Endosonographisches Staging von Rektumtumoren*
Zusammenfassung
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Endosonographic stagingol'rectal tumours
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Bei 81 Patienten mit einem Rekturntumor wurde präoperativ ein Stagiiig mittels endorektaler ~) Sonographie durchgeführt. In 87% der Fälle ( 7 V ~entsprach die endosonographische Bestimmung der Infiltrationstiefe dem postoperativen histopathologischeii Ergebnis, wobei die iür die Frage des Operationsverfahrens besonders wichtige Abgrenzung der T,., -Tumoren in 94% (51/54) gelang. Eine Differenzierung zwischen Tolind T,-Tumoren (d. h. zwischen Adenomen und maximal die Submiikosa infiltrierenden Karzinomen) war anharid der Tiefenausdehnung nicht möglich. 5 / ~ ~ ,der T,- und l4/1,, der TI(-Tumoren wurden richtig eingeschätzt, ein T,-Karzinom ('/I) wurde unterschätzt. Ein Vergleich der Echostruktur von Adenomen und Karzinomen bei 76 der Patienten zeigte, daß V 4 3 Adenome (65%) sich homogen echogen, 24/13 Karzinome (73%) sich inhomogen echoarm darstellten.
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Pre-operative staging was performed in 81 patients with rectal tiimours by means of endorectal sonography. In 87% of cases (70 out of 811, tlie endosonographic findings corresponded with the histopathological appearance; the recognition of TOandl tumours. which is important in deciding surgical procedures, was possible in 94% (52 out oi54). Diffcrentiation between T. and T, tumours (i. e. between adenornas and carcinomas infiltrating the submiicosa) was not possible. Five out of ten ofT2 and 14 oiit of I 6 T? tumours were staged correctly. One T4 tiimour was placed in too low a stage. A comparison of the echo struct,iirct oT adenomas and carcinomas in 76 patients showed that 28 out of 43 adenomas (65%) have homogenous echoes. while 24 out of 3 3 carcinomas (73%) showed inhomogenous low intensity echoes.
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Schlüsselwörter
Key words
Endosonographie - Rektumtumoren Staging
Endosonography - Rectum tumours Staging
Einleilung -
Die Inzidenz der Kolon- und Rektumtumoren steigt in der gesamten westlichen Welt (25, 31). In der Aufstellung über Sterbefalle an bösartigen Tumoren stand das Kolonkarzinom (Kolon und Rektum werden in den Statistiken meist gemeinsam geführt) bereits 1986 bei Männern an 2. Stelle nach Karzinomen der Lunge. bei Frauen an 2. Stelle nach Sterbefallen an bösartigen Tumoren der Brust (25). Ausgangspunkt von Rektumkarzinomen sind häufig Adenome der Kolonschleimhaut, wobei mit zunehmender Größe der Adenome die Wahrscheinlichkeit der malignen Entartung steigt (16). Die zunehmende Anwendung kontinenzerhaltender Operationen sowie die Einführung endoskopischer mikrochirurgischer Verfahren (8) setzt ein exaktes präoperatives Staging voraus, wobei insbesondere die Abgrenzung der Adenome und T,-Karzinome von den anderen Tumoren wichtig ist. -
*DieArbeitenthält wesentliche Ergebnisse der Inauguraldissertationvon tlerrn Dr. Ch. Kunlz. --
1:ortschr. Röntgenstr. 153,4(1990)3 7 3 - 378 O Gcorg'l'hierne Verlag Stuttgart . New York
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Ziel der vorliegenden Studie war herauszufinden, inwieweit die Endosonographie zum lokalen Staging von Rektiimtumoren, insbesondere zur Unterscheidung kleiner Tumoren, d. h. zur Differenzierung zwischen lind T,-Tumoren, geeignet ist. Material und Methode Zwischen Juni 1987 und Februar 1989 wurden insgesamt 84 Patienten mit einem bekannten Rektuintumor im Rahmen der präoperativen Diagnostik endosonographisch untersucht (Combisone 320-5, Fa. Kretz). Die Patienten waren zwischen 18 und 83 Jahre alt. das mittlere Alter betrug 64 Jahre. 81 Patienten wurden operiert, so daß ein Vergleich mit dem pathohistologischen Befund möglich war. Die Ultraschalluntersuchung des Rektums erfolgte in Steinschnittlage im Anschluß an eine Rektoskopie. Dazu wurde eine Ultraschallsonde über das Rektoskop in das Rektum möglichst weit über den Tumor hinaus eingeführt. Zur Ultraschalluntersuchung wurde das Rektoskop mit der angekoppelten Ultraschallsonde langsam zurückgezogen. Die Ultraschallsonde bestand aus einem Handgriff. einem 30 cm langen Führiingsstab und einem 5 cin langen Schallkopf an der Spitze des Stabes. Der Schallkopf rotierte mit 12 Umdrehungen pro Sekunde und besaß an der Spitze 3 Schei-
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Von H. ~ t r u n k ' A. , ~ e i n t 2K. , Frank1, Ch. ~ u n t z ' C. . Ru($-' und S. Urnunstein.' 'liistitut für Klinische Strahlenkunde (Direktor: Prof. I)r. M. Tlielen). 'Chirurgische Klinik (Direkior: Piol', Ur. T h . Junginger) u n d "atlinlogisch-~natnmischec Institut (Direktor:Prol D i . \V. l'hoenes) der l niveisitätsklinikenMainz
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benwandler (Abb. I ) . Anfangs cvurde eine Sonde eingesetzt, bei der die drei Wandler alle eins Frequenz von 8 MHz hatten. aber einen unterschiedlicheri Neigungswinkel von 70. 80 und 90 Grad. Bci dcm später eingesetzten Modell hatten die Scheibeiiwaiidler eine unterschiadlichc Arbeitsfrequenz ( 5 . 8 u n d 10 MHz).aber die gleiche Scliallausbreitungsrichtung (90 Grad zur Drehachse der Sonde) (Abb. 2).Die Ultraschallsonde wurde über eirien Bajoiiettverschlul%wasserdicht init dem Rektoskop verbunderi. Zur sonographischen Untersuchung konnte so das Rektum selbst zur akustischen Ankopplung mit Wasser gefüllt werden. Alternaiiv wiirde eiii Ilüssigkeitsgelülltcr Ballon über den Kopf der Sonde gestülpt. Der Bildaubaii beiriig 8 Bilder pro Sekuiide. Der Fokusber~ichlag laut Herstellerangaben für den 10-MHz-Scheiberi~vai1~11erbei 8-24 mrii. lur 8 MHz boi 18- 45 mm und für 6 M H z bei 21-46 mrn.
Ergebnisse Zur Orientierung während der endosonographischen Untersucliuiig dienten insbesondere dorsal das Os sacrum, ventral je nach Höhe und Geschlecht Prostata, Samenblasen, Vagina. Uterus, Ovar und die Harnblase. Durch die Rotation des Schallkopfes entstand ein 360-Grad-Real-time-Querschriittsbild durch den Darm lind die angrenzenden Gewebe (Abb. 3 U . 5 ) und ermöglichte die sonographische Darstellung des Rektums und Sigmas bis zu einer Höhe von etwa 30 cm a b ano.
Durch ein RekioskopeingeführteUltraschallsonde.bestehend aus Handgriff. Führungsstab undSchallkopf mit 3 Scheibenwandlern.DieUltraschallsonde ist über einen Bajonettverschlußwasserdicht mit dem Rektoskop verbunden. Abb. 1
Bei der normalen Darmwand ließen sicl-i sonographisch 3 durchgeheride echoreiche Linien mit dazwischenliegeriden echoarmen Linien Unterscheiden (Abb. 4). Dehnung der Darmwand durch den Ballon oder reichliche Wasserfülliing fiihrte zur Reduktion der Wanddicke und zum Verschmelzen der innersten 2 echoreichen Linien. Die Fünfschichtigkeit der Darmwand ließ sich gut mit den 8- und 10-MHz-Scheibenwandlern darstellen, mittels 5 MHz nur bei geringer Dehnung der Darmwand und optimaler Fokuseinstellung. Tumoren stellten sich als schwach echogene bis echoarme Raumforderungen dar. die je nach Bindringtiefe zur Aufhebung der sonographischen Wandschichtung führten (Abb. 3 . 5 u. 6) und so eine Bestimmung der l'iefenausdehnung ermöglichten. Sicherstes Zeichen einer l'umorinfiltration in die Darmwand war der Abbruch einer sonographischen Linie, ein weiteres - allerdings unsichereres - Kennzeichen die Unschärfe einer Linie (Abb. 3). Zur Klassifikation diente ein analog der TNMKlassifikation für Rektumtumoren entwickeltes sonographisches System. wobei vor das T ein kleines U für Ultraschall gestellt wurde (15 , 20): uT,,., : Vonvölbung der innersten echoreichen und echoarmen Linie in das Darmlumen bei erhaltener oder nur im inneren Anteil verletzter mittlerer eclioreicher Linie (Abb. 5). uTz: Vollständiger Abbruch der innersten und mittleren echoreicheii Linien sowie der dazwischenliegenden echoarmen Linie, ohne vollständigen Abbruch der äußeren echoarmen Linie und erhaltener äußerer echoreicher Grenzschicht. uT3: Vollständiger Abbruch der inneren Linien bis zur äußeren echoarmen Linie und mindestens teilweiser Abbruch der äußeren echoreichen Grenzschicht (Abb. 3).
Abb. 2 Schematische Darstellungder Fokuszorien des 5., 8-und 10-MHz. Schallkopfes bei der Endosonographiedes Rektums mlsm = MukosaISubmukosa,m p = Muskularis propria, slpr = SerosalperirekialesGewebe.
T :
Vollständiger Abbruch aller 5 Schichten und Einbruch der Tumorstruktur in die Nachbarorgane.
Bei 81 Patienten war ein Vergleich des endosonographischen Stagings mit dem postoperativen pathologischen Ergebnis möglich. In 87% der Fälle (7[/s~) entsprach die endosonographische Bestimmung der Infiltrationstiefe dem postoperativen histopathologischen Ergebnis (Ta.b. 1). lnsbesondere wurden V 5 4 (94%) der To.l-Tumoren richtig eingeschätzt und von den anderen Tumoren abgegrenzt. Eine weitergehende Differenzierung zwischen Tu- und TI-Tumoren (d. 11. zwischen Adeiiomen und maximal die Submukosa iilfiltrierendeil Karziiiomen) war anhand der Tiefenausdehnung nicht möglich. >/IO der Tz- und 14hr,der TB-Tumoren wurden richtig eingeschätzt; allerdings wurden je 2 TZ-und T3- sowie ein T4-Karzinom uriterscIiätz1 (Tab. 1).
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374 Fortschr. Röntgenslr. 153.4
Endosonogrr~ph~sch~sStag~rig uon Reklunztronoren -
Abb. 3 a Deutlich ist bei der Untersuchungohne Ballonzu erkennen, wieder Tumor (Pfeile)alle Wandschichten des ReMums durchbricht und das perirektale Fettgewebe infiltriert. Abb. 3
Abb. 3 b Bei der Untersuchungmit Ballon ist eine genaue Beurteilung nicht mehr inoglich.
Endosonographischund pathohistologischT3-Tumor
Tab. 1 Vergleich der praoperativendosonographisch bestimmten Infiltrationstiefe (ui) mit dem postoperativen pathohistologischen Ergebnis(pT). . .
~
~
I
I PT;!
pTo.1
..P---..----
I
( PT&
pT3
Tab. 2Vergleich dersonographischen Echostruktur niit dem histologischen Befund.
1 Abb. 4 a Ausschnittvergrößerung aus einer normalen Darmwand zur Demonstration des 5schichtigen ~ändaufbaus.1 = innerste echoreiche, 2 = innere echoarme. 3 = mittlere echoreiche, 4 = äußereechoarme und 5 = äuBere echoreiche Linie.
homogen echogen homogen echoarm inhomogen echogen inhomogen echoarm
--
.-...
.
.
Adenom
1 28 7 6 2
I
Karzinom
1 1 6 2
24
Linie 1 Linie2 -tunica mucosa Linie 3- telasubmucosa Linie 4 - tunica muscularis Linie 5 - tela subserosa/ lunica serosalperirektales Gewebe Abb. 4 b Entsprechende anatomische Schemazeichnung. Allerdings soll betont werden. daß einegenaue Korrelation der sonographischen Linien mit denanalomischenSchichten nicht möglich ist. Insbesondere bei den echoreichen Linien 1 und 5 handelt es sich mehr um Grenzflächenechos.
Ein Vergleich der Echostriiktur von Adenomen und Karzinomen bei 76 der Patienten zeigte, daß sich einerseits 28/43 Adenome (65 %) homogen echogen, '%33 Karzinome (73%) inhomogen echoarm darstellten (l'ab. 2). Andcrcrseits handelte es sich bei '129 (96%)der homogen echogenen Tumoren um Adenome und bei 24/2(/26 (92%) der inhomogen eclioarmen um Karzinome.
Bei 5 Patienten konnten sonographisch teils eclioarme. teils schwach echogene Lymphknoten erkannt werden. Wegen der fehlenden Markieriingsmöglichkeiten während der Untersiichiing war ein histologischer Vergleich jedoch nicht möglich. Ein Bildbeispiel verdeutlicht jedoch, dafl sich im Einzelfall karzinomatös veränderte Lymphknoten genauso darstellen können wie entzüiidlich veränderte (Abb. 6). Diskussion Die Bestimmung des Invasiorisgrades rnaligner Rektunitumoren beruhte vor der Einführung endosonographischer Untersuchungen vor allem auf der siibjektiven rektal-digitalen Palpation. Die Darstellung der Schleimhaiit im Kolon-Kontrasteinlaiif kann nur indirekte Zeichen der Wandinfiltration liefern. Mittels Cornputertornographie und in letzter Zeit Magnetreso~~anztornographie können selbst der komplette Wanddurchbruch (T3Stadium) und die Infiltration benachbarter Organe (T4-Stadium) nur bedingt erkannt und differenziert werden, eine
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P -
Abb. 6 a Resektat eines Rektumkarzinoms mit Stecknadeln zur Markierung. Dasentsprechende Ultraschallbild des mit der Stecknadel ( I ) markierten Tumors und der pathohistologische Schnitt sind in Abb. 6 b U. C dargestellt.
Unterscheidung zwischeii T l - (Tumor aut'Mukosa und Subrnukosa beschränkt) und Tz-Stadium (Tuinorausdehnung bis maximal R/luskularis propria) ist nicht möglich (1, 12, 13,291. Die Endosoriographie ermiiglichte es erstirials. nicht nur die Schleimhaut, sondern auch die Darmwand und das umgebende pararektale Gewebe mit hoher räumlicher Auflösung zu untersuclieii (3. 5, 7, 10 12, 19- 23.28, 32). -
Zur akustischen Ankopplung zwischen Scl-iallsonde und Darrnwand und zur notwendigen Aiifdehnung des Darmlumens kann prinzipiell entweder das Rektum selbst oder ein um die Schallsonde gestiilpter LatexbalIon mit Flüssigkeit aufgefüllt werden. Die überwiegend von uns genutzte Möglichkeit besteht im dirckten .luffüllen des Rektums mit Wasser, so daß der Schallkopf sich frei irn Darmlumen dreheri kann. Die Gestalt des Tumors bleibt so gewahrt, und die Erkennbarkeit und Differenzierung kleiner Tumoren ist unsrres Erachtens besser möglich (Abb. 3). Das andere. in der Literatur bisher beschriebene Verfahren besteht im Überstülpen eines Ballons aus Latex über den Schallkopf (3-7. 11, 18, 21 -23, 29). Dieser Ballon wird dann mit Flüssigkeit gefüllt und legt sich der Darrnwand an. Vorteil des Ballons ist die definierte Aufdehnung des Rektums an gewünschter Stelle. wodurch stenosierendc Turnoreri aufgedehnt werden und so überhaupt niir untersuchbar sein können. Ein großer Yachteil ist, daß die Rektumwand gelegentlich so stark gedehnt wird, daß die sonographisch unterscheidbaren Schichten verschinelzen oder daß kleine Adenome durch den Druck des wassergefiillten Ballons in die Darrnwand gepreßt werden (Abb. 3). Bei inkontinenten Patienten ist der Ballon die einzig mögliche Form der Flüssigkeitsaiikopplung, ebenso wie die Darstellung des Analkanales bis etwa 2 cm oberhalb der Linea dentata wegen der anatomischen Verhältnisse nur mittels Ballon riiöglicli ist.
Abb. 6 b Ultraschallbild desTumors sowie dreier dorsal des Tumorsgelegener Lymphknoten aus Abb. 6 a an der mittels roter Stecknadel markierten Stelle. I Stecknadel, 2 und 3 = schwach echogene, 4 = echoarmer Lymphknoten.
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Abb. 6 C Pathohistologischer Schnitt entsprechend dem Ultrschallbild aus Abb 6 b. Die mit 2 und4 markierten Lymphknoten entsprachen karzinomatos veranderten, der mit 3 gekennzeichnete einem entzundlich veranderten Lymphknoten.
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Abb. 5 Endosonographisch lind pathohistologisch Adenom. Der schwach echogeneTurnor (Pfeile) sitzt sonographisch der innersten echoreichen Linie auf. ohne diesezu unterbrechen.
Sonographisch Iäßt sich die normale Darmwand in 5 Linien auflösen (Abb. 4). Einer inneren echorrichen Linie folgt eine echoarme, daraufwieder eine cchoreiche usw. Ilntersucliuiigen ( 2 , 6, 7, 14. 26) ziim Vrrgleicli dieses sonographischen Bildes rriit entsprechendeii histologisc,hen Scliiiitten ~ r g a b c nfolgende Zuordniiiig:
2 der 1 6 in der pathologischen Uiitersuchiing als T3-Karzinom beurteilte I'uinoren wurden endosonographisch als To.l-Stadium klassifiziert. Eine dieser Untersuchungen wurde zu Beginn der Studie durchgefiihrt, s o daß hier rriöglicherwcise mangelnde Untersucliererfaliriing ursächlich war. Eiric Begründung fiir die zweite Fehleinschätzung wiirde nicht gefunden
bzw. Wasser/Mukoso, echoarme Linie: Miikosx (Epithel, L,. propria). - zweite eclioreichc Linie: Grenzfläche iClukosa/Muskularis rnukosae. Subniukosa sowie (;reiizflächc Subiiiukosa/Muskularis propria. - - echoarmc 1.inie: h4uskularis propria. - dritte cchoreiclie Linie: Austrittsechos Muskularis propria, perirektales Fctt. -
l'unioren stellen sich als schwach echoarme bis echogene Rauniforderungen dar, die je nach Eindringtiefe zur Auhebung der sonographischen Wxridschichtung mit Abbruch oder -- unsicherer - Unschärfe einer 1.inie rühren. Insgesamt ist die Eiidosonographie mit einer Genauigkeit von bis zu 90% das ziir Zeit beste bildgebende Verfahren zur Bestimmung der Infiltrationstiefe beim Rektumkarzinom (3,5-7.9-11,17-24,27, 29-32). Dem entsprechen die in dieser Studie gewonnenen Ergebnisse. 7 0 / ~(87%) ~ der Tumoren wurden richtig eingeschatzt, wobei die für die Frage des Operationsverfahrens besonders wichtige Abgrenzung eines To.,-Tumors in 94% ( j % 4 ) gelang. Gerade bei diesen Tumoren hal sich in der praktischen Anwendung der 10-MHz-Scheibenwandler gut bewährt. während der 5-MHz-Wandler niir zur Beurteilung darmwandferner Organstrukturen benutzt wurde (Abb. 2). Die Entwickliing einer Schallsonde mit 3 Scheibenwandlern unterschiedlicher Frequenz ermöglichte es erstmals, interessierende Strukturen ohne Wechsel der gesamten UltraschaJlsonde mit optimalen Abbildungsqualitäteii untersiicheri zu können. In den beiden Fällen, bei denen sonograpathohistologisch aber ein Tz-Tiimor diaphisch ein gnostiziert wurde, lag histologisch eine beginnende Infiltration in die innere Schicht der Lamina muscularis propria vor. Griinde für die sonograpliische Unterschätziing liegen zum einen allgemein darin, daß die wenigen, für die pathohistologische Klassifizierung aber entscheidenden malignen Zellen mit dem Llltraschall grundsätzlich nicht darzustellen sind, eine Genauigkeit von 100% daher niemals zu erreichen ist. Ein zweiter Gesichtspunkt ist aber zudem. daß an der „Grenzfläche" zwischen den einzelnen anatomischen Wandschichten sonographisch Crenzflächenechos entstehen und die anatomischen M'andschichten zum Teil ..überlagernu. Auch die Grenzfläche Tumor/ Gewebe ergibt eine Grenzschicht. Die Unterscheidung zwischen beginnnender Invasion und Verdrängung wird dadurch unmöglich. Diese Uberlegungen gelten sinngemäß natiirlich auch für sonographisch unterschätzte Tumoren iin fortgeschrittenen Stadium. So infiltrierte ein endosonographisch als uT3-Tumor eingestuftes Karzinom im histologischen Präparat mit einigen Zellen die Steißbeinfaszie und mußte daher als pl; klassifiziert werden.
Bei den sonngraphisch iiberschätzteii l'uiiioren licß sich nur in einem Fall eine ausgeprägte peritumoröse lympl~oplasmazrlluläre Entzündiingsreaktion als Ursache der Fehlb~urteilurigfinden. bei den anderen fand sich Iiistologisch keine Erklärung. Homogenität und Echogeiiität geben Hinweise heziiglich der Malignität. sind jedoch keine beweisenden Kriterien. So handelte es sich bei homogen ecliogenen Tumoren in 96% um Adenome (Abb. 5), bei inhomogen echoarmen in 92% um Karzinome. Problematisch ist jedoch. daß eine Differenzierung des Echoniusters, insbesondere zwischen inhomogen echogen und echoarm. immer etwas subjektiv ist, zudem das sonomorphologische Bild der Tumoren je nach Einschallwinkel und gewähltem Fokusbereich gering variierte. Die Frage der Lymphkriotenerkennbarkeit und -darstellbarkeit soll in dieser Arbeit wegen der geringen Fallzahl iiicht beantwortet werden. Im Gegensatz zii anderen Arbeiten mit überwiegend T3- oder T I-'l'umoren (3. 19, 22) wurden von uns vor allem Tumoren im Frühstadium untersucht (54 pTo- und pT1-Tumoren von insgesamt 81). Allgemein wird beschrieben, daß stark echogei-ie Lymphknoten eher reaktiv vergrößert sind, während schwach echogene Lymphknoten mit hoher Wahrscheinlichkeit Metastasen aufweisen (19). Der Ausschluß einer Lyrnphknotenmetastasierung mittels Endosonographie ist jedoch nach unserer Meinung zumindest im Einzelfall nicht möglich (Abb. 6).
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- Innerste echoreicl-ie Linie: Grenzfläche Wasser/Schleiin
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Institut für Klinische Strahlcnkundn .loliaiiiics Giileiiberg Liiiv~rsilai Langenbeckstraße 1 D-6500 blainz Dieses Dokument wurde zum persönlichen Gebrauch heruntergeladen. Vervielfältigung nur mit Zustimmung des Verlages.
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Endosonographic stagingol'rectal tumours
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Bei 81 Patienten mit einem Rekturntumor wurde präoperativ ein Stagiiig mittels endorektaler ~) Sonographie durchgeführt. In 87% der Fälle ( 7 V ~entsprach die endosonographische Bestimmung der Infiltrationstiefe dem postoperativen histopathologischeii Ergebnis, wobei die iür die Frage des Operationsverfahrens besonders wichtige Abgrenzung der T,., -Tumoren in 94% (51/54) gelang. Eine Differenzierung zwischen Tolind T,-Tumoren (d. h. zwischen Adenomen und maximal die Submiikosa infiltrierenden Karzinomen) war anharid der Tiefenausdehnung nicht möglich. 5 / ~ ~ ,der T,- und l4/1,, der TI(-Tumoren wurden richtig eingeschätzt, ein T,-Karzinom ('/I) wurde unterschätzt. Ein Vergleich der Echostruktur von Adenomen und Karzinomen bei 76 der Patienten zeigte, daß V 4 3 Adenome (65%) sich homogen echogen, 24/13 Karzinome (73%) sich inhomogen echoarm darstellten.
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Pre-operative staging was performed in 81 patients with rectal tiimours by means of endorectal sonography. In 87% of cases (70 out of 811, tlie endosonographic findings corresponded with the histopathological appearance; the recognition of TOandl tumours. which is important in deciding surgical procedures, was possible in 94% (52 out oi54). Diffcrentiation between T. and T, tumours (i. e. between adenornas and carcinomas infiltrating the submiicosa) was not possible. Five out of ten ofT2 and 14 oiit of I 6 T? tumours were staged correctly. One T4 tiimour was placed in too low a stage. A comparison of the echo struct,iirct oT adenomas and carcinomas in 76 patients showed that 28 out of 43 adenomas (65%) have homogenous echoes. while 24 out of 3 3 carcinomas (73%) showed inhomogenous low intensity echoes.
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Schlüsselwörter
Key words
Endosonographie - Rektumtumoren Staging
Endosonography - Rectum tumours Staging
Einleilung -
Die Inzidenz der Kolon- und Rektumtumoren steigt in der gesamten westlichen Welt (25, 31). In der Aufstellung über Sterbefalle an bösartigen Tumoren stand das Kolonkarzinom (Kolon und Rektum werden in den Statistiken meist gemeinsam geführt) bereits 1986 bei Männern an 2. Stelle nach Karzinomen der Lunge. bei Frauen an 2. Stelle nach Sterbefallen an bösartigen Tumoren der Brust (25). Ausgangspunkt von Rektumkarzinomen sind häufig Adenome der Kolonschleimhaut, wobei mit zunehmender Größe der Adenome die Wahrscheinlichkeit der malignen Entartung steigt (16). Die zunehmende Anwendung kontinenzerhaltender Operationen sowie die Einführung endoskopischer mikrochirurgischer Verfahren (8) setzt ein exaktes präoperatives Staging voraus, wobei insbesondere die Abgrenzung der Adenome und T,-Karzinome von den anderen Tumoren wichtig ist. -
*DieArbeitenthält wesentliche Ergebnisse der Inauguraldissertationvon tlerrn Dr. Ch. Kunlz. --
1:ortschr. Röntgenstr. 153,4(1990)3 7 3 - 378 O Gcorg'l'hierne Verlag Stuttgart . New York
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Ziel der vorliegenden Studie war herauszufinden, inwieweit die Endosonographie zum lokalen Staging von Rektiimtumoren, insbesondere zur Unterscheidung kleiner Tumoren, d. h. zur Differenzierung zwischen lind T,-Tumoren, geeignet ist. Material und Methode Zwischen Juni 1987 und Februar 1989 wurden insgesamt 84 Patienten mit einem bekannten Rektuintumor im Rahmen der präoperativen Diagnostik endosonographisch untersucht (Combisone 320-5, Fa. Kretz). Die Patienten waren zwischen 18 und 83 Jahre alt. das mittlere Alter betrug 64 Jahre. 81 Patienten wurden operiert, so daß ein Vergleich mit dem pathohistologischen Befund möglich war. Die Ultraschalluntersuchung des Rektums erfolgte in Steinschnittlage im Anschluß an eine Rektoskopie. Dazu wurde eine Ultraschallsonde über das Rektoskop in das Rektum möglichst weit über den Tumor hinaus eingeführt. Zur Ultraschalluntersuchung wurde das Rektoskop mit der angekoppelten Ultraschallsonde langsam zurückgezogen. Die Ultraschallsonde bestand aus einem Handgriff. einem 30 cm langen Führiingsstab und einem 5 cin langen Schallkopf an der Spitze des Stabes. Der Schallkopf rotierte mit 12 Umdrehungen pro Sekunde und besaß an der Spitze 3 Schei-
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Von H. ~ t r u n k ' A. , ~ e i n t 2K. , Frank1, Ch. ~ u n t z ' C. . Ru($-' und S. Urnunstein.' 'liistitut für Klinische Strahlenkunde (Direktor: Prof. I)r. M. Tlielen). 'Chirurgische Klinik (Direkior: Piol', Ur. T h . Junginger) u n d "atlinlogisch-~natnmischec Institut (Direktor:Prol D i . \V. l'hoenes) der l niveisitätsklinikenMainz
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benwandler (Abb. I ) . Anfangs cvurde eine Sonde eingesetzt, bei der die drei Wandler alle eins Frequenz von 8 MHz hatten. aber einen unterschiedlicheri Neigungswinkel von 70. 80 und 90 Grad. Bci dcm später eingesetzten Modell hatten die Scheibeiiwaiidler eine unterschiadlichc Arbeitsfrequenz ( 5 . 8 u n d 10 MHz).aber die gleiche Scliallausbreitungsrichtung (90 Grad zur Drehachse der Sonde) (Abb. 2).Die Ultraschallsonde wurde über eirien Bajoiiettverschlul%wasserdicht init dem Rektoskop verbunderi. Zur sonographischen Untersuchung konnte so das Rektum selbst zur akustischen Ankopplung mit Wasser gefüllt werden. Alternaiiv wiirde eiii Ilüssigkeitsgelülltcr Ballon über den Kopf der Sonde gestülpt. Der Bildaubaii beiriig 8 Bilder pro Sekuiide. Der Fokusber~ichlag laut Herstellerangaben für den 10-MHz-Scheiberi~vai1~11erbei 8-24 mrii. lur 8 MHz boi 18- 45 mm und für 6 M H z bei 21-46 mrn.
Ergebnisse Zur Orientierung während der endosonographischen Untersucliuiig dienten insbesondere dorsal das Os sacrum, ventral je nach Höhe und Geschlecht Prostata, Samenblasen, Vagina. Uterus, Ovar und die Harnblase. Durch die Rotation des Schallkopfes entstand ein 360-Grad-Real-time-Querschriittsbild durch den Darm lind die angrenzenden Gewebe (Abb. 3 U . 5 ) und ermöglichte die sonographische Darstellung des Rektums und Sigmas bis zu einer Höhe von etwa 30 cm a b ano.
Durch ein RekioskopeingeführteUltraschallsonde.bestehend aus Handgriff. Führungsstab undSchallkopf mit 3 Scheibenwandlern.DieUltraschallsonde ist über einen Bajonettverschlußwasserdicht mit dem Rektoskop verbunden. Abb. 1
Bei der normalen Darmwand ließen sicl-i sonographisch 3 durchgeheride echoreiche Linien mit dazwischenliegeriden echoarmen Linien Unterscheiden (Abb. 4). Dehnung der Darmwand durch den Ballon oder reichliche Wasserfülliing fiihrte zur Reduktion der Wanddicke und zum Verschmelzen der innersten 2 echoreichen Linien. Die Fünfschichtigkeit der Darmwand ließ sich gut mit den 8- und 10-MHz-Scheibenwandlern darstellen, mittels 5 MHz nur bei geringer Dehnung der Darmwand und optimaler Fokuseinstellung. Tumoren stellten sich als schwach echogene bis echoarme Raumforderungen dar. die je nach Bindringtiefe zur Aufhebung der sonographischen Wandschichtung führten (Abb. 3 . 5 u. 6) und so eine Bestimmung der l'iefenausdehnung ermöglichten. Sicherstes Zeichen einer l'umorinfiltration in die Darmwand war der Abbruch einer sonographischen Linie, ein weiteres - allerdings unsichereres - Kennzeichen die Unschärfe einer Linie (Abb. 3). Zur Klassifikation diente ein analog der TNMKlassifikation für Rektumtumoren entwickeltes sonographisches System. wobei vor das T ein kleines U für Ultraschall gestellt wurde (15 , 20): uT,,., : Vonvölbung der innersten echoreichen und echoarmen Linie in das Darmlumen bei erhaltener oder nur im inneren Anteil verletzter mittlerer eclioreicher Linie (Abb. 5). uTz: Vollständiger Abbruch der innersten und mittleren echoreicheii Linien sowie der dazwischenliegenden echoarmen Linie, ohne vollständigen Abbruch der äußeren echoarmen Linie und erhaltener äußerer echoreicher Grenzschicht. uT3: Vollständiger Abbruch der inneren Linien bis zur äußeren echoarmen Linie und mindestens teilweiser Abbruch der äußeren echoreichen Grenzschicht (Abb. 3).
Abb. 2 Schematische Darstellungder Fokuszorien des 5., 8-und 10-MHz. Schallkopfes bei der Endosonographiedes Rektums mlsm = MukosaISubmukosa,m p = Muskularis propria, slpr = SerosalperirekialesGewebe.
T :
Vollständiger Abbruch aller 5 Schichten und Einbruch der Tumorstruktur in die Nachbarorgane.
Bei 81 Patienten war ein Vergleich des endosonographischen Stagings mit dem postoperativen pathologischen Ergebnis möglich. In 87% der Fälle (7[/s~) entsprach die endosonographische Bestimmung der Infiltrationstiefe dem postoperativen histopathologischen Ergebnis (Ta.b. 1). lnsbesondere wurden V 5 4 (94%) der To.l-Tumoren richtig eingeschätzt und von den anderen Tumoren abgegrenzt. Eine weitergehende Differenzierung zwischen Tu- und TI-Tumoren (d. 11. zwischen Adeiiomen und maximal die Submukosa iilfiltrierendeil Karziiiomen) war anhand der Tiefenausdehnung nicht möglich. >/IO der Tz- und 14hr,der TB-Tumoren wurden richtig eingeschätzt; allerdings wurden je 2 TZ-und T3- sowie ein T4-Karzinom uriterscIiätz1 (Tab. 1).
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374 Fortschr. Röntgenslr. 153.4
Endosonogrr~ph~sch~sStag~rig uon Reklunztronoren -
Abb. 3 a Deutlich ist bei der Untersuchungohne Ballonzu erkennen, wieder Tumor (Pfeile)alle Wandschichten des ReMums durchbricht und das perirektale Fettgewebe infiltriert. Abb. 3
Abb. 3 b Bei der Untersuchungmit Ballon ist eine genaue Beurteilung nicht mehr inoglich.
Endosonographischund pathohistologischT3-Tumor
Tab. 1 Vergleich der praoperativendosonographisch bestimmten Infiltrationstiefe (ui) mit dem postoperativen pathohistologischen Ergebnis(pT). . .
~
~
I
I PT;!
pTo.1
..P---..----
I
( PT&
pT3
Tab. 2Vergleich dersonographischen Echostruktur niit dem histologischen Befund.
1 Abb. 4 a Ausschnittvergrößerung aus einer normalen Darmwand zur Demonstration des 5schichtigen ~ändaufbaus.1 = innerste echoreiche, 2 = innere echoarme. 3 = mittlere echoreiche, 4 = äußereechoarme und 5 = äuBere echoreiche Linie.
homogen echogen homogen echoarm inhomogen echogen inhomogen echoarm
--
.-...
.
.
Adenom
1 28 7 6 2
I
Karzinom
1 1 6 2
24
Linie 1 Linie2 -tunica mucosa Linie 3- telasubmucosa Linie 4 - tunica muscularis Linie 5 - tela subserosa/ lunica serosalperirektales Gewebe Abb. 4 b Entsprechende anatomische Schemazeichnung. Allerdings soll betont werden. daß einegenaue Korrelation der sonographischen Linien mit denanalomischenSchichten nicht möglich ist. Insbesondere bei den echoreichen Linien 1 und 5 handelt es sich mehr um Grenzflächenechos.
Ein Vergleich der Echostriiktur von Adenomen und Karzinomen bei 76 der Patienten zeigte, daß sich einerseits 28/43 Adenome (65 %) homogen echogen, '%33 Karzinome (73%) inhomogen echoarm darstellten (l'ab. 2). Andcrcrseits handelte es sich bei '129 (96%)der homogen echogenen Tumoren um Adenome und bei 24/2(/26 (92%) der inhomogen eclioarmen um Karzinome.
Bei 5 Patienten konnten sonographisch teils eclioarme. teils schwach echogene Lymphknoten erkannt werden. Wegen der fehlenden Markieriingsmöglichkeiten während der Untersiichiing war ein histologischer Vergleich jedoch nicht möglich. Ein Bildbeispiel verdeutlicht jedoch, dafl sich im Einzelfall karzinomatös veränderte Lymphknoten genauso darstellen können wie entzüiidlich veränderte (Abb. 6). Diskussion Die Bestimmung des Invasiorisgrades rnaligner Rektunitumoren beruhte vor der Einführung endosonographischer Untersuchungen vor allem auf der siibjektiven rektal-digitalen Palpation. Die Darstellung der Schleimhaiit im Kolon-Kontrasteinlaiif kann nur indirekte Zeichen der Wandinfiltration liefern. Mittels Cornputertornographie und in letzter Zeit Magnetreso~~anztornographie können selbst der komplette Wanddurchbruch (T3Stadium) und die Infiltration benachbarter Organe (T4-Stadium) nur bedingt erkannt und differenziert werden, eine
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P -
Abb. 6 a Resektat eines Rektumkarzinoms mit Stecknadeln zur Markierung. Dasentsprechende Ultraschallbild des mit der Stecknadel ( I ) markierten Tumors und der pathohistologische Schnitt sind in Abb. 6 b U. C dargestellt.
Unterscheidung zwischeii T l - (Tumor aut'Mukosa und Subrnukosa beschränkt) und Tz-Stadium (Tuinorausdehnung bis maximal R/luskularis propria) ist nicht möglich (1, 12, 13,291. Die Endosoriographie ermiiglichte es erstirials. nicht nur die Schleimhaut, sondern auch die Darmwand und das umgebende pararektale Gewebe mit hoher räumlicher Auflösung zu untersuclieii (3. 5, 7, 10 12, 19- 23.28, 32). -
Zur akustischen Ankopplung zwischen Scl-iallsonde und Darrnwand und zur notwendigen Aiifdehnung des Darmlumens kann prinzipiell entweder das Rektum selbst oder ein um die Schallsonde gestiilpter LatexbalIon mit Flüssigkeit aufgefüllt werden. Die überwiegend von uns genutzte Möglichkeit besteht im dirckten .luffüllen des Rektums mit Wasser, so daß der Schallkopf sich frei irn Darmlumen dreheri kann. Die Gestalt des Tumors bleibt so gewahrt, und die Erkennbarkeit und Differenzierung kleiner Tumoren ist unsrres Erachtens besser möglich (Abb. 3). Das andere. in der Literatur bisher beschriebene Verfahren besteht im Überstülpen eines Ballons aus Latex über den Schallkopf (3-7. 11, 18, 21 -23, 29). Dieser Ballon wird dann mit Flüssigkeit gefüllt und legt sich der Darrnwand an. Vorteil des Ballons ist die definierte Aufdehnung des Rektums an gewünschter Stelle. wodurch stenosierendc Turnoreri aufgedehnt werden und so überhaupt niir untersuchbar sein können. Ein großer Yachteil ist, daß die Rektumwand gelegentlich so stark gedehnt wird, daß die sonographisch unterscheidbaren Schichten verschinelzen oder daß kleine Adenome durch den Druck des wassergefiillten Ballons in die Darrnwand gepreßt werden (Abb. 3). Bei inkontinenten Patienten ist der Ballon die einzig mögliche Form der Flüssigkeitsaiikopplung, ebenso wie die Darstellung des Analkanales bis etwa 2 cm oberhalb der Linea dentata wegen der anatomischen Verhältnisse nur mittels Ballon riiöglicli ist.
Abb. 6 b Ultraschallbild desTumors sowie dreier dorsal des Tumorsgelegener Lymphknoten aus Abb. 6 a an der mittels roter Stecknadel markierten Stelle. I Stecknadel, 2 und 3 = schwach echogene, 4 = echoarmer Lymphknoten.
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Abb. 6 C Pathohistologischer Schnitt entsprechend dem Ultrschallbild aus Abb 6 b. Die mit 2 und4 markierten Lymphknoten entsprachen karzinomatos veranderten, der mit 3 gekennzeichnete einem entzundlich veranderten Lymphknoten.
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Abb. 5 Endosonographisch lind pathohistologisch Adenom. Der schwach echogeneTurnor (Pfeile) sitzt sonographisch der innersten echoreichen Linie auf. ohne diesezu unterbrechen.
Sonographisch Iäßt sich die normale Darmwand in 5 Linien auflösen (Abb. 4). Einer inneren echorrichen Linie folgt eine echoarme, daraufwieder eine cchoreiche usw. Ilntersucliuiigen ( 2 , 6, 7, 14. 26) ziim Vrrgleicli dieses sonographischen Bildes rriit entsprechendeii histologisc,hen Scliiiitten ~ r g a b c nfolgende Zuordniiiig:
2 der 1 6 in der pathologischen Uiitersuchiing als T3-Karzinom beurteilte I'uinoren wurden endosonographisch als To.l-Stadium klassifiziert. Eine dieser Untersuchungen wurde zu Beginn der Studie durchgefiihrt, s o daß hier rriöglicherwcise mangelnde Untersucliererfaliriing ursächlich war. Eiric Begründung fiir die zweite Fehleinschätzung wiirde nicht gefunden
bzw. Wasser/Mukoso, echoarme Linie: Miikosx (Epithel, L,. propria). - zweite eclioreichc Linie: Grenzfläche iClukosa/Muskularis rnukosae. Subniukosa sowie (;reiizflächc Subiiiukosa/Muskularis propria. - - echoarmc 1.inie: h4uskularis propria. - dritte cchoreiclie Linie: Austrittsechos Muskularis propria, perirektales Fctt. -
l'unioren stellen sich als schwach echoarme bis echogene Rauniforderungen dar, die je nach Eindringtiefe zur Auhebung der sonographischen Wxridschichtung mit Abbruch oder -- unsicherer - Unschärfe einer 1.inie rühren. Insgesamt ist die Eiidosonographie mit einer Genauigkeit von bis zu 90% das ziir Zeit beste bildgebende Verfahren zur Bestimmung der Infiltrationstiefe beim Rektumkarzinom (3,5-7.9-11,17-24,27, 29-32). Dem entsprechen die in dieser Studie gewonnenen Ergebnisse. 7 0 / ~(87%) ~ der Tumoren wurden richtig eingeschatzt, wobei die für die Frage des Operationsverfahrens besonders wichtige Abgrenzung eines To.,-Tumors in 94% ( j % 4 ) gelang. Gerade bei diesen Tumoren hal sich in der praktischen Anwendung der 10-MHz-Scheibenwandler gut bewährt. während der 5-MHz-Wandler niir zur Beurteilung darmwandferner Organstrukturen benutzt wurde (Abb. 2). Die Entwickliing einer Schallsonde mit 3 Scheibenwandlern unterschiedlicher Frequenz ermöglichte es erstmals, interessierende Strukturen ohne Wechsel der gesamten UltraschaJlsonde mit optimalen Abbildungsqualitäteii untersiicheri zu können. In den beiden Fällen, bei denen sonograpathohistologisch aber ein Tz-Tiimor diaphisch ein gnostiziert wurde, lag histologisch eine beginnende Infiltration in die innere Schicht der Lamina muscularis propria vor. Griinde für die sonograpliische Unterschätziing liegen zum einen allgemein darin, daß die wenigen, für die pathohistologische Klassifizierung aber entscheidenden malignen Zellen mit dem Llltraschall grundsätzlich nicht darzustellen sind, eine Genauigkeit von 100% daher niemals zu erreichen ist. Ein zweiter Gesichtspunkt ist aber zudem. daß an der „Grenzfläche" zwischen den einzelnen anatomischen Wandschichten sonographisch Crenzflächenechos entstehen und die anatomischen M'andschichten zum Teil ..überlagernu. Auch die Grenzfläche Tumor/ Gewebe ergibt eine Grenzschicht. Die Unterscheidung zwischen beginnnender Invasion und Verdrängung wird dadurch unmöglich. Diese Uberlegungen gelten sinngemäß natiirlich auch für sonographisch unterschätzte Tumoren iin fortgeschrittenen Stadium. So infiltrierte ein endosonographisch als uT3-Tumor eingestuftes Karzinom im histologischen Präparat mit einigen Zellen die Steißbeinfaszie und mußte daher als pl; klassifiziert werden.
Bei den sonngraphisch iiberschätzteii l'uiiioren licß sich nur in einem Fall eine ausgeprägte peritumoröse lympl~oplasmazrlluläre Entzündiingsreaktion als Ursache der Fehlb~urteilurigfinden. bei den anderen fand sich Iiistologisch keine Erklärung. Homogenität und Echogeiiität geben Hinweise heziiglich der Malignität. sind jedoch keine beweisenden Kriterien. So handelte es sich bei homogen ecliogenen Tumoren in 96% um Adenome (Abb. 5), bei inhomogen echoarmen in 92% um Karzinome. Problematisch ist jedoch. daß eine Differenzierung des Echoniusters, insbesondere zwischen inhomogen echogen und echoarm. immer etwas subjektiv ist, zudem das sonomorphologische Bild der Tumoren je nach Einschallwinkel und gewähltem Fokusbereich gering variierte. Die Frage der Lymphkriotenerkennbarkeit und -darstellbarkeit soll in dieser Arbeit wegen der geringen Fallzahl iiicht beantwortet werden. Im Gegensatz zii anderen Arbeiten mit überwiegend T3- oder T I-'l'umoren (3. 19, 22) wurden von uns vor allem Tumoren im Frühstadium untersucht (54 pTo- und pT1-Tumoren von insgesamt 81). Allgemein wird beschrieben, daß stark echogei-ie Lymphknoten eher reaktiv vergrößert sind, während schwach echogene Lymphknoten mit hoher Wahrscheinlichkeit Metastasen aufweisen (19). Der Ausschluß einer Lyrnphknotenmetastasierung mittels Endosonographie ist jedoch nach unserer Meinung zumindest im Einzelfall nicht möglich (Abb. 6).
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Institut für Klinische Strahlcnkundn .loliaiiiics Giileiiberg Liiiv~rsilai Langenbeckstraße 1 D-6500 blainz Dieses Dokument wurde zum persönlichen Gebrauch heruntergeladen. Vervielfältigung nur mit Zustimmung des Verlages.
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