COVERSTORY II

PI-RADS-Klassifikation: Was man darüber wissen sollte

v. P. Brader

Prostatakrebs ist die zweithäufigste krebsassoziierte Todesursache bei Männern. Die Zahl der Neuerkrankungen wird sich bis zum Jahr 2030 aufgrund der alternden Bevölkerung verdoppeln. Für die Diagnostik des Prostatakarzinoms wird neben der Bestimmung des PSA-Wertes (Prostata-spezifisches Antigen) und des transrektalen Ultraschalls (TRUS) zunehmend die Magnetresonanztomographie (MRT) der Prostata eingesetzt, insbesondere bei Patienten mit vorangegangener negativer Biopsie und/oder steigendem PSA-Wert. Die multiparametrische MRT (mpMRT) der Prostata besteht aus morphologischen, hochauflösenden T2-gewichteten Sequenzen (T2w) und den funktionellen Methoden, der diffusionsgewichteten MRT (DWI), der dynamischen kontrastmittelgestützten MRT (DCE-MRI) und der Protonen-MR-Spektroskopie (1H-MRS). Sie hat sich in den letzten Jahren als wertvolles Instrument für die Früherkennung von klinisch signifikanten Prostatakarzinomen (definiert als Gleason Score > 7, einem Tumorvolumen > 0,5ml und/oder extraprostatische Ausdehnung) etabliert (1).

Die mpMRT sollte als Kombination aus einer morphologischen/anatomischen hochauflösenden T2w und mindestens zwei weiteren funktionellen Methoden durchgeführt werden, da diese eine bessere Detektion und Charakterisierung ermöglichen als die Kombination aus T2w mit nur einer funktionellen Methode (2). Dadurch wurde die mpMRT zu einem wertvollen Instrument  zur Früherkennung von klinisch signifikanten Prostatakarzinomen bei gleichzeitiger  Reduktion der Überdiagnose von low-risk Prostatakarzinomen (3).

PI-RADS Version 1 Klassifikation (PI-RADS v1):

Es gab jedoch Bedenken, dass die Einführung und Akzeptanz der mpMRT durch einen Mangel an Standardisierung in der täglichen klinischen Routine beeinträchtigt wird. Um die Qualität sowohl der Durchführung als auch der Befundung der mpMRT der Prostata zu steigern hat eine Expertengruppe der European Society of Urogenital Radiology (ESUR) 2012 eine Leitlinie zur MRT der Prostata herausgegeben (4).

Neben Empfehlungen zu Indikation und Mindeststandards der MR-Protokolle, basierend auf Literaturbelegen und Expertenmeinungen, wurde ein strukturiertes Befundungsschema mit dem Namen „Prostate Imaging – Reporting and Data System“ (PI-RADS) beschrieben, ähnlich dem BI-RADS Modell in der Brustkrebsvorsorge.
Im Einzelnen bedeutet das:

PI-RADS Score 1: das Vorliegen eines klinisch signifikanten Karzinoms ist sehr unwahrscheinlich

PI-RADS Score 2: das Vorliegen eines klinisch signifikanten Karzinoms ist unwahrscheinlich

PI-RADS Score 3: das Vorliegen eines klinisch signifikanten Karzinoms ist fragwürdig (unklarer Befund)

PI-RADS Score 4: das Vorliegen eines klinisch signifikanten Karzinoms ist wahrscheinlich

PI-RADS Score 5: das Vorliegen eines klinisch signifikanten Karzinoms ist sehr wahrscheinlich

Seit seiner Veröffentlichung im Jahr 2012 hat dieses PI-RADS Version 1 (PI-RADS v1) eine gewisse Akzeptanz erreicht, insbesondere in Europa, und der Nutzen konnte in mehreren Studien validiert werden.
Eine Metaanalyse die 14 Studien ausgewertet hat, zeigte eine Sensitivität von 78% und eine Spezifität von 79% in der Diagnose von klinisch signifikanten Prostatakarzinomen (5).

Auch konnte gezeigt werden, dass der zusätzliche Einsatz der 1H-MRS keinen diagnostischen Vorteil im Vergleich zu der Kombination aus T2w+DWI+DCE-MRI erzielte (6).

Eine Läsion mit einem PI-RADS Score 5 war in 88% der Fälle mit einem Prostatakarzinom vergesellschaftet (7). Läsionen mit einem PI-RADS Score 1 oder 2 enthielten in keinem einzigen Fall ein high-risk Prostatakarzinom und nur in 1,3% der Fälle ein moderate-risk Karzinom (8). Im Vergleich zur herkömmlichen urologischen Diagnostik (Tastbefund, Serum-PSA-Wert und Prostatavolumen) konnte des weiteren gezeigt werden, dass sich bei Verwendung der MRT und der PI-RADS Klassifikation die diagnostische Genauigkeit für den Nachweis signifikanter Prostatakarzinome von 0,81 auf 0,91 erhöht (8). Dieses Ergebnis war unabhängig von der verwendeten Feldstärke des MRT-Geräts (1,5- oder 3,0-Tesla).

Auch das Argument, dass die MRT-Strategie im Vergleich zur TRUS-Strategie teurer ist, konnte widerlegt werden; beide Strategien verursachen in etwa die gleichen Kosten (9). Zusätzlich führt die MRT-Strategie im Vergleich zur TRUS-Strategie zu einer Reduktion der Überdiagnose und Übertherapie von low-risk Prostatakarzinomen. Eine weitere Studie schlussfolgerte, dass eine alleinige Bewertung der morphologischen T2w Bildgebung für zentral gelegene Läsionen und eine Bewertung der DWI für Läsionen in der peripheren Zone ausreichend sein könnte (10).
Bei der Evaluation der PI-RADS Klassifikation Version 1 zeigten sich jedoch auch deren Grenzen. Insbesondere der Umstand, dass die Gewichtung der einzelnen Sequenzen für den Gesamtscore unklar bleibt bzw. die Sequenzen im Summenscore mit der gleichen Gewichtung in den Gesamtscore eingehen, wurde in mehreren Studien relativiert.

PI-RADS Version 2 Klassifikation (PI-RADS v2):

Um die Limitationen der 1. Version zu minimieren und eine global akzeptierte Standardisierung zu erreichen wurde in Zusammenarbeit von European Society of Urogenital Radiology (ESUR) und American College of Radiology (ACR) im Dezember 2014 eine überarbeitete PI-RADS Version 2 (PI-RADS v2) vorgestellt. Diese Version ist als pdf Dokument unter dem Link http://www.acr.org/Quality-Safety/Resources/PIRADS/ abrufbar (11).

PI-RADS v2 ist klarer in der Definition der Aufgaben und Ziele. Diese Version soll die globale Standardisierung fördern und die Schwankungsbreite in der Bildakquisition, Bildinterpretation und Befundung der mpMRT der Prostata verringern. Das Originaldokument (PI-RADS v1) enthielt neben der PI-RADS Klassifikation auch Information über Risikostratifizierung von Prostatakarzinomen, Einschlusskriterien aktive Überwachungsprogramme sowie Empfehlungen für „minimale“ und „optimale“ MR-Protokolle. Die Version 2 ist noch umfassender, mit Hintergrundinformation einschließlich normaler Anatomie, gutartiger Befunde sowie einem Lexikon der Terminologie.

PI-RADS v2 soll ein „lebendiges“ Dokument sein und soll aus Anwendung in der klinischen Routine und wissenschaftlicher Validierung von Daten weiterentwickelt werden.

Genau wie in der 1. Version werden ausschließlich die Bilder der mpMRT für die Klassifikation herangezogen, die Klassifizierung in PI-RADS 1-5 bleibt bestehen. Die 1H-MRS als funktionelle Methode wird nicht mehr berücksichtigt, sondern nur mehr hochauflösende T2w Sequenzen als morphologisch/anatomische Information und DWI und DCE-MRI als funktionelle Methoden. Die Bildung eines Summenscores entfällt ebenfalls.

Axiale T1w Sequenzen bleiben essentiell für die Beurteilung von post-bioptischen Blutungen. Die hochauflösenden T2w Sequenzen sollen nun in allen drei Raumebenen, axial, sagittal und koronar durchgeführt werden, im Gegensatz zur Version 1 wo nur axiale  und sagittale Ebenen empfohlen waren. Diese morphologischen T2w Bilder sind die bestimmende Sequenz in der zentralen Drüsenregion. Die DWI ist nun von entscheidender Bedeutung für die periphere Zone und sollte mindestens zwei b-Werte enthalten. Wenn nur zwei b-Werte verwendet werden, sollten diese 50-100 s/mm2 und 800-1000 s/mm2 sein. Zusätzlich wird auch ein höherer b-Wert von 1400-2000 s/mm2 empfohlen. Die DCE-MRI spielt nur noch eine untergeordnete Rolle.

Für die Bildinterpretation wurde das Konzept der „dominanten“ oder bestimmenden Sequenz eingeführt. Die DWI ist ausschlaggebend bzw. „dominant“ für die periphere Zone, in den zentralen Drüsenanteilen bestimmt die T2w. Der PI-RADS v2 Score ist im Wesentlichen der Score der „dominanten“ Sequenz 1,2,4 oder 5, bei einem Score von 3 entscheidet die zweitrangige Sequenz (DCE-MRI in der peripheren Zone und DWI im zentralen Drüsenteil). Da für die periphere Zone die DWI bestimmende Sequenz ist erhält eine Läsion in der peripheren Zone, wenn der DWI Score 4 ist und der T2w Score 3 die PI-RADS Bewertungskategorie 4. Eine Läsion in der zentralen Drüsenregion in der die T2w die bestimmende Sequenz ist und die einen T2w Score von 4 aufweist und einen DWI Score von 2, erhält daher ebenfalls die PI-RADS Bewertungskategorie 4. Die DCE-MRI spielt eine untergeordnete Rolle in den niedrigen (PI-RADS 1 oder 2) und hohen (PI-RADS 4 oder 5) PI-RADS Bewertungskategorien, hat jedoch eine tragende Rolle bei einem Score von 3 in der peripheren Zone. Hier führt ein früher fokaler Anstieg der Signalintensität der suspekten Läsion nach Kontrastmittelgabe zu einem Up-grading in die PI-RADS Bewertungskategorie 4. Ebenso wenn eine Läsion in der zentralen Drüsenregion einen T2w Score von 3 hat und einen DWI Score von 5 ist die PI-RADS Bewertungskategorie 4 (Abbildungen 1 und 2).

Letztlich, da größere Tumore auch eine höhere Wahrscheinlichkeit haben ein klinisch signifikantes Prostatakarzinom zu sein, wurde in PI-RADS v2 ein Größenkriterium eingeführt. Basierend auf den Ergebnissen von Wolter et al. (12) wurde ein Cut-off von 1,5 cm eingeführt um zwischen den PI-RADS Bewertungskriterien 4 und 5 zu unterscheiden.
Gemessen werden sollte der größte Durchmesser einer Läsion in den axialen Bildern. Läsionen in der peripheren Zone sollten in der ADC Map gemessen werden, Läsionen der zentralen Drüsenregion in T2w Bildern.

Die Indexläsion ist diejenige mit der höchstens PI-RADS Bewertungskategorie oder alternativ die größte Läsion bei mehreren Läsionen aus der gleichen Bewertungskategorie. Insgesamt sollten nicht mehr als vier Läsionen vermerkt werden. Für den Fall, dass mehr als vier Läsionen vorhanden sind werden die vier Läsionen mit der höchsten PI-RADS Bewertungskategorie angegeben.

Eine weitere Erneuerung betrifft das Sektorenmodell, welches nun 39 Regionen unterscheidet: 36 für die Prostata, 2 für die Samenblasen und 1 für den externen Sphinkter der Urethra. Für diese Regionen werden statt der Zahlen nun an die Anatomie angelehnte, einfach zu verstehende Abkürzungen verwendet (Abbildung 3).

Die T2w Sequenzen bleiben bestimmend für das Staging, für die extrakapsuläre Ausdehnung und für die Infiltration der Samenbläschen und/oder anderer Organe.

Zusammenfassung

Die PI-RADS Klassifikation bietet einen umfassenden Überblick über die Rolle der mpMRT für die Beurteilung von Prostatakarzinomen und gibt basierend auf morphologischen und funktionellen Bildern für jede Läsion die Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines klinisch signifikanten Karzinoms auf einer Skala von 1 bis 5 an. Im Vergleich zur herkömmlichen urologischen Diagnostik erhöht die PI-RADS Klassifikation die diagnostische Genauigkeit und zwar unabhängig von der verwendeten Feldstärke 1,5 Tesla (unter Verwendung einer Endorektalspule) oder 3,0 Tesla. In der neuen PI-RADS Klassifikation Version 2 sind für die Beurteilung der peripheren Zone nun die DWI und für die Beurteilung der zentralen Drüsenregionen die morphologischen T2w Bilder von entscheidender Bedeutung. Es ist nun Aufgabe der Radiologie die Gültigkeit der PI-RADS v2 zu testen, einschließlich ihrer Sensitivität und Spezifität für das Vorliegen einer klinisch signifikanten Erkrankung, ihre Reproduzierbarkeit bei Befundern unterschiedlicher Erfahrung und zwischen verschiedenen Institutionen.

Abbildungen



Abb.1: PI-RADS v2 Bewertung für die periphere Zone (ADC = apparent diffusion coefficient)


Abb.2: PI-RADS v2 Bewertung für die zentrale Drüsenregion (BPH = benign prostatic hyperplasia)


Abb.3: 39 Sektorenmodell von (11). Die rechte und linke periphere Zone (PZ) an der Prostatabasis, im mittleren Drüsendrittel, und am Apex sind in 3 Abschnitte unterteilt: anterior (a), posterior medial (pm), und  posterior lateral (pl). Die rechte und die linke Transitionszone (TZ) an der Prostatabasis, im mittleren Drüsendrittel, und am Apex sind in 2 Abschnitte unterteilt: anterior (a) and posterior (p). Die  zentrale Zone (CZ) ist an der Prostatabasis um den Samenstrang lokalisiert. Das anteriore fibromuskuläre Stroma (AS) ist an der Prostatabasis, im mittleren Drüsendrittel, und am Apex in rechts und links unterteilt. Die Samenbläschen (SV) sind in rechts und links unterteilt. Der externe Sphinkter der Urethra (US) ist am Prostataapex gekennzeichnet.


Abb.4: Prostata eines 65-jährigen Patienten mit einem erhöhten PSA-Wert von 6,8 ng/ml. Die bei 3T durchgeführte mpMRT detektierte ein hochwahrscheinlich malignes Areal in der rechten peripheren Zone an der Prostatabasis und im mittleren Drüsendrittel. Nach der PI-RADS v2 Klassifikation wird dieses Areal mit 5 klassifiziert, da es eine eingeschränkte Diffusionskapazität aufweist und größer als 1,5 cm ist. Auf dem morphologischen T2w Bild (a) ist das Areal homogen hypointens und zeigt eine erniedrigte Diffusion in den DWI Bildern (b+c). Die DCE-MRI (d) zeigt eine erhöhte Vaskularisation in diesem Areal. Die Biopsie wies dem PI-RADS 5 Areal ein Prostatakarzinom mit einem Gleason Score von 7 (4+3) nach.


Abb.5: Prostata eines 58-jährigen Patienten mit einem steigenden PSA-Wert, aktuell von 11,42 ng/ml und vorangegangener negativer TRUS gestützter Biopsie. Aufgrund des weiter steigenden PSA-Wertes wurde eine mpMRT durchgeführt. Hier zeigte sich ein suspektes Areal in der anterioren Transitionszone. Nach der PI-RADS v2 Klassifikation wird dieses Areal mit 5 klassifiziert, da auf dem morphologischen T2w Bild (a) das Areal homogen hypointens und größer als 1,5 cm ist. Die anderen Sequenzen spielen eine untergeordnete Rolle. Jedoch bestätigen die DWI (b+c) und die DCE-MRI (d) den Verdacht. Die MRT gezielte Biopsie wies in dem PI-RADS 5 Areal ein Prostatakarzinom mit einem Gleason Score von 7 (3+4) nach.



Autor
tl_files/banner/News/012016/Clipboard01.jpg
Priv. Doz. Dr. Peter Brader
Diagnostikum Graz Süd West GesmbH
Institut für Computertomografie und Magnetresonanztomografie
Weblinger Gürtel 25
8054 Graz


Literaturverzeichnis

  1. De Visschere PJ, Briganti A, Fütterer JJ, et al. Role of multiparametric magnetic resonance imaging in early detection of prostate cancer. Insights Imaging. 2016 Feb 4. [Epub ahead of print]
  2. Franiel T, Stephan C, Erbersdobler A, et al. Areas suspicious for prostate cancer: MR-guided biopsy in patients with at least one transrectal US-guided biopsy with a negative finding--multiparametric MR imaging for detection and biopsy planning. Radiology. 2011;259(1):162-72.
  3. Fütterer JJ, Briganti A, De Visschere P, et al. Can Clinically Significant Prostate Cancer Be Detected with Multiparametric Magnetic Resonance Imaging? A Systematic Review of the Literature. Eur Urol. 2015;68(6):1045-53.
  4. Barentsz JO, Richenberg J, Clements R, et al. ESUR prostate MR guidelines 2012. Eur Radiol. 2012;22(4):746-57.
  5. Hamoen EH, de Rooij M, Witjes JA, et al. Use of the Prostate Imaging Reporting and Data System (PI-RADS) for Prostate Cancer Detection with Multiparametric Magnetic Resonance Imaging: A Diagnostic Meta-analysis. Eur Urol. 2015 Jun;67(6):1112-21.
  6. Roethke MC, Kuru TH, Schultze S, et al. Evaluation of the ESUR PI-RADS scoring system for multiparametric MRI of the prostate with targeted MR/TRUS fusion-guided biopsy at 3.0 Tesla. Eur Radiol. 2014;24(2):344-52.
  7. Schimmoller L, Quentin M, Arsov C, et al. Predictive power of the ESUR scoring system for prostate cancer diagnosis verified with targeted MR-guided in-bore biopsy. Eur J Radiol. 2014;83(12):2103-8.
  8. Thompson JE, Moses D, Shnier R, et al. Multiparametric Magnetic Resonance Imaging Guided Diagnostic Biopsy Detects Significant rostate Cancer and could Reduce Unnecessary Biopsies and Over Detection: A Prospective Study. J Urol. 2014;192(1):67-74.
  9. de Rooij M, Crienen S, Witjes JA, et al. Cost-effectiveness of magnetic resonance (MR) imaging and MR-guided targeted biopsy versus systematic transrectal ultrasound-guided biopsy in diagnosing prostate cancer: a modelling study from a health care perspective. Eur Urol. 2014;66(3):430-6.
  10. Baur AD, Maxeiner A, Franiel T, et al. Evaluation of the prostate imaging reporting and data system for the detection of prostate cancer by the results of targeted biopsy of the prostate. Invest Radiol. 2014;49(6):411-20.
  11. American College of Radiology. MR Prostate Imaging Reporting and Data System version 2.0. Accessed March 2016, from http://www.acr.org/Quality-Safety/Resources/PIRADS/.
  12. Wolters T, Roobol MJ, van Leeuwen PJ, et al. A critical analysis of the tumor volume threshold for clinically insignificant prostate cancer using a data set of a randomized screening trial. J Urol 2011;185:121–5.