Detecting prostate cancer metastases - PET/CT and the sentinel node technique

Abstract

Prostate cancer is one of the most common malignancies. Its treatment is highly dependent on the presence or absence of metastases. The available invasive and non-invasive modalities for detecting metastases are imperfect. Positron-emission tomography fused with computed tomography (PET/CT) is a non-invasive method for detecting metastases that is presently evaluated for prostate cancer. Fluoride and choline are PET/CT tracers with different properties; fluoride detects bone metastases only, while choline may detect metastases in bone, lymph nodes, and other organs. Sentinel node (SN) detection is an invasive method that allows selective dissection of the lymph nodes most likely to contain metastases. The SN technique may increase the detection rate by identifying metastases also outside the template of a standard lymphadenectomy. The clinical implications of the combination of choline and fluoride PET/CT were prospectively evaluated in Study I. The findings of choline PET/CT were compared with extended pelvic lymph node dissection (ePLND) in Study II. The clinical implications of early choline PET/CT in patients with biochemical recurrence (BCR) after radical prostatectomy (RP) was evaluated in Study III. SN detection was prospectively evaluated and compared with ePLND in Study IV.

The main results were:

1) A fifth of patients with high-risk prostate cancer and normal or inconclusive planar bone scan had extensive metastatic findings on the PET/CT exams, leading to change of management. The choline and fluoride scans did on their own indicate metastases in patients in which the other scan did not.

2) Choline PET/CT had a high specificity (0.98) but, depending on the cut-off value of tracer uptake, had a low sensitivity (0.21–0.46) for lymph node metastases.

3) Choline PET/CT indicated metastases in 28% of hormone-naïve patients with BCR after RP and prostate-specific antigen of less than 2 ng/mL.

4) SN detection performed at least equal to ePLND in determining lymph node stage, with sensitivity 0.96.

Conclusions: Choline and fluoride PET/CT and SN detection may be valuable diagnostic modalities for detecting metastases of prostate cancer.

Abstract (Swedish)

Popular Abstract in Swedish

Prostatacancer är idag den vanligast diagnostiserade cancerformen i Sverige. De flesta nya fallen som upptäcks är lokaliserade till prostatan och kan i hög utsträckning botas med antingen operation eller strålbehandling. För en del män har dock prostatacancern hunnit sprida sig redan vid diagnos och då är chansen till bot mycket liten. Vid utbredd spridning, så kallad metastasering, är risken för bieffekter och komplikationer av operation eller strålbehandling större än nyttan. Det är därför av stor vikt att utbredningen av cancern fastställs innan behandlingen påbörjas.

Utredning av metastaser sker i första hand med skelettscintigrafi för att upptäcka skelettmetastaser och lymfkörtelutrymning, ett kirurgiskt ingrepp för att upptäcka lymfkörtelmetastaser. Båda metoderna har dock klara begränsningar och för lymfkörtelutrymning finns dessutom risk för komplikationer.

Positron-emissions-tomografi kombinerat med datortomografi (PET/DT) är en icke-invasiv metod för metastasdiagnostik. Fluorid och kolin är två PET/DT-markörer med olika egenskaper. Fluorid kan enbart upptäcka skelettmetastaser medan kolin kan upptäcka metastaser i hela kroppen.

Portvaktskörtelkirurgi är ett sätt att selektivt operera ut de lymfkörtlar som har störst risk att innehålla metastaser. Därigenom kan man möjligen slippa en del av biverkningarna av en hel lymfkörtelutrymning och möjligen också upptäcka metastaser som ligger utanför området för lymfkörtelutrymning.

I våra studier har vi jämfört kolin-PET/DT och fluorid-PET/DT och studerat den kliniska nyttan av dessa två undersökningar när skelettscintigrafi har varit normal eller osäker. Vi har också undersökt tillförlitligheten hos både kolin-PET/DT och portvaktskörtelkirurgi för att upptäcka lymfkörtelmetastaser, genom att jämföra med vanlig lymfkörtelutrymning. Slutligen har vi undersökt den kliniska nyttan av kolin-PET/DT hos patienter med återfall i prostatacancer efter tidigare operation i botande syfte.

Våra resultat visade att både kolin-PET/DT och fluorid-PET/DT var för sig kan indikera metastaser som den andra undersökningen missar. Tjugo procent av patienterna hade så stor metastasutbredning synlig på PET/DT att den planerade botande behandlingen avstyrdes. Kolin-PET/DT hade en hög tillförlitlighet om undersökningen visade ett kraftigt upptag av kolin i en lymfkörtel, men högst hälften av patienterna med metastaser upptäcktes. Portvaktskörtelkirurgi var åtminstone lika tillförlitligt som lymfkörtelutrymning, men hos 13 % av patienterna kunde man inte återfinna någon portvaktskörtel. Vid återfall efter operation talade kolin-PET/DT för metastaser hos 28 % av patienterna med prostata-specifikt antigen (PSA) < 2 ng/mL och 24 % av patienterna med PSA < 1 ng/mL.

Slutsatsen är att PET/DT, med kolin eller fluorid som markörer, och portvaktskörtelkirurgi kan vara värdefulla diagnostiska metoder, men deras begränsningar måste beaktas.

• author: Kjölhede, Henrik
• supervisor: Ola Bratt; Fredrik Liedberg
• opponent: Professor Nilsson, Sten, Karolinska Institutet
• organization: Urological cancer, Malmö (research group); BioCARE: Biomarkers in Cancer Medicine improving Health Care, Education and Innovation
• publishing date: 2014
• type: Thesis
• publication status: published
• subject: Urology and Nephrology; Cancer and Oncology
• keywords: Prostate cancer, Metastases, PET/CT, Choline, Fluoride, Sentinel lymph nodes
• in: Lund University Faculty of Medicine Doctoral Dissertation Series
• volume: 2014:128
• pages: 78 pages
• defense location: Lilla Aulan, Konferenscentrum, Jan Waldenströmsgatan 5, SUS, Malmö
• defense date: 2014-11-21 13:00:00
• ISSN: 1652-8220
• ISBN: 978-91-7619-057-9
• language: English
• LU publication?: yes
• id: a309da7f-9293-4203-b595-48da61961e9d (old id 4778360)
• date added to LUP: 2016-04-01 13:54:50
• date last changed: 2023-04-18 20:25:58