МРТ высокого разрешения для рака предстательной железы

2.0 ПРЕДПОСЫЛКИ И ОБОСНОВАНИЕ

Многопараметрическая МРТ Многопараметрическая МРТ, сочетающая Т2-взвешенные, диффузионно-взвешенные изображения и изображения с динамическим контрастным усилением (DCE), обычно используется для обнаружения и локализации поражений предстательной железы. Диффузионно-взвешенная визуализация (DWI) чувствительна к диффузии молекул воды, взаимодействующих с окружающими макромолекулами. DWI, который предоставляет количественный биологический параметр, называемый значением кажущегося коэффициента диффузии (ADC), является надежным параметром МРТ для дифференциации доброкачественной и злокачественной ткани предстательной железы. На самом деле, последняя версия системы оценки изображений и данных Prostate Imaging-Reporting and Data System (PI-RADS) полагается почти исключительно на DWI для выявления опухолей в периферической зоне, где формируется подавляющее большинство случаев рака простаты. Результаты на изображениях T2 не используются для выявления рака, а изображения DCE используются только для дифференциации некоторых поражений PI-RADS 3 и 4. В пилотном исследовании АС рака предстательной железы DW-MRI была полезна для выявления прогрессирования шкалы Глисона на основе изменений значения ADC. Размер опухоли является еще одним важным клиническим критерием для определения рака предстательной железы низкого риска, и было показано, что размер опухоли, основанный на DWI, грубо предсказывает рак предстательной железы низкого риска. Однако обычная ДВИ с однократной эхо-планарной визуализацией не может обнаружить небольшие опухоли, опухоли низкой степени злокачественности или небольшие изменения размера опухоли при серийной визуализации. Приблизительно 20% небольших опухолей низкой степени злокачественности, обнаруживаемых у мужчин с АС, выявляются на современной МРТ предстательной железы.

Исследователи МРТ высокого разрешения представляют новую трехмерную (3D) последовательность диффузионно-взвешенных изображений с высоким разрешением (HR-DWI), которая улучшает качество изображения, при этом обеспечивая как минимум 5-кратное улучшение разрешения по сравнению со стандартной двухмерной ( 2D) ДВИ (S-ДВИ). Этот новый метод 3D DWI был разработан нашей командой и может быть применен к существующим системам МРТ 1,5T или 3T. S-DWI имеет два важных ограничения. a) Он использует однократное эхо-планарное изображение (EPI) для сбора данных, которое создает артефакты в виде полос и геометрических искажений, вызванных магнитной восприимчивостью, так что круглые объекты могут казаться овальными. б) Относительно низкое отношение сигнал/шум и получение 2D-изображений с помощью S-DWI ограничивают пространственное разрешение, которое определяется минимальным расстоянием между двумя объектами, необходимым для их однозначного разрешения. Наш HR-DWI преодолевает эти ограничения за счет использования подготовленного к намагничиванию многократного сбора данных с турбо-спиновым эхом, который улучшает отношение сигнал-шум (SNR), пространственное разрешение и качество изображения, а также устраняет геометрические искажения и артефакты в виде полос, связанные с с ЭПИ.

Предварительные исследования

В предварительных исследованиях, оценивающих эффективность нашего HR-DWI в проспективном пилотном исследовании пациентов с раком предстательной железы, страдающих АС, этот метод мог обнаруживать опухоли, не видимые на S-DWI, и измерять ADC, который коррелирует со степенью. Это важно, потому что долгосрочное естественное течение рака предстательной железы небольшого размера, невидимого для S-DWI, никогда не определялось проспективно, отчасти из-за отсутствия адекватной технологии визуализации. В эпоху молекулярной диагностики и секвенирования следующего поколения важным шагом в понимании биологии этих поражений является разработка технологий для визуализации и характеристики этих поражений. Важность HR-DWI включает:

• Улучшенная визуализация позволит последовательно отслеживать эти поражения и нацеливать их на биопсию, предоставляя ткань как для гистологической, так и для молекулярной характеристики.
• Визуализация с более высоким разрешением позволит лучше очертить границы опухоли, что может улучшить стадирование опухоли и идентифицировать края во время частичной абляции железы с помощью криотерапии или высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука (HIFU), которые были одобрены FDA США в 2015 году.
• Улучшенное разрешение изображений позволит более точно измерить размер опухоли и ADC, а также обнаружить небольшие изменения размера или степени с течением времени. Стандартная ДВИ простаты имеет плохое разрешение; поэтому кинетика роста опухоли никогда не принималась в качестве клинического критерия прогрессирования рака при АС. Если кинетика роста опухоли или изменения степени, определяемые ADC, оказываются прогностическими, АС может меньше полагаться на серийные трансректальные биопсии, которые могут привести к серьезным осложнениям.