Einer von sechs Männern sieht sich irgendwann in seinem Leben mit der Diagnose "Prostata-Krebs" konfrontiert. Allein in Deutschland werden jedes Jahr 58.000 Fälle von Prostata-CA diagnostiziert. Dies sind mehr als 25% aller neuen Krebserkrankungen beim Mann.
Prostata-Krebs ist heutzutage gut zu behandeln, wenn er früh entdeckt wird, da Prostata-Tumore in der Regel nur langsam wachsen. Obwohl ein erhöhter PSA-Wert (Prostataspezifisches Antigen) und ein auffälliger Tastbefund durch das Rectum (Enddarm) hindurch einen Hinweis auf Prostata-Krebs geben können, ist aber letztlich nur eine sichere Bestätigung zu erhalten durch die Entnahme von Gewebeproben mittels einer Nadel-Biopsie.
Die Sextanten Biopsie
Aktuell wird die Biopsie meist unter 2D Ultraschall-Bildführung durchgeführt. Dies ist kostengünstig und die Biopsienadel kann in Echtzeit dargestellt werden. Aber Ultraschall ist nur in der Lage die Umrisse der Prostata abzubilden, jedoch nicht verdächtige Areale in ihr. Die Diagnostiker sind daher darauf angewiesen mehrere Gewebeproben, z.B. durch Sextanten-Biopsien, zu entnehmen. Diese liefert bis zu zwölf oder mehr Proben aus den unterschiedlichen Prostata-Regionen, wodurch die Erkennungsrate deutlich erhöht wird. Dennoch liefert diese Art und Weise der Biopsie in 10-20% der Fälle eine falsch-negative Diagnose. Selbst bei Patienten mit positivem Biopsie-Befund, kann dieser falsch gewertet und eingestuft werden, wenn die Nadel keine Gewebeprobe aus dem aggressivsten Teil des Tumors entnommen hat.
Bessere Diagnose und Navigation
Forscher von Philips haben nun zwei verschiedene bildgebende Verfahren für die Verbesserung der Untersuchungsmethode miteinander kombiniert: Magnetresonanztomographie und Ultraschall. Diese Kombinations-Methode zur Diagnostik und Gewebeentnahme ist anders als bei fast allen anderen Krebs-Arten. Idealer Weise sollte die Biopsie-Nadel unter Sichtkontrolle in die verdächtige Region hineingeführt werden, so dass Gewebe direkt aus dem Tumor und nicht versehentlich nur aus seiner Umgebung entnommen wird. Um dies zu realisieren hat Philips Research eine innovative Technik entwickelt welche die im Vorwege angefertigten MRT-Bilder des Patienten überlagert mit den Echtzeit Ultraschallbildern. Die Behandler sehen nun die Biopsie-Nadel und die dreidimensionale Darstellung der gesamten Prostata und dessen Tumor in ihr. Diese neue Technik befindet sich bereits in der klinischen Evaluation in Zusammenarbeit mit dem National Institute of Health Clinical Center (NIHCC) in den USA. Dieses Kombinations-Verfahren bringt das Beste aus zwei Welten (MRT und Ultraschall) für eine exakte Prostata-Biopsie - sie bietet eine präzise dreisimensionale Darstellung der Patienten-Anatomie und zeigt die Nadelführung in Echtzeit.
Bradford Wood, Leiter des Interventional Radiology Research Labors des NIHCC, merkt an: "Die Kombination von unterschiedlichen bildgebenden Verfahren bei der Prostata Biopsie ist ein sehr effektives Werkzeug und bietet höchstes Potential einen Paradigmenwechsel in der Prostatakrebs-Diagnostik herbei zu führen."
GPS im Körper
Für noch größere Präzision hat Philips Research eine Technologie entwickelt, die zusätzlich die Patientenbewegung während der Biopsie kompensiert. Die Prostata-Bewegung wird während des Ultraschalls erfasst. Dieses Ergebnis wird an den MRT-Bilddatensatz genau angepasst, bis es perfekt übereinander liegt.
Diese Philips MRT-Ultraschall Bildfusion beruht auf einer Technologie, die man "Electromagnetic Tracking" oder Zielführung nennt und im Prinzip wie ein kleines GPS- System funktioniert. In die Biopsienadel, deren Führungsvorrichtung oder den Ultraschall-Kopf sind Sensoren integriert, die durch ein vom System erzeugtes, schwaches magnetisches Feld induzierte Signale, aufnehmen. Hierdurch wird die Position der Nadel dreidimensional genau bestimmt und der Untersucher kann sich räumlich orientieren. Nach einer initialen Kalibrierung, wird nun das Untersuchungswerkzeug in Echtzeit dargestellt Bewegt sich der Patient während des Eingriffs werden bildbasierte Überwachungs-Algorithmen aktiviert um das Echtzeit-Ultraschallbild erneut mit dem MRT-Bild abzugleichen. Der Algorithmus sucht nach der besten Übereinstimmung des momentanen Ultraschallbildes mit dem Ausgangsbild vom Beginn der Untersuchung, im Anschluss wird dann die Überlagerung mit dem MRT-Bild aktualisiert.
In einer Studie mit 10 Patienten an der NIHCC, wurde eine durchschnittliche Überlappung bis auf 3mm Genauigkeit bei MRT und 3D Transrectalem Ultraschall (TRUS) erzielt. Die TRUS-Schallköpfe werden verfolgt durch eine Sensor-Technologie von Traxtal Inc. Die Bewegungskompensierung Algorithmen verbessern die Überlagerung von MRT und TRUS-basierten Prostata-Segmentierungen von 77% ± 18% auf 93% ± 5%. In einer weiteren Phantom-Studie konnte der Bewegungskompensations-Algorithmus die Bewegung des Gewebes auf 2.3 mm reduzieren.
Diese neuartige Form der Bildgebungskombination zeigt signifikantes Potential Prostata-Krebs früher zu erkennen und falsch - negative und ungenaue Tumor-Klassifizierungen zu verhindern. Dadurch können Patienten in einem frühen Stadium und daher auch wesentlich effektiver behandelt werden.
Prostata-Krebs ist heutzutage gut zu behandeln, wenn er früh entdeckt wird, da Prostata-Tumore in der Regel nur langsam wachsen. Obwohl ein erhöhter PSA-Wert (Prostataspezifisches Antigen) und ein auffälliger Tastbefund durch das Rectum (Enddarm) hindurch einen Hinweis auf Prostata-Krebs geben können, ist aber letztlich nur eine sichere Bestätigung zu erhalten durch die Entnahme von Gewebeproben mittels einer Nadel-Biopsie.
Die Sextanten Biopsie
Aktuell wird die Biopsie meist unter 2D Ultraschall-Bildführung durchgeführt. Dies ist kostengünstig und die Biopsienadel kann in Echtzeit dargestellt werden. Aber Ultraschall ist nur in der Lage die Umrisse der Prostata abzubilden, jedoch nicht verdächtige Areale in ihr. Die Diagnostiker sind daher darauf angewiesen mehrere Gewebeproben, z.B. durch Sextanten-Biopsien, zu entnehmen. Diese liefert bis zu zwölf oder mehr Proben aus den unterschiedlichen Prostata-Regionen, wodurch die Erkennungsrate deutlich erhöht wird. Dennoch liefert diese Art und Weise der Biopsie in 10-20% der Fälle eine falsch-negative Diagnose. Selbst bei Patienten mit positivem Biopsie-Befund, kann dieser falsch gewertet und eingestuft werden, wenn die Nadel keine Gewebeprobe aus dem aggressivsten Teil des Tumors entnommen hat.
Bessere Diagnose und Navigation
Forscher von Philips haben nun zwei verschiedene bildgebende Verfahren für die Verbesserung der Untersuchungsmethode miteinander kombiniert: Magnetresonanztomographie und Ultraschall. Diese Kombinations-Methode zur Diagnostik und Gewebeentnahme ist anders als bei fast allen anderen Krebs-Arten. Idealer Weise sollte die Biopsie-Nadel unter Sichtkontrolle in die verdächtige Region hineingeführt werden, so dass Gewebe direkt aus dem Tumor und nicht versehentlich nur aus seiner Umgebung entnommen wird. Um dies zu realisieren hat Philips Research eine innovative Technik entwickelt welche die im Vorwege angefertigten MRT-Bilder des Patienten überlagert mit den Echtzeit Ultraschallbildern. Die Behandler sehen nun die Biopsie-Nadel und die dreidimensionale Darstellung der gesamten Prostata und dessen Tumor in ihr. Diese neue Technik befindet sich bereits in der klinischen Evaluation in Zusammenarbeit mit dem National Institute of Health Clinical Center (NIHCC) in den USA. Dieses Kombinations-Verfahren bringt das Beste aus zwei Welten (MRT und Ultraschall) für eine exakte Prostata-Biopsie - sie bietet eine präzise dreisimensionale Darstellung der Patienten-Anatomie und zeigt die Nadelführung in Echtzeit.
Bradford Wood, Leiter des Interventional Radiology Research Labors des NIHCC, merkt an: "Die Kombination von unterschiedlichen bildgebenden Verfahren bei der Prostata Biopsie ist ein sehr effektives Werkzeug und bietet höchstes Potential einen Paradigmenwechsel in der Prostatakrebs-Diagnostik herbei zu führen."
GPS im Körper
Für noch größere Präzision hat Philips Research eine Technologie entwickelt, die zusätzlich die Patientenbewegung während der Biopsie kompensiert. Die Prostata-Bewegung wird während des Ultraschalls erfasst. Dieses Ergebnis wird an den MRT-Bilddatensatz genau angepasst, bis es perfekt übereinander liegt.
Diese Philips MRT-Ultraschall Bildfusion beruht auf einer Technologie, die man "Electromagnetic Tracking" oder Zielführung nennt und im Prinzip wie ein kleines GPS- System funktioniert. In die Biopsienadel, deren Führungsvorrichtung oder den Ultraschall-Kopf sind Sensoren integriert, die durch ein vom System erzeugtes, schwaches magnetisches Feld induzierte Signale, aufnehmen. Hierdurch wird die Position der Nadel dreidimensional genau bestimmt und der Untersucher kann sich räumlich orientieren. Nach einer initialen Kalibrierung, wird nun das Untersuchungswerkzeug in Echtzeit dargestellt Bewegt sich der Patient während des Eingriffs werden bildbasierte Überwachungs-Algorithmen aktiviert um das Echtzeit-Ultraschallbild erneut mit dem MRT-Bild abzugleichen. Der Algorithmus sucht nach der besten Übereinstimmung des momentanen Ultraschallbildes mit dem Ausgangsbild vom Beginn der Untersuchung, im Anschluss wird dann die Überlagerung mit dem MRT-Bild aktualisiert.
In einer Studie mit 10 Patienten an der NIHCC, wurde eine durchschnittliche Überlappung bis auf 3mm Genauigkeit bei MRT und 3D Transrectalem Ultraschall (TRUS) erzielt. Die TRUS-Schallköpfe werden verfolgt durch eine Sensor-Technologie von Traxtal Inc. Die Bewegungskompensierung Algorithmen verbessern die Überlagerung von MRT und TRUS-basierten Prostata-Segmentierungen von 77% ± 18% auf 93% ± 5%. In einer weiteren Phantom-Studie konnte der Bewegungskompensations-Algorithmus die Bewegung des Gewebes auf 2.3 mm reduzieren.
Diese neuartige Form der Bildgebungskombination zeigt signifikantes Potential Prostata-Krebs früher zu erkennen und falsch - negative und ungenaue Tumor-Klassifizierungen zu verhindern. Dadurch können Patienten in einem frühen Stadium und daher auch wesentlich effektiver behandelt werden.
