Abstract

Prostate cancer (PCa) is the second most frequently diagnosed cancer and the fifth leading cause of cancer death among the male population worldwide, according to the GLOBOCAN 2018 database (Bray et al., 2018). Current methods to diagnose and characterise prostate cancer with prostate-specific antigen (PSA) measurement, standard random sextant biopsies (SB), and clinical data have established deficiencies. Multiparametric magnetic resonance imaging (MP-MRI) is a promising tool to address these shortcomings.

In the first study of this thesis, we randomized 130 biopsy-naive men with a suspicion of PCa based on abnormal PSA value to pre-biopsy MP-MRI and control groups. Targeted biopsies (TB) from suspicious MP-MRI lesions, if found, were performed in the MRI group in addition to SB. TB did not significantly improve PCa detection rate. In 9/10 patients with a solitary anterior lesion in MP-MRI, clinically significant cancer was diagnosed with TB, while only three cancers, all clinically insignificant, were found with SB.

In study II, the prostatectomy histology of 162 men with preoperative prostate MRI was re-evaluated and compared to original MRI readings. The aim was to estimate the predictive value of MRI lesion maximal diameter to adverse pathological staging. MRI index lesion diameter ≥ 15 mm was an independent risk factor for extraprostatic extension (EPE), positive surgical margins (PSM), and seminal vesicle invasion (SVI). Lesion diameter ≥ 20 mm was a significant risk factor for lymph node metastasis (LNM).

Study III estimated the diagnostic value of MRI for prostate cancer histological subtypes of invasive cribriform Gleason pattern 4 (CA) and intraductal prostate cancer (IDC), which have recently been demonstrated to be adverse pathological features. Prostatectomy histology and MRI images of 124 consecutive men were re-evaluated. MRI identified 90.5% (95% CI 82.8–95.6%) of tumours including any CA/IDC. All 21 tumours with predominantly CA/IDC histology (≥ 50%) were identified with MRI.

In conclusion, the diagnostic value of MRI was limited in a pre-biopsy setting, but it has since been improved through enhanced imaging, reporting, and biopsy protocols. MRI is a promising tool for grading and staging PCa, but it needs to be further studied in prospective trials before implementing in daily clinical use for these indications.

Tiivistelmä

Eturauhassyöpä on 2018 julkaistun GLOBOCAN tietokannan mukaan ilmaantuvuudeltaan toiseksi yleisin ja kuolinsyynä viidenneksi yleisin miesten syöpä maailmassa. Eturauhassyövän diagnosointi ja syövän luonteen arviointi PSA-veritestin, peräsuolen kautta ultraääniohjauksessa otettujen neulakudosnäytteiden ja kliinisen tutkimuksen perusteella on todettu puutteelliseksi. Eturauhasen monimuuttujainen magneettikuvaus (MK) on osoittautunut lupaavaksi menetelmäksi puutteiden korjaamiseksi.

Väitöskirjatyön ensimmäisessä osatyössä poikkeavan PSA-arvon vuoksi ensimmäistä kertaa eturauhasen neulanäytteisiin ohjatut 130 miestä satunnaistettiin kahteen ryhmään. MK-ryhmän miehille suoritettiin eturauhasen MK ja sen jälkeen otettiin rutiininäytteet ja mahdollisista MK-poikkeavuuksista kohdennetut neulakudosnäytteet. Kontrolliryhmän miehiltä otetiin vain rutiininäytteet. Tulosten mukaan kohdennetut näytteet eivät lisänneet todettujen syöpien lukumäärää tilastollisesti merkittävästi. Kliinisesti merkityksellinen syöpä löytyi kohdennetuista näytteistä 9/10 mieheltä, joilla todettiin yksittäinen eturauhasen etuosassa sijaitseva MK-poikkeavuus. Rutiininäytteissä vain kolmelta heistä löytyi syöpä, joista jokainen oli kliinisesti merkityksetön.

Toisessa osatyössä sama patologi tutki taannehtivasti MK:ssa ennen eturauhasen poistoa käyneiden 162 syöpäpotilaan eturauhasen kudosnäytteet. Löydöksiä verrattiin alkuperäisiin MK-lausuntoihin. Tavoitteena oli selvittää epäilyttävimmän MK-muutoksen suurimman läpimitan ennustearvoa syövän paikallis- ja imusolmukelevinneisyyteen. MK-muutoksen läpimitta ≥ 15 mm oli itsenäinen ja tilastollisesti merkittävä riskitekijä kapselin läpikasvulle, positiiviselle leikkausmarginaalille ja syövän etenemiselle siemenrakkuloihin. ≥ 20 mm läpimitta oli tilastollisesti merkittävä riskitekijä imusolmuke-etäpesäkkeiden löytymiselle.

Kolmannessa osatyössä selvitettiin vastikään huonompaan ennusteeseen liitettyjen tiehyensisäisen eturauhassyövän (IDC) ja Gleasonin luokka 4 seulamaisen, verkkomaisesti rakentuvan alatyypin (CA) erottumista MK:ssa. 124 syövän takia leikatun miehen eturauhasnäytteet ja magneettikuvat arvioitiin uudelleen. 90.5 % (95 % CI 82.8–95.6 %) kaikista vähänkin CA/IDC syöpätyyppiä sisältävistä kasvaimista erottui magneettikuvissa. Sensitiivisyys oli hyvä riippumatta CA/IDC esiintyvyyden %-osuudesta kasvaimissa. Kaikki 21 valtaosin CA/IDC kasvutapaa (≥ 50 %) edustavat kasvaimet erottuivat MK:ssa.

MK:n hyöty diagnostiikalle ennen ensimmäisiä neulanäytteitä oli rajallinen, mutta on sittemmin parantunut kuvaus-, raportointi-, ja näytteenottotekniikoiden kehityttyä. MK on lupaava tekniikka eturauhassyövän levinneisyyden ja pahanlaatuisuuden arvioimiseen. Päivittäinen kliininen käyttöönotto edellyttää kuitenkin eteneviä lisätutkimuksia.

Osajulkaisut / Original papers

Osajulkaisut eivät sisälly väitöskirjan elektroniseen versioon / Original papers are not included in the electronic version of the dissertation.

1. Tonttila, P. P., Lantto, J., Pääkkö, E., Piippo, U., Kauppila, S., Lammentausta, E., … Vaarala, M. H. (2016). Prebiopsy Multiparametric Magnetic Resonance Imaging for Prostate Cancer Diagnosis in Biopsy-naive Men with Suspected Prostate Cancer Based on Elevated Prostate-specific Antigen Values: Results from a Randomized Prospective Blinded Controlled Trial. European Urology, 69(3), 419–425. https://doi.org/10.1016/j.eururo.2015.05.024

2. Tonttila, P. P., Kuisma, M., Pääkkö, E., Hirvikoski, P., & Vaarala, M. H. (2018). Lesion size on prostate magnetic resonance imaging predicts adverse radical prostatectomy pathology. Scandinavian Journal of Urology, 52(2), 111–115. https://doi.org/10.1080/21681805.2017.1414872

3. Tonttila, P. P., Ahtikoski, A., Kuisma, M., Pääkkö, E., Hirvikoski, P., & Vaarala, M. H. (2019). Multiparametric MRI prior to radical prostatectomy identifies intraductal and cribriform growth patterns in prostate cancer. BJU International, 124(6), 992–998. https://doi.org/10.1111/bju.14812

   Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version