Antonio Garufi Gian Domenico Priolo

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1 Azienda Ospedaliera per l emergenza Cannizzaro Catania Dipt. Tecnologie avanzate Diagnostico Terapeutiche U.O.C. Diagnostica per Immagini Direttore: Dott. Domenico Patane Antonio Garufi Gian Domenico Priolo La RM multiparametrica: indicazioni ed accuratezza diagnostica

2 DIAGNOSTICA PROSTATA VALUTAZIONE CLINICA EDR TEST DI LABORATORIO PSA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI ECO TRANSRETTALE TC RM

3 DIAGNOSTICA PROSTATA TC MULTISLICE STADIAZIONE LOCALE Coinvolgimento extraghiandolare 41% Scarso contrasto intrinseco gh / lesione Valutazione esclusivamente morfologica METASTASI A DISTANZA COINVOGIMENTO LINFONODALE

4 DIAGNOSTICA PROSTATA ITER DIAGNOSTICO > PSA o DRE+ TRUS Biopsia trans-rettale US-guidata Barentsz JO et al. ESUR prostate MR guidelines 2012

5 RM MULTIPARAMETRICA - CAD STUDIO MORFOLOGICO STUDIO PERFUSIONALE DINAMICO STUDIO SPETTROSCOPICO STUDIO DI DIFFUSIONE

6 T1 il parenchima ghiandolare presenta aspetto omogeneo RM MORFOLOGICO EMATOMI POST-BIOPTICI Esame RM dopo 6 settimane T1 TSE assiale TR 515 TE 10 Th mm3 - FOV 180

7 RM MORFOLOGICO Sequenze TSE T2 (Tr 3036 Te 80) a spessore di strato sottile ( AX Th.2,5 mm) campo di vista ridotto (180 mm) multiplanari ed ad alta risoluzione. Acquisizioni sul piano assiale, coronale e sagittale

8 RM MORFOLOGICO La RM riesce a rappresentare efficacemente l architettura zonale della prostata utilizzando le sequenze T2 T2 delle immagini e essenziale per ottenere una corretta differenziazione tra la regione periferica e quella centrale-transizionale, che si basa esclusivamente su una lieve differenza in termini di contenuto acquoso

9 RM MORFOLOGICO

10 RM MORFOLOGICO

11 RM MORFOLOGICO

12 RM ANATOMIA ZONALE Bobina body 1.5 T Bobina endorettale 1.5T Bobina 32 canali 1,5 Tesla Bobina 16 canali 3 tesla

13 The ERC+PPA coil combination provides excellent SNR and remains state-of-the-art for staging prostate cancer. However, it has recognised drawbacks in terms of cost and patient acceptability. Prostate imaging at 3 T benefits from higher SNR, and enables high quality imaging within a short time without the use of an ERC. An endorectal coil (ERC) is not an absolute requirementat either 1.5 T or 3 T, but a pelvic phased array (PPA) coil with a minumum of 16 channels is required.

14 CARCINOMA PROSTATICO DIAGNOSI Immagini T2-pesate - ipointensità di segnale (adenocarcinoma) - iperintensità di segnale (rara nei t. mucinosi)

15 RM MORFOLOGICA LIMITI DALLE DIMENSIONI DIFFUSA IPONTENSITA GHIANDOLARE

16 RM MORFOLOGICA LIMITI...DALLA LOCALIZZAZIONE

17 Prostate Cancer Pathophysiology Peripheral zone (PZ) 70% of cancers Transitional zone (TZ) 20% TZ le lesioni tendono ad essere meno aggressive PZ le lesioni sono più aggressive Tendono ad invadere la capsula e le strutture periprostatiche. Theodorescu, D., Prostate Cancer: Management of Localized Disease,

18 RM MORFOLOGICO LIMITI Identificazione di lesioni uniche in zona transizionale Sottostima di forme multicentriche Scarsa specificità nella caratterizzazione Non riconoscibilità di recidive INTEGRAZIONE CON RM MULTIPARAMETRICA

19 STUDIO DI DIFFUSIONE La DWI sfrutta la diffusione delle molecole d acqua attraverso i componenti tessutali (membrane cellulari, macromolecole) valutandone la libertà di movimento Tessuto sano: alta diffusione, bassa cellularità Tessuto neoplastico: bassa (ristretta) diffusione, alta cellularità Fattore di diffusione (b): determina l intensità e la durata dei gradienti di diffusione, valori di b da 0 a 2000 mm 2 /sec. Ricostruzione mappa ADC (coefficiente apparente di diffusione) La mappa ADC fornisce informazioni quantitative sui processi diffusivi, eliminando la pesatura T2 residua della DWI (effetto shine through)

20 STUDIO DI DIFFUSIONE TSE T2 b 0 b 400 b 1000 b 2000

21 STUDIO DI DIFFUSIONE b 0 b 400 b 1000 b 2000

22 STUDIO DI DIFFUSIONE

23 STUDIO DI DIFFUSIONE

24 STUDIO DINAMICO PERFUSIONALE Lo studio dinamico della prostata si basa sulla valutazione della neoangiogenesi del tumore Aumento del segnale T1 del tessuto neoplastico per maggiore accumulo di mdc paramagnetico nello spazio extracellulare rispetto al tessuto sano 3D T1 in FS (THRIVE) assiale acquisita durante la sommistrazione del mdc paramagnetico mediante iniettore automatico (25 fasi - 3 minuti).

25 STUDIO DINAMICO PERFUSIONALE

26 STUDIO DINAMICO PERFUSIONALE Rielaborazione in scala di colore per ottenere immagini di fusione con le immagini morfologiche convenzionali Onset time (OT) Time to peak (TTP) Peak enhancement (PE) Valutazione Qualitativa Quantitativa (ROI)

28 STUDIO DINAMICO PERFUSIONALE CaP

30 VASCOLARIZZAZIONE = Vascolarizzazione NEOANGIOGENESI incostante del carcinoma prostatico = AGGRESSIVITA BIOLOGICA

31 STUDIO SPETTROSCOPICO Tecnica che consente di valutare la presenza di metaboliti nei tessuti Colina: componente di membrana, incrementa nei processi neoplastici Creatina: marker infiammatorio, incrementa in corso di stati ipermetabolici Citrato: marker organo-specifico PARAMETRO ANALITICO: COLINA + CREATINA /CITRATO (Cho + Cr)/Ci <0,5 tessuto sano (Cho + Cr)/Ci = 1 probabilità di neoplasia (Cho + Cr)/Ci >1 certezza di neoplasia

32 STUDIO METABOLICO SPETTROSCOPICO rapporto (Cho+Cr)/Ci nei singoli voxel 3D Press 140 ottimizzata per il citrato COLINA CITRATO elevati valori di citrato e bassi valori di colina PROSTATA NORMALE

33 STUDIO SPETTROSCOPICO COLINA CITRATO (Cho + Cr)/Ci >1 certezza di neoplasia

34 STUDIO METABOLICO SPETTROSCOPICO 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 classificazione Gleason

35 Multiparametric Prostate Magnetic Resonance Imaging at 3 T: Failure of Magnetic Resonance Spectroscopy to Provide Added Value. Platzek I1, Borkowetz A, Toma M, Brauer T, Meissner C, Dietel K, Wirth M, Laniado M. Departments of *Radiology, Urology, and Pathology, Dresden University Hospital, Dresden, Germany. Thirty-four patients with prostate cancer were included in this retrospective study. All patients underwent preoperative mpmri on a 3-T scanner before radical prostatectomy. Magnetic resonance imaging evaluation was based on the prostate imaging-reporting and data system classification system. The accuracy of mpmri with and without MRSI was determined using receiver operating characteristic analysis, with histology as the reference standard. RESULTS: Multiparametric MRI including MRSI had a sensitivity of 57.0% and a specificity of 89.2% for sextant-based cancer detection. Multiparametric MRI without MRSI had a sensitivity of 58.1% and a specificity of 87.4%. There was no significant difference regarding the accuracy of mpmri with and without MRSI (P = 0.48). CONCLUSION: The addition of MRSI does not improve the accuracy of 3 T mpmri for sextant localization of prostate cancer.

36 Referto strutturato Localizzazione della lesione e PI-RADS

37 Pi-RADS Score Meaning 1 Not suspicious Highly unlikely to contain a clinically significant lesion 2 Not very suspicious Unlikely to contain a significant lesion 3 Ambiguous Ambiguous! 4 Suspicious Likely to contain a clinically significant lesion 5 Very suspicious Highly likely to contain a significant lesion Significant lesion is more than 0.2cc or Gleason pattern 3+4 or higher

38 Negative Positive Focal and early enhancment

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40 INDICAZIONI ALLA REBIOPSIA PSA totale > 10 ng/ml PSA ng/ml: F/T PSA < 25% PSA ng/ml: F/T PSA < 20% PSA persistentemente elevato PSA in aumento Giugno 2011 Dicembre pz (range anni mediana 63) PSA mediano 10 ng/ml (range: 3,7-45) Esplorazione digito-rettale negativa

41 Saturation biopsy (SPBx) 28 prelievi (mediana; range: 26-32) 160 prelievi mirati (mediana 3,5 per paziente; range: 3-4) RM positiva: 46/78 (59%) casi 1. T2W: 42 (53.8%) casi; 2. DWI:40 (51.2%) casi; 3. DCE:40 (51.2%) casi; 4. Spettroscopia: 38 (48.7%) casi; RM positiva: 4 aree non comprese nello schema della SPBx (zona anteriore)

42 RISULTATO ISTOLOGICO Adenocarcinoma prostatico (CaP): 32/78 (41%) PSA mediano: 11 ng/ml Gleason score (GS) mediano: 6,5 (range: 6-8) SPBx: detection rate 87.5%(28/32); Falsi negativi: 4 casi (zona anteriore) RM: detection rate 81.2% (26/32); Falsi negativi: 6 casi (prelievi periferici) Diametro nodulare medio (CaP) mm 14 (range= 5-32 mm) p <0.05 cut-off 10 mm: 70% di CaP diagnosticati Falsi positivi pari al 10% Gleason score correla con diametro tumorale (RM) GS 6 = 9 mm; GS 7= 16 mm; GS 8= 22 mm; GS 6 vs GS 8: p <0.05

43 RM, PSA ed istologia quantitativa nei 78 pazienti esaminati Overall n= 78 PCa n= 32 (41%) GS 6 n= 18 GS 7 n= 10 GS 8 n= 4 Normal parenchyma n= 46 (59%) Median PSA ng/ml (range: ) Positive multiparametric MRI 26 (81.2%) 12 (66.7%) 10 (100%) 4 (100%) 20 (43.5%) Positive T2W (hypointense area) (80%) (55.6%) (100%) (100%) 20 (43.5%) Positive DWI (80%) (66.7%) (100%) (100%) 18 (39.1%) Positive DCE (80%) (66.7%) (100%) (100%) 18 (39.1%) Positive spectroscopy 14 (53.8%) 2 (12.5%) 8 (80%) 4 (100%) 24 (52.2%) 12 MRI suspicious area 26 (81.2%) 10 (100%) 4 (100%) 24 (52.2%) (66.7%) GPC 50% (2-100%) No. (%) of positive cores: SPBx MRI-suspicious biopsy 7.3 (31.2%) 2.2 (61.8%) 16% (1-60%) 1.2 (11.6%) 1.1 (36.8%) 88% (50-100%) 13 (52.8%) 3 (75%) 100% (71.5%) 3 (87.5%) - - Median diameter (mm) <10 of MRI suspicious area >10 14 (5-25) 8 18 (70%) 9 (5-12) (9-32) (18-25) (5-13) 20 2

44 RM PROSTATA accuratezza diagnostica Diagnostic accuracy Sensitivity Specificity PPV NPV Multiparametric MRI 66.7% 81.2% 56.5% 56.5% 81.2% T2-Weighted imaging 64.1% 75% 56.5% 54.5% 76.5% DWI-MRI 66.7% 75% 60.8% 57.1% 77.8% DCE-MRI 66.7% 75% 60.8% 57.1% 77.8% Spectroscopy 46.1% 63.7% 47.8% 36.8% 73.3%

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46 RM PROSTATA CONTESTO DELLO STUDIO Work in Progress Periodo dello studio: Gennaio Settembre2015 Numero di pazienti: 237 Età media: 64,32 anni Esami effettuati su RM: 1,5 T e 3 T PSA medio: 11,62 PSA libero medio: 1,74 1) Sensibilità e specificità tra il dato della biopsia prostatica ed il risultato della risonanza magnetica. Presenza della lesione Confronto tra i diversi PI-RADS 2) Sottogruppo di analisi per il caso PI-RADS 3 3) Analisi sui dati di coefficienti di diffusione (ADC)

47 Biopsia vs presenza lesione SENSIBILITA SPECIFICITA VP VN FP FN TOTALE PRESENZA LESIONE PI-RADS SCORE 1 PI-RADS SCORE 2 72% 65% % 87% % 66% Biopsia vs PI-RADS SCORE 1= PI-RADS 4 e 5 positivi SCORE 2 = PI-RADS 3,4 e 5 positivi

48 Work in Progress Il sottogruppo dei pazienti classificati con PI-RADS 3 è stato sottoposto ad ulteriori analisi per verificare positivi e negativi alla biopsia CASI PI-RADS 3 47 BIOPSIA NEGATIVA 37 BIOPSIA POSITIVA 10 6 Gleason score 6(3+3) 3 Gleason score 7(3+4) 1 Gleason score 9 (4+5)

49 Work in Progress Numero di pazienti ADC Coefficiente di diffusione (10-3 mm 2 /s) BIOPSIA POSITIVA ,96 BIOPSIA NEGATVA ,02

50 Work in Progress Gleason Score Numero di pazienti ADC valore medio (10-3 mm 2 /s) 6 (3+3) ,75 7 (4+3) ,67 7 (3+4) ,60 8 (4+4) ,00 9 (4+5) 1 511,10 9 (5+4) 1 483,00

51 Work in Progress Lesioni anteriori Periodo dello studio: Gennaio Settembre2015 Numero di pazienti: 237esion Lesioni anteriori 38 casi (16% della casistica)

52 RM PROSTATA B 2000

53 RM PROSTATA

54 INTERESSAMENTO DELL APICE

55 RM PROSTATA

56 RM PROSTATA STADIAZIONE Il T nella stadiazione del K prostatico varia in base all infiltrazione della struttura capsulare o delle vescichette seminali La RM è la tecnica più indicata nella stadiazione poiché permette buona visualizzazione di strutture anatomiche, quali capsula prostatica, vescicole seminali e fascio neuro- vascolare

57 MRI was performed by using a 3-T MR scanner (Intera Achieva, Philips Healthcare, Amsterdam, The Netherland) with a phased-array pelvic coil for signal reception. No endorectal coil was used in this study Our data showed an overall sensitivity and specificity for predicting ECE of 60.0% and 86.0%, respectively, which is comparable with previous studies.

58 RM PROSTATA T2 vs T3 T2 (intra) T3(extra)

59 Obliterazione dell angolo retto prostatico Bulging capsulare Presenza di margini irregolari o spiculati Estensione del tumore nei piani adipiosi periprostatici RM PROSTATA

60 FASCIO VASCOLO-NERVOSO

61 RM PROSTATA Alterazione dell architettura delle VS Presenza in T2 di area di bassa intensità nel lume delle VS Effetto massa Ispessimento dei dotti deferenti Distensione dei dotti eiaculatori Obliterazione dell angolo incluso tra VS e base prostatica accuratezza 92%

62 RECIDIVA DOPO PROSTATECTOMIA Nel gruppo dei pazienti prostatectomizzati la spettroscopia risulta un esame poco diagnostico, mentre l esame dinamico e da considerare indispensabile nel caso di sospetto di recidiva di malattia.

63 RECIDIVA DOPO PROSTATECTOMIA

64 RM QUANDO? Indicata in caso di rebiopsia prostatica Aumenta la detection rate per CaP clinicamente significativo (pt + GS) sopratutto nella zona anteriore Lesioni del diametro > mm 10 altamente sospette per CaP (70% dei casi)

65 WORK IN PROGRESS Pianificazione strategia bioptica Staging loco-regionale Planning terapeutico Sorveglianza attiva Team multidisciplinare (urologo vs radiologo vs patologo) Valutazione del rapporto costi/benefici (ottimizzazione delle risorse)

66 FUSIONE IMMAGINI ECO - RM

67 FUSIONE IMMAGINI ECO - RM

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