dc.contributor.author
Rost, Juliane
dc.date.accessioned
2018-06-07T17:47:05Z
dc.date.available
2010-04-22T09:38:50.399Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/4264
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-8464
dc.description.abstract
In der vorliegenden Arbeit sollte geprüft werden, ob durch das nicht invasive
Untersuchungsverfahren der pharmakokinetischen DCE-DSC-MRT eine Unterscheidung
von low-grade (Gleason-Score ≤ 6) und high-grade Prostatakarzinomen (Gleason-
Score ≥ 7) möglich ist und welche der pharmakokinetischen MR-Parameter
Perfusion, Blutvolumen, Mean Transit Time (MTT), Interstitielles Volumen,
Permeabilität, Extraktionskoeffizient (EF), Delay und Dispersion für diese
Differenzierung geeignet sind. Ebenso sollte überprüft werden, ob zwischen den
pharmakokinetischen MR-Parametern und dem pT-Stadium, insbesondere dem
Vorliegen oder Nichtvorliegen eines extraprostatischen Wachstums ein
Zusammenhang besteht. Bestandteil der Studie waren 50 Patienten mit
stanzbioptisch gesichertem Prostatakarzinom (PSA 1,4 bis 31,4 ng/ml). Diese
wurden vor geplanter Prostatektomie mit der dynamischen
kontrastmittelgestützten Inversions-präparierten Dual-Contrast Gradienten Echo
Sequenz (zeitliche Auflösung 1,65 s) bei 1,5 Tesla mit der kombinierten
Endorektal Body Phased-Array Spule untersucht. Die Berechnung der
Parameterkarten erfolgte mit einem sequentiellen Drei-Kompartiment-Modell,
entsprechenden Nachverarbeitungsalgorithmen und unter Berücksichtigung der
arteriellen Eingangsfunktion. Insgesamt konnten 67 Prostatakarzinomareale (28
x low-grade, 39 x high-grade) nach Korrelation mit den
Prostatektomiepräparaten ausgewertet werden. Hierbei zeigten low-grade
Prostatakarzinome im Vergleich zu high-grade Prostatakarzinomen im Mittel eine
geringere Perfusion (0,62 ml/cm³*min-1 vs. 1,36 ml/cm³*min-1, p= 0,024) und
eine längere MTT (4,47 s vs. 2,94 s, p= 0,001). Kein statistisch signifikanter
Unterschied fand sich für das Delay (p=0,059), für das Blutvolumen (p=0,169),
für die Permeabilität (p=0,213), für die Dispersion (p=0,224), für den
Extraktionskoeffzienten (p=0.598) und für das Interstitielle Volumen
(p=0,773). Eine sinnvolle Diskriminierung von low-grade und high-grade
Prostatakarzinomen ist durch eine Kombination der MR-Parameter Perfusion und
Permeabilität mit einem AUC Wert von 0,751 und einer Sensitivität / Spezifität
von 42,9% / 79,5% als auch durch die Perfusion (AUC = 0,682; 71,8 % / 71,4 %)
möglich. Am praktikabelsten erscheint für die Diskriminierung die Perfusion
mit einem entsprechenden Perfusionstrennwert von 0,61 ml/ cm3*min-1. Eine
positive Korrelation fand sich zwischen dem pT-Stadium der Prostatakarzinome
und dem Gleason-Score (p=0,010), dem pT-Stadium und dem PSA-Wert (p=0,019)
sowie dem pT-Stadium und dem pharmakokinetischen MR-Parameter Perfusion
(p=0,017). Die Parameter MTT, Delay, Blutvolumen, Permeabilität, Dispersion,
Extraktionskoeffizient und interstitielles Volumen korrelierten nicht mit dem
pT-Stadium der Prostatakarzinome. Prostatakarzinome mit extraprostatischem
Wachstum (≥ pT3a) zeigten eine höhere Perfusion (1,99 ml/cm³*min-1 vs. 0,95
ml/cm³*min-1, p= 0,033), eine geringere MTT (2,41 s vs. 3,61 s, p=0,050) und
eine geringere Dispersion (7,19 vs. 11,45, p=0,011) als Prostatakarzinome in
einem organbegrenztem Tumorstadium (≤ pT2c). Der Parameter Perfusion wurde in
der schrittweisen Diskriminanzanalyse als der am besten geeignete Parameter
zur Unterscheidung von Prostatakarzinomen im organbegrenzten und
Prostatakarzinomen im organüberschreitenden Tumorstadium identifiziert
(AUC=0,697). Nur der Gleason-Score des Prostatektomiepräparates war besser als
der pharmakokinetische Parameter Perfusion zur Unterscheidung von
Prostatakarzinomen im organbegrenzten und Prostatakarzinomen in einem
organüberschreitenden Tumorstadium geeignet (AUC=0,740). Die vorliegenden
Ergebnisse legen nahe, dass durch die pharmakokinetischen MR-Parameter
Perfusion und MTT eine nicht invasive Unterscheidung von low-grade und high-
grade Prostatakarzinomen möglich ist. In der Primärdiagnostik könnte der nicht
invasiv zu erhebende pharmakokinetische MR-Parameter Perfusion als additiver
Marker zu den obligat bestimmten Prognoseparametern des Prostatakarzinoms
(PSA-Wert, Gleason-Score der Stanzbiopsie, klinisches Tumorstadium) zur
Identifizierung von low-risk Prostatakarzinomen herangezogen werden, um dem
Patienten die bestmögliche und risikoärmste Therapie empfehlen zu können. Im
Rahmen des Therapiekonzeptes der „Active surveillance“ könnte dieser Parameter
dazu dienen, einen Progress im MRT nachzuweisen. Außerdem könnte der
pharmakokinetische MR-Parameter Perfusion im Rahmen des Tumorstagings eine
Zusatzinformation bezüglich des organüberschreitenden Wachstums des
Prostatakarzinoms liefern.
de
dc.description.abstract
The aim of the present study was to investigate whether noninvasive imaging
using pharmacokinetic DCE-DSC MRI enables differentiation of low-grade
(Gleason score ≤ 6) and high-grade prostate cancer (Gleason score ≥ 7) and to
identify the pharmacokinetic MR parameters – perfusion, blood volume, mean
transit time (MTT), interstitial volume, extraction coefficient (EF), delay,
and dispersion – that are most suitable to distinguish these cancers. Another
aim was to investigate whether there is an association between any of the
pharmacokinetic parameters and the pT stage, especially with regard to
differentiating intraprostatic from extraprostatic growth. The study included
50 patients with biopsy-proven prostate cancer (PSA 1.4 - 31.4 ng/ml) who
underwent MRI prior to prostatectomy. MRI was performed at 1.5 Tesla using a
combined endorectal and body phased-array coil and a dynamic contrast-enhanced
inversion-prepared dual-contrast gradient echo sequence (temporal resolution
of 1.65 s). Parametric maps were calculated using a sequential three-
compartment model and postprocessing algorithms taking into account the
individual arterial input function. A total of 67 prostate cancer areas (28
low-grade, 39 high-grade) were analyzed after correlation with the
corresponding prostatectomy specimens. Low-grade prostate cancers had a lower
mean perfusion (0.62 ml/cm³*min-1 vs. 1.36 ml/cm³*min-1, p = 0.024) and longer
MTT (4.47 s vs. 2.94 s, p= 0.001) compared with high-grade cancers. No
statistically significant differences were found for delay (p=0.059), blood
volume (p=0.169), permeability (p=0.213), dispersion (p=0.224), extraction
coefficient (p=0.598), and interstitial volume (p=0.773). Adequate
differentiation of low-grade and high-grade prostate cancer is possible using
a combination of perfusion and permeability (AUC value of 0.751;
sensitivity/specificity of 42.9%/79.5%) or perfusion alone (AUC = 0.682;
71.8%/71.4 %). Perfusion appears to be most practical using a perfusion
threshold of 0.61 ml/ cm3*min-1. Positive correlations were found between the
pT stage of prostate cancer and the Gleason score (p=0.010), the pT stage and
PSA level (p=0.019), and the pT stage and perfusion as the only
pharmacokinetic MR parameter (p=0.017). The other pharmacokinetic parameters
investigated did not correlate with the pT stage. Prostate cancers with
extracapsular extension (≥ pT3a) had higher perfusion (1.99 ml/cm³*min-1 vs.
0.95 ml/cm³*min-1, p= 0.033), a lower MTT (2.41 s vs. 3.61 s, p=0.050), and
lower dispersion (7.19 vs. 11.45, p=0.011) compared with tumors confined to
the prostate (≤ pT2c). Stepwise discriminatory analysis revealed perfusion to
be the most suitable parameter to differentiate prostate cancer confined to
the gland from extracapsular tumor growth (AUC=0.697). Only the Gleason score
of the prostatectomy specimen allowed better differentiation (AUC=0.740). The
results presented here suggest that noninvasive differentiation of low-grade
and high-grade prostate cancer is possible using the pharmacokinetic MR
parameters perfusion and MTT. MR perfusion might supplement the mandatory
prognostic parameters of prostate cancer (PSA, Gleason score of biopsy
specimens, clinical tumor stage) in the initial diagnostic workup to identify
patients with low-risk prostate cancer for whom treatment with minimal adverse
effects could be recommended. In the setting of active surveillance, this
parameter might be used to detect cancer progression. Used in initial staging,
this pharmacokinetic MR parameter might allow better prediction of cancer
growth beyond the prostate.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
prostate cancer
dc.subject
pharmacokinetic MR parameters
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
MRT der Prostata
dc.contributor.contact
julianerost@gmx.de
dc.contributor.firstReferee
Priv.-Doz. Dr. med. D. Beyersdorff
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. med. S. Deger, Prof. Dr. med. P. Hallscheidt
dc.date.accepted
2010-05-16
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000015953-2
dc.title.subtitle
Prüfung von pharmakokinetischen Parametern zur nicht invasiven Differenzierung
von low-grade und high-grade Prostatakarzinomen sowie zur Vorhersage eines
extraprostatischen Wachstums von Prostatakarzinomen
dc.title.translated
MRI of the Prostate
en
dc.title.translatedsubtitle
Investigation of Pharmacokinetic Parameters for Noninvasively Differentiating
Low-grade and High-grade Prostate Cancer and Predicting Extracapsular Tumor
Extension
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000015953
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000007079
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access