Ressonância magnética de próstata 3T super rápida usando alta intensidade de gradiente e aprendizado profundo

A ressonância magnética multiparamétrica (mpMRI) da próstata tornou-se a ferramenta diagnóstica não invasiva mais importante para avaliação do câncer de próstata e é a base para a biópsia direcionada por ressonância magnética (1,2). Como a incidência do cancro da próstata é elevada, com uma estimativa de 290.000 novos casos em 2023 apenas nos Estados Unidos (3), a necessidade de fornecimento generalizado de RMmp da próstata é imensa. No entanto, os protocolos clínicos atuais de ressonância magnética são longos, com tempos de aquisição >30 minutos, limitando potencialmente o número de pacientes examinados. De acordo com as diretrizes do Prostate Imaging Reporting and Data System (PI-RADS), um protocolo de mpMRI suficiente deve incluir imagens ponderadas por difusão (DWI), imagens ponderadas em T2 (T2w), imagens com contraste dinâmico aprimorado e imagens ponderadas em T1 pré e pós administração de contraste (4,5). Diferentes abordagens foram desenvolvidas para encurtar o próprio protocolo ou para acelerar os tempos de aquisição. Por exemplo, uma redução significativa dos tempos de aquisição da sequência T2w foi alcançada através do emprego de métodos de aprendizagem profunda (6) ou avanços na detecção compactada (7), enquanto ao mesmo tempo as imagens melhoraram a qualidade. Diferentes estudos mostraram desempenho igual de protocolos de ressonância magnética biparamétrica (bpMRI) em comparação com o protocolo multiparamétrico padrão, reduzindo efetivamente o tempo de aquisição para 5 minutos (8,9,10). Isso foi feito concentrando-se apenas nas imagens DWI e T2w, omitindo a sequência dinâmica com contraste aprimorado e as sequências ponderadas em T1, já que o valor diagnóstico adicional destas é suposto ser limitado (11).

Desenvolvimentos recentes nas técnicas de ressonância magnética permitem intensidades de gradiente de difusão ultra-altas de até 500 mT/m e taxas de variação de até 600 T/m/s, reduzindo assim os tempos de eco e de aquisição pelo estabelecimento mais rápido do gradiente de difusão (12, 13). Além disso, esses gradientes são capazes de gerar imagens em pequenas escalas com uma alta relação sinal-ruído, aumentando consecutivamente a sensibilidade para detecção de microestruturas teciduais (14,15). Devido à natureza experimental destes gradientes, esta técnica só foi investigada num ambiente de investigação em voluntários saudáveis ​​(16), mas não num ambiente clínico do mundo real, muito menos em imagiologia da próstata.

Portanto, o objetivo do estudo foi estabelecer um protocolo bpMRI abreviado super-rápido para pacientes com suspeita de câncer de próstata usando gradientes ultra-altos e reconstrução de aprendizagem profunda para sequências DWI e T2w. Além da avaliação dos tempos de aquisição, o objetivo principal deste estudo foi avaliar a qualidade geral da imagem da bpMRI e da mpMRI e a influência nos escores PI-RADS.