Rofo 2001; 173(10): 873-882
DOI: 10.1055/s-2001-17578
ÜBERSICHT
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Radiologisches Screening des Bronchialkarzinoms: Aktueller Stand und zukünftige Perspektiven[1]

Radiologic screening for lung cancer: present status and future perspectivesS. Diederich, D. Wormanns, W. Heindel
  • Institut für Klinische Radiologie Universität Münster
Further Information

Publication History

Publication Date:
04 October 2001 (online)

Zusammenfassung.

Das Bronchialkarzinom ist der am häufigsten zum Tode führende maligne Tumor, v. a. als Folge seiner ausgesprochen schlechten Prognose bei zum Diagnosezeitpunkt in der Regel fortgeschrittenem Tumorstadium. In frühen, meist asymptomatischen Tumorstadien ist die Prognose insbesondere bei nicht-kleinzelligen Typen sehr viel günstiger, so dass die Früherkennung mittels diagnostischer Verfahren eine Senkung der Sterblichkeit am Bronchialkarzinom erwarten lässt. Die Computertomographie erscheint aufgrund ihrer hohen Sensitivität für kleine Lungenrundherde, eine Hauptmanifestation früher Bronchialkarzinome, besonders als Früherkennungsuntersuchung geeignet, insbesondere da ihre in Standarduntersuchungsprotokollen relativ hohe Strahlenexposition sich für diesen Zweck erheblich reduzieren lässt. Wegen der Häufigkeit kleiner benigner Lungenrundherde sind allerdings diagnostische Algorithmen zur nicht-invasiven Dignitätszuordnung gefundener Läsionen unerlässlich. Erste Studien zur Niedrigdosis-CT unter Verwendung von auf Größe und Dichte gefundener Rundherde basierenden Algorithmen ergaben einen großen Anteil asymptomatischer Bronchialkarzinome; der Anteil früher, resektabler Tumorstadien war ausgesprochen hoch und die Zahl invasiver Maßnahmen wegen benigner Läsionen gering. Vor dem breiten Einsatz solcher Verfahren in der klinischen Praxis sind jedoch weitere Daten zu sinnvollen Einschlusskriterien, Screeningintervallen und letztlich der Nachweis einer Reduktion der Mortalität am Bronchialkarzinom durch Screening zu fordern.

Radiologic screening for lung cancer: present status and future perspectives.

Lung cancer is the most common cause of death from malignancy. This is predominantly due to the poor prognosis of the mostly advanced tumor stages at the time of presentation. Prognosis of early, usually asymptomatic stages is more favourable, particularly in non-small-cell histologic types. Therefore, early detection using diagnostic tests promises reduction of mortality from lung cancer. Due to its high sensitivity for small pulmonary nodules - the most common manifestation of early lung cancer - computed tomography appears suitable as a screening test particularly as the high radiation exposure associated with standard examination protocols can be significantly reduced for this purpose. Due to the high prevalence of benign small pulmonary nodules diagnostic algorithms are required for non-invasive classification of detected nodules. Preliminary studies of low-dose CT using algorithms based on size and density of detected nodules revealed a high proportion of asymptomatic lung cancers and early resectable tumor stages with a small number of invasive procedures for benign nodules. Prior to a wide application of this technique in clinical routine more data is required as to appropriate inclusion criteria, screening intervals and most importantly the effect of screening on reduction of mortality from lung cancer.

1 Diese Arbeit ist Herrn Prof. Dr. med. Peter E. Peters, dem früheren Direktor des Instituts für Klinische Radiologie der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster, gewidmet, dem die Förderung der Forschung auf dem Gebiet der Krebsfrüherkennung ein persönliches Anliegen war.

Literatur

  • 1 Landis S H, Murray T, Bolden S, Wingo P A. Cancer statistics 1998.  CA Cancer J Clin. 1998;  48 6-29
  • 2 195. Pressemitteilung (15. 07. 1996). Wiesbaden; Statistisches Bundesamt 1996
  • 3 American Cancer Society. Cancer facts and figures - 1998. Atlanta; ACS 1-36
  • 4 Ihde D C. Current status of the therapy for small cell carcinoma of the lung.  Cancer. 1984;  54 2722-2728
  • 5 Mentzer S J, Reilly J J, Sugarbaker D J. Surgical resection in the management of small-cell carcinoma of the lung. Chest 1993 103: S 349-351
  • 6 Carter S K. Chemotherapy for lung cancer.  Semin Oncol. 1982;  9 40-55
  • 7 Mountain C F. Revisions in the International System for Staging Lung Cancer.  Chest. 1997;  111 1710-1717
  • 8 Leob L A, Ernster V L, Warner K E, Abbots J, Laszlo J. Smoking and lung cancer: An overview.  Cancer Res. 1984;  44 5940-5958
  • 9 Zang E A, Wynder E L. Cumulative tar exposure.  Cancer. 1992;  70 69-76
  • 10 Risch H A, Howe G R, Jain M, Burch J D, Holowaty E J, Müller A B. Are female smokers at higher risk for lung cancer than male smokers? A case-control analysis by histologic type.  Am J Epidemiol. 1993;  138 281-293
  • 11 Shopland D R, Eyre H J, Pechacek T F. Smoking-attributable cancer mortality in 1991: is lung cancer now the leading cause of death among smokers in the United States?.  J Natl Cancer Inst. 1991;  83 1142-1148
  • 12 Rozenshtein A, White C S, Austin J HM, Romney B M, Protopapas Z, Krasna M J. Incidental lung carcinoma detected at CT in patients selected for lung volume reduction surgery to treat severe pulmonary emphysema.  Radiology. 1998;  207 487-490
  • 13 Fraumeni J F, Blot W J. Lung and pleura. In: Schottenfeld D & Fraumeni JF (eds.) Cancer Epidemiology and Prevention. Philadelphia; WB Saunders 1982: 564-582
  • 14 Lam S, Kennedy T, Unger M. et al . Localization of bronchial intraepithelial neoplastic lesions by fluorescence bronchoscopy.  Chest. 1998;  113 696-702
  • 15 Patz E F, Goodman P C, Bepler G. Screening for lung cancer.  N Engl J Med. 2000;  343 127-1633
  • 16 Brogdon B G, Kelsey C A, Moseley R D. Jr . Factors affecting perception of pulmonary lesions.  Radiol Clin North Am. 1983;  21 633-654
  • 17 Austin J HM, Romney B M, Goldsmith L S. Missed bronchogenic carcinoma: radiographic findings in 27 patients with a potentially resectable lesion evident in retrospect.  Radiology. 1992;  182 115-122
  • 18 Sone S, Li F, Yang Z -G, Takashima S, Maruyama Y, Hasegawa M, Wang J -C, Kawakami S, Honda T. Characteristics of small lung cancers invisible on conventional chest radiography and detected by population based screening using spiral CT.  Br J Radiol. 2000;  73 137-145
  • 19 Paranjpe D V, Bergin C J. Spiral CT of the lungs: Optimal technique and resolution compared with conventional CT.  AJR. 1994;  162 561-567
  • 20 Davis S. CT evaluation for pulmonary metastases in patients with extrathoracic malignancy.  Radiology. 1991;  180 1-12
  • 21 Naidich D P, Müller N L, Zerhouni E A, Webb W R, Krinsky G A, Siegelman S S. (eds.) .Computed tomography and magnetic resonance of the thorax. 3rd ed. Philadelphia-New York; Lippincott-Raven 1999
  • 22 Remy-Jardin M, Remy J, Giraud F, Marquette C -H. Pulmonary nodules: detection with thick-section spiral CT versus conventional CT.  Radiology. 1993;  187 513-520
  • 23 Costello P, Anderson W, Blum D. Pulmonary nodule. Evaluation with spiral volumetric CT.  Radiology. 1991;  179 875-876
  • 24 Diederich S, Lentschig M G, Winter F, Roos N, Bongartz G. Detection of pulmonary nodules with overlapping versus non-overlapping image reconstruction at spiral CT.  Eur Radiol. 1998;  9 281-286
  • 25 Collie D A, Wright A R, Williams J R, Hashemi-Malayeri B, Stevenson A JM, Turnbull C M. Comparison of spiral-acquisition computed tomography and conventional computed tomography in the assessment of pulmonary metastatic disease.  Br J Radiol. 1994;  67 436-444
  • 26 Buckley J A, Scott W W, Siegelman S S, Kuhlman J E, Urban B A, Bluemke D A, Fishman E K. Pulmonary nodules: Effect of increased data sampling on detection with spiral CT and confidence in diagnosis.  Radiology. 1995;  196 395-400
  • 27 Diederich S, Semik M, Lentschig M G, Winter F, Scheld H H, Roos N, Bongartz G. Helical CT of pulmonary nodules in patients with extrathoracic malignancy: CT-surgicaL correlation.  AJR. 1998;  172 353-360
  • 28 Seltzer S E, Judy P F, Adams D F. et al . Spiral CT of the chest: comparison of cine and film-based viewing.  Radiology. 1995;  197 73-78
  • 29 Croisille P, Souto M, Cova M. et al . Pulmonary nodules: improved detection with vascular segmentation and extraction with Spiral CT.  Radiology. 1995;  197 397-401
  • 30 Tillich M, Kammerhuber F, Reittner P, Riepl T, Stoeffler G, Szolar D H. Detection of pulmonary nodules with helical CT: comparison of cine and film-based viewing.  AJR. 1997;  169 1611-1614
  • 31 Xu X, Ashizawa K, lshida T, MacMahon H, Engelman R M, Doi K. Development of automated temporal subtraction technique on sequential thoracic CT scans for detection of interval changes.  Radiology. 1997;  205 S 866
  • 32 Fiebich M, Wiethold C, Renger B, Armato S G, Hoffmann K R, Diederich S, Wormanns D. Automatic detection of pulmonary nodules in low-dose screening thoracic CT examinations. SPIE Proceedings 1999 3661 (Medical Imaging 1999: Image processing)
  • 33 Coakley F V, Cohen M D, Johnson M S, Hanna M P, Gonin R. Use of sliding thin-slab maximum intensity projection in the detection of simulated pulmonary nodules.  Radiology. 1996;  201 S 162
  • 34 Remy-Jardin M, Remy J, Artaud D, Deschildre F, Duhamel A. Diffuse infiltrative lung disease: Clinical value of sliding-thin slab maximum intensity projection CT scans in the detection of mild micronodular patterns.  Radiology. 1996;  200 333-339
  • 35 Diederich S, Lentschig M G, Overbeck T R, Wormanns D, Heindel W. Detection of pulmonary nodules at spiral CT: Comparison of maximum intensity projection sliding slabs and single image reporting.  Eur Radiol. 2001;  11 (8) 1345-1350
  • 36 Bankoff M S, McEniff N J, Bhadelia R A, Garcia-Moliner M, Daly B DT. Prevalence of pathologically proven intrapulmonary lymph nodes and their appearance on CT.  AJR. 1996;  167 629-630
  • 37 Siegelman S S, Khouri N F, Scott W W, Leo F P, Hamper U M, Fishman E K, Zerhouni E A. Pulmonary hamartoma: CT findings.  Radiology. 1987;  160 313-317
  • 38 Munden R F, Pugatch R D, Liptay M J, Sugarbaker D J, Le L U. Small pulmonary lesions detected at CT: Clinical importance.  Radiology. 1997;  202 105-110
  • 39 Swensen S J, Viggiano R W, Midthun D E, Müller N L, Sherrick A, Yamashita K, Naidich D P, Patz E F, Hartman T E, Muhm J R, Weaver A L. Lung nodule enhancement at CT: Multicenter study.  Radiology. 2000;  214 71-80
  • 40 Gückel C, Schnabel K, Deimling M, Steinbrich W. Solitary pulmonary nodules: MR evaluation of enhancement patterns with contrast-enhanced dynamic snapshot gradient-echo imaging.  Radiology. 1996;  200 681-686
  • 41 Coleman R E. PET in lung cancer.  J Nucl Med. 1999;  44 814-820
  • 42 Gupta N C, Frank A R, Dewan N A, Redepenning L S, Rothberg M L, Mailliard J A, Phalen J J, Sunderland J J, Frick M P. Solitary pulmonary nadules: detection of malignancy with PET with 2-(F18) Fluoro-2-deoxy-D-glucose.  Radiology. 1992;  184 441-444
  • 43 Gould M K, Lillington G A. Strategy and cost in investigating solitary pulmonary nodules.  Thorax. 1998;  53 S32-37
  • 44 Patz E F, Lowe V J, Hoffman J M, Paine S S, Burrowes P, Coleman R E, Goodman P C. Focal pulmonary abnormalities: evaluation with F-18-Fluorodeoxyglucose PET scanning.  Radiology. 1993;  18 487-490
  • 45 Lowe V J, Fletcher J W, Gobar L, Lawson M, Kirchner P, Valk P, Karis J, Hubner K, Delbeke D, Heiberg E V, Patz E F, Coleman R E. Prospective investigation of positron emission tomography in lung nodules.  J Clin Oncol. 1998;  16 1075-1084
  • 46 Yankelevitz D F, Henschke C I. Does 2-year stability imply that pulmonary nodules are benign.  AJR. 1997;  168 325-328
  • 47 Jung H. Strahlenrisiko.  Fortschr Röntgenstr. 1996;  162 91-98
  • 48 Diederich S, Lenzen H. Radiation exposure associated with imaging of the chest: comparison of different radiographic and CT techniques.  Cancer. 2000;  89 2457-2460
  • 49 International Commission on Radiological Protection (ICRP) (1991). 1990 Recommendations, Publication 60, Pergamon Press Oxford;
  • 50 Fraser R G, Pare J AP, Pare P D, Fraser R S, Genereux G P. (eds.) .Diagnosis of diseases of the chest, 3rd ed. Philadelphia; WB Saunders 316
  • 51 Lenzen H, Roos N, Diederich S, Meier N. Strahlenexposition bei der Niedrigdosis-Computertomographie des Thorax.  Radiologe. 1996;  36 483-488
  • 52 Woodard P K, Slone R M, Sagel S S, Fleishman M J, Gutierrez F R, Reiker G G, Pilgram T K, Jost R G. Detection of CT-proved pulmonary nodules: comparison of selenium-based digital and conventional screen-film chest radiographs.  Radiology. 1998;  209 705-709
  • 53 Geleijns J, van Unnik J G, Zoetelief J, Zweers D, Broerse J J. Comparison of two methods for assessing patient dose from computed tomography.  Br J Radiol. 1994;  67 360-365
  • 54 Nishizawa K, Maruyama T, Takayama M, Okada M, Hachiya J, Furuya Y. Determinations of organ doses and effective dose equivalents from computed tomographic examination.  Br J Radiol. 1991;  64 20-28
  • 55 Langkowski J H, Pogoda P, Hess A. Untersuchungen zur Strahlenexposition der CT-Diagnostik mit der Standard- und Spiraltechnik.  Fortschr Röntgenstr. 1994;  161 3-11
  • 56 Mini R L, Vock P, Mury R, Schneeberger P P. Radiation exposure of patients who undergo CT of the trunk.  Radiology. 1995;  195 557-562
  • 57 Hidajat N, Vogl T, Schröder R -J, Felix R. Berechnete Organdosen und effektive Dosis für die computertomographische Untersuchung des Thorax und des Abdomens: Sind diese Dosen realistisch?.  Fortschr Röntgenstr. 1996;  164 382-387
  • 58 Jurik A G, Jessen K A, Hansen J. Image quality and dose in computed tomography.  Eur Radiol. 1997;  7 77-81
  • 59 Wade J P, Weyman J C, Goldstone K E. CT standard protocols are of limited value in assessing actual patient dose.  Br J Radiol. 1997;  70 1146-1151
  • 60 Rusinek H, Naidich D P, McGuiness G. et al . Pulmonary nodule detection: low-dose versus conventional CT.  Radiology. 1998;  209 243-249
  • 61 Gartenschläger M, Schweden F, Gast K. et al . Pulmonary nodules: Detection with low-dose versus conventional-dose spiral CT.  Eur Radiol. 1996;  8 609-614
  • 62 Diederich S, Lenzen H, Windmann R. et al . Low-dose CT of pulmonary nodules: experimental and clinical studies.  Radiology. 1999;  213 289-298
  • 63 Mayo J R, Hartman T E, Lee K S, Primack S L, Vedal S, Müller N L. CT of the chest: Minimal tube current required for good image quality with the least radiation dose.  AJR. 1995;  164 603-607
  • 64 Rothenberg L N, Pentlow K S. AAPM Tutorial: Radiation dose in CT.  Radiographics. 1992;  12 1225-1243
  • 65 Frost J K, Ball W C, Levin M. et al . Early lung cancer detection: results of the initial (prevalence) radiologic and cytologic screening in the Johns Hopkins study.  Am Rev Resp Dis. 1984;  130 549-554
  • 66 Fontana R S, Sanderson D R, Taylor W F. et al . Early lung cancer detection: results of the initial (prevalence) radiologic and cytologic screening in the Mayo Clinic Study.  Am Rev Resp Dis. 1984;  130 561-565
  • 67 Melamed M R, Flehinger B J, Zaman M B, Heelan R T, Perchick W A, Martini N. Screening for early lung cancer. Results of the Memorial Sloan-Kettering study in New York.  Chest. 1984;  86 44-53
  • 68 Eddy D M. Screening for lung cancer.  Ann Int Med. 1989;  111 232-237
  • 69 Strauss G M, Gleason R E, Sugarbaker D J. Screening for lung cancer. Another look; a different view.  Chest. 1997;  111 754-768
  • 70 Kubik A, Polak J. Lung cancer detection: results of a randomized prospective study in Czechoslovakia.  Cancer. 1986;  57 2428-2437
  • 71 Gohagan J K, Prorok P C, Kramer B S. et al . The prostate, lung, colorectal, and ovarian screening trial of the National Cancer lnstitute.  Cancer. 1995;  75 1869-1873
  • 72 Henschke C l, Miettinen O S, Yankelevitz D F, Libby D M, Smith J P. Radiographic screening for cancer: proposed paradigm for requisite research.  Clin Imag. 1994;  118 6-20
  • 73 Henschke C I, McCauley D I, Yankelevitz D F. et al . Early lung cancer action project. Overall design and findings from baseline screening.  Lancet. 1999;  354 99-105
  • 74 Sone S, Takashima S, Li F. et al . Mass screening for lung cancer with mobile spiral computed tomography scanner.  Lancet. 1998;  351 1242-1245
  • 75 Kaneko M, Eguchi K, Ohmatsu H. et al . Peripheral lung cancer: Screening and detection with low-dose spiral-CT versus radiography.  Radiology. 1996;  201 798-802
  • 76 Diederich S, Wormanns D, Lenzen H, Semik M, Thomas M, Roos N, Peters P E, Heindel W. Screening for early lung cancer with low-dose computed tomography of the chest: results of baseline examinations in 919 asymptomatic smokers.  Eur Radiol. 2000;  10 S 253

1 Diese Arbeit ist Herrn Prof. Dr. med. Peter E. Peters, dem früheren Direktor des Instituts für Klinische Radiologie der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster, gewidmet, dem die Förderung der Forschung auf dem Gebiet der Krebsfrüherkennung ein persönliches Anliegen war.

Priv. Doz. Dr. med. Stefan Diederich

Institut für Klinische Radiologie
Universitätsklinikum

Albert-Schweitzer-Str. 33

48129 Münster

Phone: 0251/83-47302

Fax: 0251/83-47312

Email: stefan.diederich@uni-muenster.de