Højopløsnings MR-undersøgelse for prostatakræft

2.0 BAGGRUND OG RATIONALE

Multiparametrisk MR Multiparametrisk MR, der kombinerer T2-vægtede, diffusionsvægtede og dynamiske kontrastforstærkede (DCE) billeder, bruges almindeligvis til påvisning og lokalisering af prostatalæsioner. Diffusionsvægtet billeddannelse (DWI) er følsom over for diffusionen af ​​vandmolekyler, der interagerer med omgivende makromolekyler. DWI, som giver en kvantitativ biologisk parameter kaldet apparent diffusion coefficient (ADC) værdi, er en robust MR-parameter til at differentiere benignt og malignt prostatavæv. Faktisk er den seneste version af Prostate Imaging-Reporting and Data System (PI-RADS) scoresystemet næsten udelukkende afhængig af DWI til at identificere tumorer i den perifere zone, som er hvor langt de fleste prostatacancer dannes. Fund på T2-billeder bruges ikke til at identificere cancer, og DCE-billeder bruges kun til at skelne mellem nogle PI-RADS 3 og 4 læsioner. I en pilotundersøgelse af prostatacancer AS var DW-MRI nyttig til at påvise progression af Gleason-score baseret på ændringer i ADC-værdi. Tumorstørrelse er et andet vigtigt klinisk kriterium for at definere lavrisiko prostatacancer, og tumorstørrelse baseret på DWI har vist sig groft at forudsige lavrisiko prostatacancer. Konventionel DWI, der anvender single-shot echo-planar imaging, er dog ikke i stand til at detektere små tumorer, lavgradige tumorer eller små ændringer i tumorstørrelse på seriel billeddannelse. Cirka 20 % af små, lavgradige tumorer fundet hos mænd på AS påvises på moderne prostata MR.

High Resolution MRI Investigators introducerer en ny tredimensionel (3D) høj opløsning diffusionsvægtet billedsekvens (HR-DWI), som forbedrer billedkvaliteten, mens den giver mindst en 5-dobbelt forbedring i opløsning sammenlignet med standard todimensional ( 2D) DWI (S-DWI). Denne nye 3D DWI-teknik er udviklet af vores team og kan anvendes på eksisterende 1,5T eller 3T MRI-systemer. S-DWI lider af to vigtige begrænsninger. a) Den bruger single-shot echo-planar imaging (EPI) til dataopsamling, som producerer magnetisk følsomhed inducerede stribeartefakter og geometriske forvrængninger, så runde objekter kan se ovale ud. b) Det relativt lave signal-til-støj-forhold og 2D-billedoptagelse med S-DWI begrænser rumlig opløsning, som er defineret af den minimale afstand mellem to objekter, der kræves for at løse dem entydigt. Vores HR-DWI overvinder disse begrænsninger ved at bruge magnetiseringsforberedt, multi-shot, turbo-spin-ekko-opsamling, som forbedrer signal-til-støj-forholdet (SNR), rumlig opløsning og billedkvalitet og eliminerer geometriske forvrængninger og stribeartefakter forbundet med EPI.

Forundersøgelser

I foreløbige undersøgelser, der vurderer ydeevnen af ​​vores HR-DWI i et prospektivt pilotforsøg med prostatacancer AS-patienter, kunne teknikken påvise tumorer, der ikke er set på S-DWI, og måle ADC, som korrelerer med karakter. Dette er vigtigt, fordi den langsigtede naturlige historie af små prostatacancer, der er usynlige for S-DWI, aldrig er blevet defineret prospektivt, delvist på grund af mangel på tilstrækkelig billedteknologi. I en tid med molekylær diagnostik og næste generations sekventering er et vigtigt skridt i forståelsen af ​​disse læsioners biologi at udvikle teknologier til at afbilde og karakterisere disse læsioner. Vigtigheden af ​​HR-DWI inkluderer:

• Bedre billeddannelse vil gøre det muligt for disse læsioner at blive overvåget serielt og målrettet til biopsi, hvilket giver væv til både histologisk og molekylær karakterisering.
• Billeddannelse med højere opløsning vil bedre afgrænse tumorgrænser, hvilket kan forbedre tumorstadieinddeling og identificere marginer under delvis kirtelablation ved kryoterapi eller højintensitetsfokuseret ultralyd (HIFU), som blev godkendt i 2015 af det amerikanske FDA.
• Forbedret billedopløsning vil give mulighed for mere nøjagtig måling af tumorstørrelse og ADC og påvisning af små ændringer i størrelse eller grad over tid. Standard prostata DWI har dårlig opløsning; derfor er tumorvækstkinetik aldrig blevet accepteret som kliniske kriterier for cancerprogression, mens de er på AS. Hvis tumorvækstkinetik eller ændringer i karakter bestemt af ADC viser sig prognostisk, kan AS stole mindre på serielle transrektale biopsier, hvilket kan føre til alvorlige komplikationer.