Högupplöst MRT-studie för prostatacancer

2.0 BAKGRUND OCH BAKGRUND

Multiparametrisk MRT Multiparametrisk MRT som kombinerar T2-vägda, diffusionsviktade och dynamiska kontrastförstärkta (DCE) bilder används vanligtvis för detektion och lokalisering av prostataskador. Diffusionsvägd avbildning (DWI) är känslig för diffusion av vattenmolekyler som interagerar med omgivande makromolekyler. DWI, som tillhandahåller en kvantitativ biologisk parameter som kallas skenbar diffusionskoefficient (ADC), är en robust MRI-parameter för att skilja benign och malign prostatavävnad. Faktum är att den senaste versionen av Prostate Imaging-Reporting and Data System (PI-RADS) poängsystem förlitar sig nästan uteslutande på DWI för att identifiera tumörer i den perifera zonen, vilket är där den stora majoriteten av prostatacancer bildas. Fynden på T2-bilder används inte för att identifiera cancer, och DCE-bilder används endast för att skilja mellan vissa PI-RADS 3 och 4 lesioner. I en pilotstudie av prostatacancer AS var DW-MRI användbar för att detektera progression av Gleason-poäng baserat på förändringar i ADC-värde. Tumörstorlek är ett annat viktigt kliniskt kriterium för att definiera lågriskprostatacancer, och tumörstorlek baserad på DWI har visat sig grovt förutsäga lågriskprostatacancer. Konventionell DWI som använder enkelbilds eko-planär avbildning kan dock inte detektera små tumörer, låggradiga tumörer eller små förändringar i tumörstorlek på seriell avbildning. Ungefär 20 % av små, låggradiga tumörer som hittas hos män med AS upptäcks på modern prostata MRT.

Högupplösta MRI-utredare introducerar en ny tredimensionell (3D) högupplöst diffusionsvägd bildsekvens (HR-DWI), som förbättrar bildkvaliteten samtidigt som den ger minst en femfaldig förbättring av upplösningen jämfört med standard tvådimensionell ( 2D) DWI (S-DWI). Denna nya 3D DWI-teknik har utvecklats av vårt team och kan tillämpas på befintliga 1,5T eller 3T MRI-system. S-DWI lider av två viktiga begränsningar. a) Den använder single-shot echo-planar imaging (EPI) för datainsamling, vilket producerar magnetiska susceptibilitetsinducerade streakartefakter och geometriska förvrängningar så att runda föremål kan se ovala ut. b) Det relativt låga signal-brusförhållandet och 2D-bildinsamling med S-DWI begränsar rumslig upplösning, som definieras av det minsta avståndet mellan två objekt som krävs för att lösa dem unikt. Vår HR-DWI övervinner dessa begränsningar genom att använda magnetiseringsförberedd, multi-shot, turbo-spin-eko-inhämtning, vilket förbättrar signal-brusförhållandet (SNR), rumslig upplösning och bildkvalitet, och eliminerar geometriska förvrängningar och strimmande artefakter associerade med EPI.

Förstudier

I preliminära studier som bedömer prestandan hos vår HR-DWI i en prospektiv pilotstudie av patienter med prostatacancer AS, kunde tekniken upptäcka tumörer som inte sågs på S-DWI och mäta ADC, vilket korrelerar med grad. Detta är viktigt eftersom den långsiktiga naturliga historien för små prostatacancer osynliga för S-DWI aldrig har definierats prospektivt, delvis på grund av bristen på adekvat bildteknik. I en tid präglad av molekylär diagnostik och nästa generations sekvensering är ett viktigt steg för att förstå dessa lesioners biologi att utveckla teknologier för att avbilda och karakterisera dessa lesioner. Vikten av HR-DWI inkluderar:

• Bättre avbildning kommer att tillåta dessa lesioner att övervakas seriellt och riktade till biopsi, vilket ger vävnad för både histologisk och molekylär karakterisering.
• Avbildning med högre upplösning kommer att bättre avgränsa tumörgränser, vilket kan förbättra tumörstadion och identifiera marginaler under partiell körtelablation genom kryoterapi eller högintensivt fokuserat ultraljud (HIFU), som godkändes 2015 av U.S. FDA.
• Förbättrad bildupplösning kommer att möjliggöra mer exakt mätning av tumörstorlek och ADC, och detektering av små förändringar i storlek eller grad över tid. Standard prostata DWI har dålig upplösning; därför har tumörtillväxtkinetik aldrig accepterats som kliniska kriterier för cancerprogression under AS. Om tumörtillväxtkinetik eller förändringar i grad som bestäms av ADC visar sig vara prognostiska, kan AS förlita sig mindre på seriella transrektala biopsier, vilket kan leda till allvarliga komplikationer.