RM PROSTATA ANALISI MORFOLOGICA, DINAMICA E...

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

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


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


RM PROSTATA

Indagine di I° livello

Tecnica valida nellaidentificazione del

carcinoma prostatico

SI NO

* Rifkin, Ultrasound, RSNA 1994

RM PROSTATA


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


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


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


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


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


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


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


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

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