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A Messina
RM PROSTATAANALISI MORFOLOGICA, DINAMICA E METABOLICA
RM della prostata: indagine dinamica e spettroscopica
RM PROSTATA
BOBINE PHASED ARRAY
RM PROSTATA
BOBINE PHASED ARRAY
TSE T2
RM PROSTATA
BOBINA ENDORETTALE
TECNICA DI STUDIO RM
RM PROSTATA
TECNICA DI STUDIO RM
RM PROSTATA
ANATOMIA RM
TSE T2
RM PROSTATA
RM PROSTATA
ANATOMIA RM
TSE T2
RM PROSTATA
ANATOMIA RM
Regione periferica 75%Reg. centrale / transizione 25%
SEDE
CARCINOMA PROSTATICO
* McNeal S. Ultrasound CT MR 1988
RM PROSTATA
CARCINOMA PROSTATICO
DIAGNOSTICA PER IMMAGINI
DIAGNOSISTADIAZIONE
* Hamper, Genitourinary Radiology, RSNA 1996
RM PROSTATA
VALUTAZIONE CLINICAEsplorazione rettale
TEST DI LABORATORIOPSA
DIAGNOSTICA PER IMMAGINIEcografia transrettaleTCRM convenzionaleRM endocavitaria
CARCINOMA PROSTATICODIAGNOSI
* Hamper, Genitourinary Radiology, RSNA 1996
RM PROSTATA
Indagine di I° livello
Tecnica valida nellaidentificazione del
carcinoma prostatico
SI NO
* Rifkin, Ultrasound, RSNA 1994
RM PROSTATA
CARCINOMA PROSTATICODIAGNOSI
ECOGRAFIA TRANSRETTALE
Sensibilita’ Risonanza Magnetica con bobina endorettale 83%Confronto con le altre metodiche*:Esplorazione rettale 50%Ecografia transrettale 50%RM con bobina endorettale 83%
RISONANZA MAGNETICA
* Beyersdorff, Radiology 2002
RM PROSTATA
CARCINOMA PROSTATICODIAGNOSI
SEMEIOTICA ECOGRAFICANoduli ipoecogeni a carico della porzione periferica
SEMEIOTICA RMNoduli ipointensi nelle immagini T2Ipervascolarizzati in fase precoce negli studi postcontrastografici dinamiciCoinvolgimento capsulare (Irregolarita’ profilo posteriore, ampia presa di contatto con la capsula >15mm)Coinvolgimento vescicole seminali (Ipointensita’ del contenuto, potenziamento dopo mdc)
CARCINOMA PROSTATICOSEMEIOTICA
RM PROSTATA
* Hamper, Genitourinary Radiology, RSNA 1996
ACCURATEZZA SEQUENZE RM
TSE T2 (52%)
Sequenza dinamica convenzionale (83%)
Sequenza dinamica con sottrazione (93%)
CARCINOMA PROSTATICOSEMEIOTICA
RM PROSTATA
* Cardone, RSNA 2006
RM
CARCINOMA PROSTATICOStudio dinamico
RM PROSTATA
ESAME CLINICOECOGRAFIA TRANRETTALETCRMConvenzionaleEndocavitaria
CARCINOMA PROSTATICOSTADIAZIONE
* Hamper, Genitourinary Radiology, RSNA 1996
RM PROSTATA
STADIAZIONE LOCALE
Accuratezza forme localizzate 46%
Accuratezza forme avanzate 66%
METASTASI A DISTANZA
* Rifkin N Engl J Med 1990
RM PROSTATA
ECOGRAFIA TRANSRETTALE
CARCINOMA PROSTATICOSTADIAZIONE
STADIAZIONE LOCALECoinvolgimento extraghiandolare 41%*Scarso contrasto intrinseco gh / lesioneValutazione esclusivamente morfologica
METASTASI A DISTANZACoinvolgimento linfonodale 80%**
* Emory AJR 1983** Morgan Radiology 1981
RM PROSTATA
TC
CARCINOMA PROSTATICOSTADIAZIONE
STADIAZIONE LOCALE
•Accuratezza stadiazione 82%*•Sensibilita’ infiltrazione capsulare 95%•Sensibilita’ coinvolgimento vescicole 80%•Nei pz con PSA 4-10 e con negativita’ clinica e US ha
permesso l’identificazione del nodulo nel 70% casi**METASTASI A DISTANZA
• Coinvolgimento linfonodale 80%**
* Tempany Radiology 1994** Bartolozzi Eur Radiol 1996
RM PROSTATA
RM
CARCINOMA PROSTATICOSTADIAZIONE
RMCARCINOMA PROSTATICO
RM PROSTATA
Valutazione morfologica T2 cui segue la valutazione degli spettri di creatina, colina e citrato, con una immagine finale di fusione
Nel tessuto neoplastico si altera il rapporto creatina - colina rispetto al citrato
RM PROSTATA
CARCINOMA PROSTATICOSPETTROSCOPIA
*Hricak, Radiology 1999
RM PROSTATA
SPETTROSCOPIA
CARCINOMA PROSTATICO
RM PROSTATA
SPETTROSCOPIA
CARCINOMA PROSTATICO
PROSTATECTOMIA RADICALERADIOTERAPIA ESTERNABRACHITERAPIACRIOABLAZIONE
RM PROSTATA
CARCINOMA PROSTATICOTRATTAMENTO E FOLLOW-UP
Radiologia e Diagnostica perImmagini 1
INT - MILANO
RM della PROSTATA con endocoil:risultatipreliminari
ISTITUTO NAZIONALE TUMORIMILANO
D. VERGNAGHI
Milano 15 ottobre 2008
ANALISI MORFOLOGICA
IMAGING T2 PESATO
MATRICE
THICKNESS
PIXEL SIZE
320 x 237
3 mm
0.8 x 0.6 x 3 mm
DCMRI
RISOLUZIONE TEMPORALE
RISOLUZIONE SPAZIALE
2.3 sec
128 x 83
VOXEL 2.4 x 6.7 x 6.6 mm
64 misure 8 min
ANALISI SPETTROSCOPICA
Voxel
6.7 x 6.7 x 6.7
TR 690 msec, TE 120 msec
ANALISI DINAMICASEMI-QUANTITATIVA
ANALISI DINAMICAQUANTITATIVA
VE
K TRANS
IMAGING DI DIFFUSIONE
Dal maggio 2007 al giugno 2008
49 INDAGINI RM PROSTATA CON ENDOCOIL
CASI IN SORVEGLIANZA ATTIVA 18
CASI CON CONTROLLO OPERATORIO 18
CASI RADIOTRATTATI 14
CASI CON PROSTATECTOMIA 7
CASI CON CONTROLLO BIOPTICO 18
26 VP, 27 FN, 6 VN e 13 FP:
sensibilità di 49%, specificità di 31,5%accuratezza diagnostica di 44,4%.
2 casi di estensione alla vescicole seminali,5 casi di estensione al fascio vascolo- nervoso,6 casi di infiltrazione capsulare,2 casi di FN d’invasione capsulare iniziale,FP: iperplasia fibroleiomatosa, atrofia fibrosa (aree ipo in zona
periferica in presenza dell’adenoma) ed atrofia proliferativa (ipo di morfologia triangolare o “a stria” in periferia).
Risultati della valutazione morfologica dei pazienti in prima diagnosi
Risultati della valutazione morfologica e dinamica dei pazienti in prima diagnosi
• Esclusi 2 pz per artefatti da movimento • 38 VP, 8 FN, 14 VN e 4 FP
• sensibilità di 82,6 %, specificità di 77,7 % e accuratezza diagnostica di 81%.
• onset of enhancement delle aree sospette di 27,5 sec (range 11- 36 sec)
• R medio=0,36 della zona periferica normale e• R medio=3,47 dell’area periferica sospetta con p<0,001 • R medio=1,74 dell’area centrale-adenomatosa• R medio=3,8 dell’area centro sospetto con p<0,001
esclusi 2 pz per problemi tecnici 31 VP, 17 FN, 14 VN, 2 FP :
sensibilità di 64,6%, specificità di 87,5%, accuratezza diagnostica di 70%
i valori dei rapporti Cho+Cr/Ci:voxels sani di 0,24-0,40,voxels patologici di 1-2,95 (p<0,001).L’analisi statistica effettuata utilizzando la curvaROC per specificità e sensibilità ha rilevato il valori dei rapportidei metaboliti Cho+Cr/Ci di 1.
Risultati della valutazione morfologica e spettroscopica dei pazienti in prima diagnosi
• 43 aree anatomiche dove l’esame spettroscopico e l’esame dinamico mostrano gli stessi sospetti diagnostici:25 VP, 5 FN, 12 VN ed 1 FP
• sensibilità è di 83%,• specificità di 92%, • accuratezza diagnostica di 86%.
Risultati della valutazione complessiva dei pazienti in prima diagnosi
SENSIBILITA’
49%.
SPECIFICITA’ 31%
ACC. DIAGN. 44 %.
Morfologica Dinamica Spettro Complessiva
82%.
77%. 87%.
81 %. 70 %.
64%. 83%.
92%.
86%.
Risultati della valutazione complessiva dei pazienti in prima diagnosi
• 6 aree ipointense sospette per la recidiva di malattia, di cui 3 VP
• sensibilità di 60%, specificità di 66% e accuratezza diagnostica di 64%
• Esame spettroscopico NON ha mostrato concordanza con i dati anatomo-patologici
Risultati della valutazione morfologica dei Pazienti radiotrattati
• Precoce enhancement in 6 aree, di cui 5 VP ed 1 FP “prostatite post RT”:
sensibilità di 100%, specificità di 88% ed accuratezza diagnostica di 92,8%.
• R medio dell’area di recidiva di 2,38 • R medio della zona periferica con cambiamenti postRT di 0,3,
p<0,001,• Non è considerata la parte centrale!
Risultati della valutazione morfologica e dinamica dei Pazienti radiotrattati
• 7 casi : in 3 casi si è osservato il tessuto sospetto con segnale ipointenso nelle immagini T2 pesate
• enhancement con caratteristiche di tessuto infiammatorio: Tm media 202,5 (range 155-246), SI max media 221,7 (range 159-302), R medio 0,87 (range 0,47-1,28).
• la spettroscopia risulta un esame poco diagnostico• l’esame dinamico è indispensabile nel caso di
sospetto di recidiva di malattia
Risultati della valutazione morfologica e dinamica dei Pazienti prostatectomizzati
Conclusioni• L’imaging funzionale gioca un ruolo fondamentale nella
localizzazione del tumore nella ghiandola in prima diagnosi
• Nel gruppo dei pazienti dopo RT, lo studio dinamico sembra avere un ruolo rilevante nel sospetto di recidiva. L’enhancement focale nella zona periferica deve essere considerato sospetto.
• Lo studio spettroscopico non aggiunge informazioni significative nella diagnosi di recidiva tumorale e deve essere analizzato dai futuri studi, utilizzando alti campi magnetici dove sia possibile distinguere i picchi della colina e della creatina .
• Nel gruppo dei pazienti prostatectomizzati la spettroscopia risulta un esame poco diagnostico, mentre l’esame dinamico è da considerare indispensabile nel caso di sospetto di recidiva di malattia.
Spettroscopia MR 1H della prostata
M.Borroni – S.C. Fisica Sanitaria
Spettroscopia MR: che informazioni si ottengono
Permette di ottenere, con una metodica non invasiva, informazioni sulla presenza e relativa concentrazione dei metaboliti presenti nel cytosol
della cellula e nei canali extracellulari
Importante per la prostata perche’
molti dei meccanismi biochimici che portano alla modificazione dei metaboliti osservati sono conosciuti e correlati allo stadio di carcinogenesi e alla risposta alla terapia
Spettroscopia MR : cosa è uno spettro
B0 = intensita’ del campo magneticoγ
= costante giromagnetica caratteristica
della specie nucleare
Frequenza di Larmor
Spettroscopia MR : cosa è il chemical shift
Nelle molecole reali il segnale NMR di ogni nucleo risulta spostato nello spettro a frequenze più alte o più basse a seconda del suo intorno chimico (chemical shift)
Questo è dovuto agli elettroni di legame che muovendosi generano un campo magnetico B1 che interagisce con il campo magnetico applicato
Spettroscopia MR : come si utilizza il chemical shift
Frequenza di risonanza delle molecole reali
B0 = intensita’ del campo magneticoγ
= costante giromagnetica caratteristica
della specie nucleareϭ
= chemical
shift
della molecola
Spettroscopia MR : come si misura il chemical shift
Il chemical
shift
cresce al crescere del campo magnetico applicato
Per misurare gli spostamenti non si usano le frequenze ma la differenza in parti per milione (ppm) rispetto alla frequenza scelta come riferimento a cui si assegna il valore zero. In chimica il valore zero per 1H viene assunto la frequenza del TMS(tetrametilsilano) in vivo quella dell’acqua a 37
0C
Si definisce chemical
shift
relativo
In questo modo il chemical
shift
misurato è
indipendente dall’intensità
del campo magnetico.
Per 1H la scala δ
si estende da 0 a 12 ppm
Spettroscopia MR : le apparecchiature
ex vivoApparecchiature fino a 21.2T
( 900MHz risonanza 1H)
In vivoApparecchiature fino a 3T
(127MHz risonanza 1H)su pazienti
Spettroscopia MR : spettro prostata
In vivo 64 MHZ Ex vivo 700 MHZ
Spettroscopia MR prostata : dati in vivoLa spettroscopia in vivo permette di acquisire un array
di spettri sulla
intera prostata e poiche’
l’esame spettroscopico viene effettuato contemporaneamente all’esame morfologico e’
possibile sovrapporre le
informazioni dei due esami
Spettroscopia MR prostata : quali metaboliti si studiano
Creatina (3.0 ppm)Colina (3.2 ppm)Citrato (2.6 ppm)Polyamine (3.1 ppm)
Nella spettroscopia in vivo viene valutato il rapporto (creatina+colina)/citrato
Spettroscopia MR prostata :colina
Come per altri tumori umani, la crescita del picco della colina è associato ai cambiamenti nella sintesi e degradazione della membrana
cellulare che avvengono con la progressione del tumore.Studi ex vivo hanno dimostrato che molti composti coinvolti nella sintesi della fosfatidilcoline e fosfatidiletanolamine e nell’idrolisi
contribuiscono all’innalzamento in vivo del picco della colina
Il picco della colina deriva dal contributo di più composti : colina,fosfocolina,glycerofosfocolina, etanolamina,
fosfoetanolamina, gliceroposfoetanolamina ,inositol,taurina…
Questo spiega la crescita del picco della colina nella zona del tessuto periuretrale
per la presenza di glicerofosfocolina
nel liquido seminale
Spettroscopia MR prostata: citrato
Le cellule epiteliali di una prostata sana sintetizzano e secernono una grande quantità di citrato.
La decrescita del citrato nel tumore prostatico e’ dovuto ai cambiamenti che si verificano nella funzione e nella organizzazione
del tessuto che porta ad una perdita della morfologia duttale.Dal punto di vista biochimico la perdita di citrato è correlata ai livelli di
zinco che sono molto alti nella prostata sana : la presenza nelle cellule epiteliali di alti livelli di zinco previene l’ossidazione del citrato.
I livelli di zinco sono molto ridotti nel tumore della prostata e le cellule epiteliali maligne mostrano una diminuzione nella capacità di
produzione e secrezione del citrato
Spettroscopia MR prostata : polyamine
Studi ex vivo ad alta risoluzione hanno dimostrato la presenza di un picco elevato nei tessuti della zona periferica della prostata sana e nella iperplasia benigna ed una notevole riduzione nel tumore della prostata.
Lo studio delle polyamine attualmente non è possibile da noi poiché in vivo con apparecchiature da 1.5T il picco appare sovrapposto a quelli della colina e creatina.
Spettroscopia MR prostata : utilità per la diagnosi dei tumori
Stadiazione : maggiore accuratezza nella misura del volume del tumore ,compatibilmente con la risoluzione della metodica ( volumi > 0.5 cm3)
Localizzazione del tumore intraghiandolare : maggiore specificità e sensibilità nella localizzazione dei tumori all’interno della prostata
Accertamento dell’aggressivita’ : correlazione tra l’elevato valore di colina e la classificzione di Gleason
Spettroscopia MR prostata : dopo trattamento
Dopo trattamento ormonale o radioterapico il quadro metabolico appare alterato
I criteri di valutazione degli spettri delle prostate non trattate(colina+creatina/citrato) non e’ applicabile
Alcuni autori valutano i livelli di colina rispetto alla creatina o al fondo dello spettro come indice di presenza di malattia