Die Darstellungseigenschaften maligner und benigner hepatischer und pulmonaler Läsionen in der 68Ga-PSMA- PET/CT bei Patienten mit Prostatakarzinom

Abstract

Hintergrund: Das Ziel der dieser Dissertation zugrunde liegenden Studien war es, die Darstellungseigenschaften von Leber- und Lungenmetastasen sowie pulmonalen Verdichtungen in der 68Ga-PSMA-Positronen-Emissions-Tomographie (PET) bei Patienten mit Prostatakrebs (PCA) zu untersuchen. Methoden: 68Ga-PSMA-PET/CT-Scans von 739 PCA-Patienten, die in unserer Datenbank verfügbar waren, wurden retrospektiv auf Leber- und Lungenmetastasen und nicht-solide fokale pulmonale Verdichtungen untersucht. Maximale „Standardized uptake values“ (SUVmax) wurden in zwei- und dreidimensionalen „Regions of Interest“ (2D/3D ROI) gemessen. Zusätzlich wurden CT-Merkmale der Läsionen wie Lage, Morphologie und Größe identifiziert. Ergebnisse: Bei 18 PCA-Patienten wurden 103 Lebermetastasen identifiziert, hiervon waren 80 PSMA-positiv (77,7 %) und 23 PSMA-negativ (22,3 %). Der mittlere SUVmax von PSMA-positiven Lebermetastasen war sowohl in der 2D- als auch im 3D ROI signifikant höher als der des normalen Lebergewebes (p ≤ 0,05). Der mittlere SUVmax von PSMA-positiven Metastasen betrug 9,84 ± 4,94 in der 2D ROI und 10,27 ± 5,28 in der 3D ROI; der mittlere SUVmax von PSMA-negativen Metastasen betrug 3,25 ± 1,81 in der 2D ROI und 3,40 ± 1,78 in der 3D ROI und war signifikant niedriger als der von normalem Lebergewebe (p ≤ 0,05). 91 Lungenmetastasen wurden bei 20 PCA-Patienten identifiziert, hiervon waren 66 PSMA-positiv (72,5 %) und 25 PSMA-negativ (27,5 %). Bei 14 PCA-Patienten wurden ebenso viele pulmonale Verdichtungen festgestellt. Der mittlere SUVmax der pulmonalen Verdichtungen betrug 2,2 ± 0,7 in der 2D ROI und 2,4 ± 0,8 in der 3D ROI. Der mittlere SUVmax von PSMA-positiven Lungenmetastasen betrug 4,5 ± 2,7 in der 2D ROI und 4,7 ± 2,9 in der 3D ROI; dies war sowohl in der 2D- als auch in der 3D ROI signifikant höher als der SUVmax von pulmonalen Verdichtungen (p < 0,001). Der mittlere SUVmax von PSMA-negativen Lungenmetastasen betrug 1,0 ± 0,5 in der 2D ROI und 1,0 ± 0,4 in der 3D ROI und war signifikant niedriger als derjenige der pulmonalen Verdichtungen (p < 0,001). Schlussfolgerungen: In der 68Ga-PSMA-PET haben die meisten Lungen- und Lebermetastasen PSMA stark überexprimiert und waren somit direkt nachweisbar. Bei der Analyse von PSMA-PET-Bildern muss berücksichtigt werden, dass auch ein erheblicher Teil der Metastasen nur indirekt nachgewiesen werden kann, da diese PSMA-negativ sind. Defekte DNA-Reparaturmechanismen und neuroendokrine Transdifferenzierung sind mögliche häufige Ursachen für die heterogene PSMA- Expression; dies muss jedoch in weiteren Studien histopathologisch verifiziert werden. Pulmonale Verdichtungen zeigten eine mäßige Tracer-Aufnahme, signifikant niedriger als PSMA-positive Lungenmetastasen, jedoch signifikant höher als PSMA-negative Metastasen. Allein anhand des SUVmax war eine Differenzierung zwischen Lungenmetastasen und pulmonalen Verdichtungen in der 68Ga-PSMA-PET nicht möglich.

Background: The purpose of the studies on which this dissertation is based was to investigate the imaging properties of hepatic and pulmonary metastases and pulmonary opacities in 68Ga-PSMA positron emission tomography (PET) in patients with prostate cancer (PCA). Methods: 68Ga-PSMA-PET/CT scans of 739 PCA patients available in our database were evaluated retrospectively for liver and lung metastases and non-solid focal pulmonary opacities. Maximum standardized uptake values (SUVmax) were assessed by two- and three-dimensional regions of interest (2D/3D ROI). Additionally, CT features of the lesions, such as location, morphology and size were identified. Results: One hundred three liver metastases in 18 PCA patients were identified, 80 PSMA-positive (77.7%) and 23 PSMA-negative (22.3%). The mean SUVmax of PSMA-positive liver metastases was significantly higher than that of the normal liver tissue in both 2D and 3D ROI (p≤0.05). The mean SUVmax of PSMA-positive metastases was 9.84±4.94 in 2D ROI and 10.27±5.28 in 3D ROI; the mean SUVmax of PSMA-negative metastases was 3.25±1.81 in 2D ROI and 3.40±1.78 in 3D ROI, and significantly lower than that of the normal liver tissue (p≤0.05). Ninety-one pulmonary metastases were identified in 20 PCA patients, 66 PSMA-positive (72.5%) and 25 PSMA-negative (27.5%). Fourteen pulmonary opacities were identified in just as many PCA patients. The mean SUVmax of pulmonary opacities was 2.2±0.7 in 2D ROI and 2.4±0.8 in 3D ROI. The mean SUVmax of PSMA-positive pulmonary metastases was 4.5±2.7 in 2D ROI and in 4.7±2.9 in 3D ROI; this was significantly higher than the SUVmax of pulmonary opacities in both 2D and 3D ROI (p<0.001). The mean SUVmax of PSMA-negative pulmonary metastases was 1.0±0.5 in 2D ROI and 1.0±0.4 in 3D ROI, and significantly lower than that of the pulmonary opacities (p<0.001). Conclusions: In 68Ga-PSMA-PET, most pulmonary and hepatic metastases highly overexpressed PSMA and were therefore directly detectable. For the analysis of PSMA-PET images, it must be considered that also a significant portion of metastases can only be detected indirectly, as these are PSMA-negative. Defective DNA repair and neuroendocrine transdifferentiation are possible common causes of PSMA-heterogeneity, but this must be verified histopathologically in further studies. Pulmonary opacities demonstrated a moderate tracer uptake, significantly lower than PSMA-positive lung metastases, yet significantly higher than PSMA-negative metastases. Based on the SUVmax in 68Ga-PSMA-PET alone, it was not possible to differentiate between pulmonary metastases and pulmonary opacities.