Studienübergreifende Analyse und Modellierung des diagnostischen Potenzials des Apparent Diffusion Coefficient als Biomarker bei metastasiertem Prostatakrebs

Das Prostatakarzinom ist in Deutschland die häufigste maligne Erkrankung des Mannes. Die präzise Bestimmung des Ausbreitungsgrades der Erkrankung ist ein wichtiges Element bei der Wahl des für den einzelnen Patienten optimalen therapeutischen Vorgehens. Erste Metastasen des Prostatakarzinoms treten meist in den lokoregionären Lymphknoten auf. Herkömmliche bildgebende Verfahren, mit denen die Lymphknoten anhand ihrer Größe und Morphologie bewertet werden, lassen jedoch keine ausreichend präzise Differenzierung zu. Im Fall einer Fernmetastasierung finden sich bei einem Großteil der Patienten ossäre Metastasen, die überwiegend vom osteoblastischen Typ sind. Auch diese gelten als mit herkömmlichen Methoden nicht messbar. In dieser Arbeit wird das diagnostische Potenzial des Apparent Diffusion Coefficient (ADC) als Biomarker bei metastasiertem Prostatakrebs untersucht. Dieser Parameter zur Quantifizierung der freien Beweglichkeit von Wassermolekülen im Gewebe wird mittels diffusionsgewichteter Magnet­resonanz­tomographie bestimmt. Im Rahmen einer Test-Retest-Studie wird die Wiederholbarkeit des ADC in Knochenmetastasen untersucht. In Relation zu den Unterschieden, die zwischen vitalen und avitalen Läsionen beobachtet werden, zeigt der ADC eine hohe Wiederholbarkeit und erfüllt damit die grundlegenden Voraussetzungen eines geeigneten Biomarkers. Darüber hinaus wird die Robustheit des ADC für das Lymphknotenstaging erörtert. Auf Basis separater Patientenkollektive werden die Rater- und Scanner-induzierte Variation untersucht. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse werden unter Berücksichtigung der hierarchischen Datenstruktur im Rahmen einer Simulationsstudie mit den Ergebnissen zur Verteilung des ADC abhängig vom Lymphknotenstatus verknüpft. Der ADC zeigt eine hohe Trennschärfe, welche durch die zusätzliche Streuung aufgrund variierender Rater oder Scanner nicht wesentlich gemindert wird. Bei Patienten mit Prostatakarzinom zeigt der ADC somit ein hohes diagnostisches Potenzial sowohl für die Beurteilung des Therapieansprechens von osteoblastischen Metastasen als auch für das Lymphknotenstaging.