Korkean resoluution MRI-tutkimus eturauhassyövästä

2.0 TAUSTA JA PERUSTELUT

Moniparametrinen MRI Moniparametrista MRI:tä, jossa yhdistyvät T2-painotetut, diffuusiopainotetut ja dynaamiset kontrastitehostetut (DCE) kuvat, käytetään yleisesti eturauhasen leesioiden havaitsemiseen ja paikallistamiseen. Diffuusiopainotettu kuvantaminen (DWI) on herkkä vesimolekyylien diffuusioon, jotka ovat vuorovaikutuksessa ympäröivien makromolekyylien kanssa. DWI, joka tarjoaa kvantitatiivisen biologisen parametrin, jota kutsutaan näennäisen diffuusiokertoimen (ADC) arvoksi, on vankka MRI-parametri hyvänlaatuisen ja pahanlaatuisen eturauhaskudoksen erottamiseksi. Itse asiassa PI-RADS-pisteytysjärjestelmän (Prostate Imaging-Reporting and Data System) uusin versio perustuu lähes yksinomaan DWI:hen tunnistaakseen kasvaimia perifeerisellä vyöhykkeellä, jossa suurin osa eturauhassyövistä muodostuu. T2-kuvien löydöksiä ei käytetä syövän tunnistamiseen, ja DCE-kuvia käytetään vain joidenkin PI-RADS 3- ja 4-leesioiden erottamiseen. Eturauhassyöpä AS:n pilottitutkimuksessa DW-MRI oli hyödyllinen Gleason-pisteiden etenemisen havaitsemiseksi ADC-arvon muutoksiin perustuen. Kasvaimen koko on toinen tärkeä kliininen kriteeri matalan riskin eturauhassyövän määrittämisessä, ja DWI:hen perustuvan kasvaimen koon on osoitettu karkeasti ennustavan matalariskistä eturauhassyöpää. Perinteinen DWI, joka käyttää yhden laukauksen kaikutasokuvausta, ei kuitenkaan pysty havaitsemaan pieniä kasvaimia, heikkolaatuisia kasvaimia tai pieniä muutoksia kasvaimen koossa sarjakuvauksessa. Noin 20 % pienistä, matala-asteisista kasvaimista miehillä, joilla on AS, havaitaan nykyaikaisessa eturauhasen magneettikuvauksessa.

Korkean resoluution MRI-tutkijat esittelevät uuden kolmiulotteisen (3D) korkearesoluutioisen diffuusiopainotetun kuvantamissekvenssin (HR-DWI), joka parantaa kuvan laatua ja antaa vähintään 5-kertaisen parannuksen resoluutiossa verrattuna tavalliseen kaksiulotteiseen ( 2D) DWI (S-DWI). Tämä uusi 3D DWI -tekniikka on tiimimme kehittämä, ja sitä voidaan soveltaa olemassa oleviin 1,5T tai 3T MRI-järjestelmiin. S-DWI kärsii kahdesta tärkeästä rajoituksesta. a) Se käyttää yhden otoksen kaikutasokuvausta (EPI) tiedonkeruussa, mikä tuottaa magneettisen herkkyyden aiheuttamia juovia artefakteja ja geometrisia vääristymiä, jolloin pyöreät esineet voivat näyttää soikealta. b) Suhteellisen alhainen signaali-kohinasuhde ja 2D-kuvanotto S-DWI:llä rajoittavat spatiaalista erottelukykyä, joka määritellään kahden kohteen välisellä vähimmäisetäisyydellä, joka tarvitaan niiden yksilöimiseen. HR-DWImme voittaa nämä rajoitukset käyttämällä magnetoinnilla valmisteltua, moniotosta, turbo-spin-echo-kuvausta, joka parantaa signaali-kohinasuhdetta (SNR), spatiaalista resoluutiota ja kuvanlaatua sekä eliminoi geometriset vääristymät ja juovat liittyvät artefaktit. EPI:n kanssa.

Esitutkimukset

Alustavissa tutkimuksissa, joissa arvioitiin HR-DWI:n suorituskykyä eturauhassyöpä AS-potilaiden tulevassa pilottikokeessa, tekniikka pystyi havaitsemaan kasvaimia, joita ei näkynyt S-DWI:ssä, ja mittaamaan ADC:tä, mikä korreloi arvosanan kanssa. Tämä on tärkeää, koska S-DWI:lle näkymättömien pienten eturauhassyöpien pitkäaikaista luonnollista historiaa ei ole koskaan määritelty prospektiivisesti, osittain riittävän kuvantamistekniikan puutteen vuoksi. Molekyylidiagnostiikan ja seuraavan sukupolven sekvensoinnin aikakaudella tärkeä askel näiden leesioiden biologian ymmärtämisessä on kehittää teknologioita näiden leesioiden kuvaamiseksi ja karakterisoimiseksi. HR-DWI:n tärkeyteen kuuluu:

• Paremman kuvantamisen ansiosta näitä vaurioita voidaan seurata sarjassa ja kohdentaa biopsiaan, mikä tarjoaa kudosta sekä histologista että molekyylien karakterisointia varten.
• Korkeamman resoluution kuvantaminen määrittelee paremmin kasvaimen rajat, mikä voi parantaa kasvaimen vaihetta ja tunnistaa marginaaleja rauhasten osittaisen ablaation aikana kryoterapialla tai korkean intensiteetin fokusoidulla ultraäänellä (HIFU), jonka Yhdysvaltain FDA hyväksyi vuonna 2015.
• Parannettu kuvantamisresoluutio mahdollistaa kasvaimen koon ja ADC:n tarkemman mittaamisen sekä pienten muutosten havaitsemisen ajan mittaan. Standardin eturauhasen DWI:n resoluutio on huono; siksi kasvaimen kasvun kinetiikkaa ei ole koskaan hyväksytty syövän etenemisen kliinisiksi kriteereiksi AS-hoidon aikana. Jos kasvaimen kasvukinetiikka tai ADC:n määrittämät muutokset asteikossa osoittautuvat ennustetuiksi, AS voi vähemmän luottaa sarjaperäisiin transrektaalisiin biopsioihin, mikä voi johtaa vakaviin komplikaatioihin.