Badanie MRI o wysokiej rozdzielczości dotyczące raka prostaty

2.0 TŁO I UZASADNIENIE

Wieloparametryczny MRI Wieloparametryczny MRI łączący obrazy T2-zależne, dyfuzyjne i dynamiczne wzmocnione kontrastem (DCE) jest powszechnie stosowany do wykrywania i lokalizacji zmian prostaty. Obrazowanie ważone dyfuzją (DWI) jest czułe na dyfuzję cząsteczek wody oddziałujących z otaczającymi makrocząsteczkami. DWI, który zapewnia ilościowy parametr biologiczny zwany wartością pozornego współczynnika dyfuzji (ADC), jest solidnym parametrem MRI do różnicowania łagodnej i złośliwej tkanki gruczołu krokowego. W rzeczywistości najnowsza wersja systemu punktacji Prostate Imaging-Reporting and Data System (PI-RADS) opiera się prawie wyłącznie na DWI w celu identyfikacji guzów w strefie obwodowej, czyli tam, gdzie powstaje zdecydowana większość raków prostaty. Wyniki na obrazach T2 nie są wykorzystywane do identyfikacji raka, a obrazy DCE służą jedynie do różnicowania niektórych zmian PI-RADS 3 i 4. W badaniu pilotażowym raka prostaty AS, DW-MRI było przydatne do wykrywania progresji wyniku Gleasona na podstawie zmian wartości ADC. Rozmiar guza jest kolejnym ważnym kryterium klinicznym definiującym raka prostaty niskiego ryzyka, a wykazano, że rozmiar guza na podstawie DWI pozwala z grubsza przewidzieć raka prostaty niskiego ryzyka. Jednak konwencjonalna DWI z wykorzystaniem pojedynczego obrazowania echoplanarnego nie jest w stanie wykryć małych guzów, guzów o niskim stopniu złośliwości lub niewielkich zmian wielkości guza w obrazowaniu seryjnym. Około 20% małych guzów o niskim stopniu złośliwości wykrywanych u mężczyzn z ZA jest wykrywanych za pomocą nowoczesnego rezonansu magnetycznego prostaty.

Badacze MRI o wysokiej rozdzielczości wprowadzają nową trójwymiarową (3D) sekwencję obrazowania ważonego dyfuzją (HR-DWI) o wysokiej rozdzielczości, która poprawia jakość obrazu, zapewniając jednocześnie co najmniej 5-krotną poprawę rozdzielczości w porównaniu ze standardowym dwuwymiarowym ( 2D) DWI (S-DWI). Ta nowatorska technika 3D DWI została opracowana przez nasz zespół i może być stosowana w istniejących systemach MRI 1,5T lub 3T. S-DWI ma dwa ważne ograniczenia. a) Wykorzystuje jednostrzałowe obrazowanie echoplanarne (EPI) do akwizycji danych, które wytwarza artefakty smugowe wywołane podatnością magnetyczną i zniekształcenia geometryczne, dzięki czemu okrągłe obiekty mogą wyglądać na owalne. b) Stosunkowo niski stosunek sygnału do szumu i akwizycja obrazu 2D z graniczną rozdzielczością przestrzenną S-DWI, która jest określona przez minimalną odległość między dwoma obiektami wymaganą do ich jednoznacznego rozdzielenia. Nasz HR-DWI pokonuje te ograniczenia dzięki wykorzystaniu przygotowanej do namagnesowania, wielowarstwowej akwizycji echa turbospinowego, która poprawia stosunek sygnału do szumu (SNR), rozdzielczość przestrzenną i jakość obrazu oraz eliminuje zniekształcenia geometryczne i artefakty smugowe związane z EPI.

Badania wstępne

We wstępnych badaniach oceniających wydajność naszego HR-DWI w prospektywnym badaniu pilotażowym pacjentów z rakiem prostaty AS, technika ta może wykrywać guzy niewidoczne w S-DWI i mierzyć ADC, co koreluje ze stopniem. Jest to ważne, ponieważ długoterminowa historia naturalna małych raków prostaty niewidocznych dla S-DWI nigdy nie została prospektywnie określona, ​​częściowo z powodu braku odpowiedniej technologii obrazowania. W dobie diagnostyki molekularnej i sekwencjonowania nowej generacji ważnym krokiem w zrozumieniu biologii tych zmian jest opracowanie technologii obrazowania i charakteryzowania tych zmian. Znaczenie HR-DWI obejmuje:

• Lepsze obrazowanie pozwoli na seryjne monitorowanie tych zmian i skierowanie ich do biopsji, dostarczając tkanki do charakterystyki histologicznej i molekularnej.
• Obrazowanie o wyższej rozdzielczości pozwoli lepiej określić granice guza, co może poprawić ocenę stopnia zaawansowania nowotworu i zidentyfikować marginesy podczas ablacji części gruczołów za pomocą krioterapii lub skoncentrowanej ultradźwięków o wysokiej intensywności (HIFU), która została zatwierdzona w 2015 r. przez amerykańską FDA.
• Poprawiona rozdzielczość obrazowania pozwoli na dokładniejszy pomiar wielkości guza i ADC oraz wykrywanie niewielkich zmian wielkości lub stopnia zaawansowania w czasie. Standardowa prostata DWI ma słabą rozdzielczość; dlatego kinetyka wzrostu guza nigdy nie została zaakceptowana jako kliniczne kryterium progresji raka podczas AS. Jeśli kinetyka wzrostu guza lub zmiany stopnia zaawansowania określone przez ADC okażą się prognostyczne, AS może w mniejszym stopniu polegać na seryjnych biopsjach przezodbytniczych, co może prowadzić do poważnych powikłań.