Interobserver Comparison of CT and MRI-Based Prostate Apex Definition Clinical Relevance for Conformal Radiotherapy Treatment Planning

Background:

CT is widely used for conformal radiotherapy treatment planning of prostate carcinoma. Its limitations are especially at the prostatic apex which cannot be separated from the urogenital diaphragm. The aim of this study was to compare the localization of the prostatic apex in CT and axial MRI to the sagittal MRI in an interobserver analysis.

Patients and Methods: 22 patients with pathologically proven prostatic carcinoma were included in the analysis. In all patients sagittal and axial T2-weighted MRI and conventional CT were performed. The position of the MRI and CT apices were localized independently by three observers in relation to the intertrochanteric line. Additional subjective judgment of the ability to define the apical border of the prostatic gland was performed by a five-scaled score.

Results: The apex of the prostate could be discriminated statistically significant (p < 0.001) better in the MRI as compared to CT with best judgment for the sagittal MRI. The interobserver variation for the definition of the prostatic apex was statistically significant (p = 0.009) smaler for the sagittal MRI compared to axial MRI and CT. On the average the apex as determined by sagittal MRI, axial MRI and CT was located 29 mm, 27 mm and 24 mm above the intertrochanteric line. The apex defined by CT would have led to an additional treatment of 6–13 mm in 10/22 patients compared to the sagittal MRI, defined by axial MRI only in five patients.

Conclusion: Additional MRI provides a superior anatomic information especially in the apical portion of the prostate. It should be recommended for every single patient in the treatment planning process. It helps to avoid an unnecessary irradiation of healthy tissue and could lead to a decrease of anal side effects and radiation-induced impotency due to a reduction of the extent of irradiated penile structures.

Hintergrund:

Die Computertomographie (CT) stellt den Standard in der konformalen Strahlentherapieplanung des Prostatakarzinoms dar. Vor allem im Bereich des Apex der Prostata stößt die CT durch die fehlende Abgrenzbarkeit vom Diaphragma urogenitale an ihre Grenzen. Ziel dieser Studie war es, die Lokalisation des Apex im konventionellen CT und im axialen MRT mit jener im sagittalen MRT zu vergleichen.

Patienten und Methode: 22 Patienten mit histologisch verifiziertem Prostatakarzinom wurden in die Auswerung einbezogen. Bei allen Patienten wurde eine axiale und sagittale T2-gewichtete MRT und eine konventionelle CT unter Planungsbedingungen durchgeführt. Die Lokalisation des Apex wurde in allen drei Schnittbildmodalitäten von drei Untersuchern in Relation zur Linea intertrochanterica festgelegt. Zusätzlich wurde die subjektive Abgrenzbarkeit des Apex nach einer fünfrangigen Skala beurteilt.

Ergebnisse: Die subjektive Abgrenzbarkeit des Apex wurde im MRT statistisch signifikant (p < 0,001) besser beurteilt als im CT, mit der besten Beurteilung für das sagittale MRT (Abbildung 1). Die Interobserver-Abweichung der Apexlokalisation war für das sagittale MRT statistisch signifikant (p = 0,009) kleiner im Vergleich zum axialen MRT und CT. Im Mittel wurde der Apex im sagittalen MRT, axialen MRT und CT 29 mm, 27 mm und 24 mm oberhalb der Linea intertrochanterica lokalisiert (Abbildungen 2 bis 4). Eine Apexdefinition auf Basis des CT hätte im Vergleich zum sagittalen MRT bei 10/22 Patienten zu einer zusätzlichen Bestrahlung von gesundem Gewebe geführt, auf Basis der axialen MRT nur bei fünf Patienten.

Schlussfolgerung: Die Kernspintomographie bildet die Anatomie im Bereich des Prostataapex deutlich besser ab als die CT und sollte deshalb zusätzlich durchgeführt werden (Abbildung 6). Sie erlaubt eine adäquate Apexdefinition im Rahmen der konformalen Bestrahlungsplanung des Prostatakarzinoms und hilft so, eine unnötige Bestrahlung gesunder analer oder peniler Strukturen zu vermeiden. Dies kann sowohl zu einer Reduktion von radiogenen analen Nebenwirkungen als auch zu einer Verminderung von radiogenen Potenzstörungen beitragen.