS-Fusionsbiopsie unterzogen wurden, berichteten Bjurlin et al. von einer höheren Krebserkennungsrate (59% vs. 73%) und einem höheren positiven Vorhersagewert (23% vs. 33%) von per MRI erkannten Läsionen, die eine MRI/TRUS-Fusionsbiopsie erforderten, im Vergleich zu ihrer vorherigen Studie, die alle Teilnehmer einschloss. Die Durchführung einer negativen MRI/TRUS-Fusionsbiopsie verringerte die Wahrscheinlichkeit einer sekundären Prostatabiopsie im Vergleich zu systematischen Kernen. Die kombinierte Verwendung von PSA, MRI-Radiologiegrad und MR-gesteuerter Biopsie ermöglichte eine größere Sicherheit bei der Entscheidung, bei welchen Patienten eine nachfolgende systematische Biopsie vermieden werden konnte, ohne die PCa-Erkennung zu beeinträchtigen. In der bislang größten Studie untersuchten Puech et al. die Häufigkeit von MRI/US-Läsionen und deren Zusammenhang mit der allgemeinen PCa-Erkennung. Sie fanden heraus, dass MRT/US-gesteuerte gezielte Biopsien häufiger bei Patienten mit einem verdächtigen Bereich im MRT durchgeführt wurden, zeigten jedoch, dass dieser Befund nicht unabhängig von PSA oder Alter war.
Diagnostische Genauigkeit und Prognosewert
Die technologische Innovation, die als MRI/TRUS-Fusion bekannt ist, eine Fusion von Ultraschall- und MRT-Bildgebung, löst mehrere Probleme. Durch die Kombination der einzelnen Bildgebungstechnologien, einschließlich Software, die MRT und biplanaren transrektalen Ultraschall (TRUS) in Echtzeit kombiniert, läutet die Einführung des MRI/TRUS-Fusionsbiopsiesystems eine völlig neue Ebene der Präzisionsdiagnose von Prostatakrebs ein. Als direkte Folge davon werden in den Einrichtungen von Sloan Kettering und anderen erstklassigen Gesundheitseinrichtungen heute typischerweise präzisere Prostatabiopsieverfahren eingesetzt, die sofortige visuelle Unterstützung und Führung der Biopsienadel bieten.
Bei der herkömmlichen zufälligen Biopsie der Prostata wird ausschließlich Ultraschallbildgebung verwendet, die jedoch nur begrenzt in der Lage ist, klinisch signifikanten Prostatakrebs zu identifizieren. Durch die kombinierte Leistung von Live-Ultraschall und überlagerter MRT-Bildgebung der Prostata wird die Behandlung der Prostata bei Verdacht auf Prostatakrebs durch gezielte Biopsien jedoch deutlich verbessert. Der Einsatz der Echtzeit-MRT/TRUS-Fusionsbiopsiegeräte verändert die herkömmliche Prostatapflege und revolutioniert die Art und Weise, wie Prostatakrebs diagnostiziert und behandelt wird.
Es ermöglicht Urologen eine enorme Verbesserung bei der gezielten Erkennung, Lokalisierung und Anleitung von Biopsien. Da der MRT-Scan ein viel höheres Maß an Beobachtungsinformationen bietet, wird er heute von immer mehr Urologen eingesetzt, um Bereiche, die einer Biopsie bedürfen, präzise und direkt anzuvisieren und so die Risiken einer häufigeren zufälligen Biopsieentnahme zu verringern. Komplikationsraten von 5-8%, darunter Blutungen, Schmerzen und Infektionen, sind weiterhin ein Problem, wenn Stanzbiopsien zufällig aus der häufiger verwendeten bildgebenden Methode zur Prostatabehandlung entnommen werden.
Vergleich mit konventionellen Biopsietechniken
Nur wenige technische Fortschritte, die durch die 3T-multiparametrische TRUS/MRT-Fusion erzielt wurden, wurden in die moderne klinische Praxis integriert. Obwohl die MRT immer noch häufig für ihre Fähigkeit gelobt wird, Biopsien gezielt auf die betroffenen Bereiche zu bringen, gibt es nur wenige Studien, die die kombinierten Biopsietechniken in einer selektiveren Kohorte untersuchen, und direkte Vergleiche mit unserem Wissen wurden nicht durchgeführt. Die axiale T2-Bildgebung scheint in mehreren Berichten ausreichend zu sein, um Biopsien zu leiten, wobei nur ein einziger Fall beschrieben wurde, bei dem die zusätzlichen Informationen der dynamischen Kontrastverstärkungsserie verwendet wurden.
Die Kosten wiederholter Biopsien für den Patienten und den Arzt sowie die Schwierigkeit, in allen relevanten Bereichen eine konsistente Probenentnahme durchzuführen, verringern die Wirksamkeit der konventionellen transrektalen ultraschallgesteuerten Biopsie. In einem aktuellen Bericht, in dem über 2.500 Männer analysiert wurden, die sich über einen Zeitraum von sechs Jahren einer MRT und anschließend einer Biopsie unterzogen, wurde festgestellt, dass die multiparametrische MRT unter Verwendung hochentwickelter Berichtssysteme negative Biopsien verringert und die Erkennung hochgradiger Krebserkrankungen bei biopsienaiven Patienten verbessert. Darüber hinaus kann die 3D-Manipulation von MRT-Daten dem Urologen Einblicke in die genaue Lage innerhalb der Prostata geben, die eine verbesserte Anleitung während der Biopsie ermöglichen könnten.
Zukünftige Richtungen und neue Technologien bei der Diagnose von Prostatakrebs
Eine der kontroversesten Fragen wird sein, welche GPS-Technologie mit welchem Nadeltreibertyp für die MRI/TRUS-Fusionsbiopsie am besten geeignet ist. Die Kombination aus GPS-Nadeltreiber (Typ A und B), Logic 9 und Fusionsbiopsieprotokoll kann eine präzisere Biopsie der Prostata ermöglichen als das ursprüngliche Höllen- oder Krebs-GPS-System.
Diese Technologie stellt einen weiteren Schritt in der Weiterentwicklung des Prostatabiopsieverfahrens dar. In Zukunft werden mit der Zeit weitere ähnlich vielversprechende GPS-Nadeltreibersysteme für die genaue und diagnostische Fusionsbiopsie der Prostata entwickelt. Mit weiteren Fortschritten kann die biologische Charakterisierung der durch MRT identifizierten Läsionen pathognomonisch werden. Störungen werden minimiert und die Wirksamkeit, Genauigkeit und Sicherheit der Prostatabiopsie werden maximiert.
Einrichtungen, die die MRI/TRUS-Fusionsbiopsietechnologie evaluieren, sollten gut vorbereitet sein. Dieses Dokument und ein Begleitdokument liefern dem Urologen das Hintergrundwissen, das für die Durchführung einer qualitativ hochwertigen Prostatafusionsbiopsie unerlässlich ist. Bevor man jedoch mit einer Prostatabiopsie beginnt, muss man zunächst ein hochwertiges Prostatagerät mit der entsprechenden Hard- und Software besitzen, einschließlich eines MRI-TRUS-Fusionssystems und eines kompatiblen Computers.
Anwendungen für künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen
Über die KI-Modellierung hinaus hinken die Daten aus klinischen Zulassungsstudien im Bereich Prostatakrebs hinterher, und die mathematische Modellierung zur Vorhersage von Ergebnissen für verschiedene Verfahrensoptionen ist ein fruchtbares Gebiet für die KI-Forschung. Dies zeigt sich beispielsweise in den Wissenslücken im Zusammenhang mit der aktiven Überwachung von Prostatakrebs. Die Verbreitung dieser fortschrittlichen Tools zur klinischen Entscheidungsunterstützung wird durch zusätzliche Innovationen der Anbieter weiter ermöglicht, wie z. B. universelle Anzeigeplattformen für klinische Diagnostik, Pathologieradiologie, Anästhesie und Robotereingriffe.
Außerdem ist die Verfügbarkeit von behördlich zugelassenen fortschrittlichen Tools zur klinischen Entscheidungsunterstützung erforderlich, um deren Nutzen zu untersuchen und anderen Entwicklern den Zugriff zu ermöglichen, damit sie auf ihnen aufbauen können. Um Überdiagnosen und Überbehandlungen zu reduzieren und eine kostengünstige, nicht-invasive Längsschnittüberwachung der Krebslast des Patienten zu ermöglichen, wird eine breitere Verfügbarkeit hochpräziser Flüssigbiopsien und gewebeautonomer Multianalyt-Assays unter Verwendung von Radiomics außerdem Kapital, Digitalisierung, Datenanalyse, Diagnostik und Genomik auf dem Markt für urologische Erkrankungen zugutekommen.
Der Bereich der Prostatakrebsdiagnose hat stark vom Interesse und den Fortschritten im Bereich der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens profitiert. Zunächst war ein großer Datensatz erforderlich, um die Unterscheidungsschwellen zu optimieren und den Probenahmeprozess für die Prostata-MRT zu ändern und zu kalibrieren, um die Genauigkeit zu verbessern und Stichprobenfehler zu reduzieren.
Vor allem aufgrund der starken Einbindung der Industrie ist der Prozess inzwischen stärker automatisiert und die zunehmende Verfügbarkeit von Prostata-MRTs und standardisierteren hyperparametrischen MRT-Sequenzen hat größere, effizientere Datensätze hervorgebracht. Dies wiederum hat die Herstellbarkeit verbessert und die Akzeptanz im Gesundheitssystem erleichtert. Mittlerweile ist eine hohe Genauigkeit bei der Identifizierung und Lokalisierung der Indexläsion möglich. Durch die Einbindung von Spezialisten für maschinelles Lernen können krankheitsspezifische künstliche Intelligenz, Prognosetools und Entscheidungshilfetools entwickelt werden. Die Einstufung von Prostatakrebs im MRT ist derzeit ein Bereich, in dem die klinische Entwicklung weiter fortgeschritten ist. Deep-Learning-Neuroregistrierung von MRT-Fiducials und Ausrichtungstools für den Prostataschwerpunkt für die MRT/TRUS-Fusion sind ebenfalls verfügbar.
Verbesserungen bei den Bildgebungsmodalitäten
Die Magnetresonanztomographie (MRT) des Beckens wird zur Untersuchung von Patienten mit erhöhten Prostata-spezifischen Antigenwerten, negativer harter digitaler Rektaluntersuchung und erster Leukämiediagnosebiopsie verwendet, sowie wenn Zweifel am Krankheitsgrad bestehen und ob die Krankheit organgebunden ist. Die diagnostisch erweiterte Bildgebungsmethode ist die Erweiterung des rohen transrektalen oder sogar pubischen Ultraschalls auf den Zielort der Biopsie mit Echtzeit-Ultraschall/MRT-Bilderfassung, die entweder in kognitiver/visueller Kombination oder in fortgeschrittener Ultraschall/MRT-Kombinationsmethode verwendet wird.
Die MRT hat die Sensitivität von 48 auf 93% erhöht, während die herkömmliche transrektale ultraschallgesteuerte Biopsie ein Prostatavolumenwachstum im unteren Golf-GPS-Stadium identifizierte. Der Nachteil der MRT-gesteuerten Biopsie sind jedoch die Kosten, die Grenzen der MRT-Modelle, das von den Entwicklern geforderte Maschinenwissen und die Tatsache, dass sie im Allgemeinen mit einer manuellen MRT/TRUS-Kombination durchgeführt wird.