RM-MP DELLA PROSTATA AN OVERVIEW. Dott. Filippo Pesapane

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1 RM-MP DELLA PROSTATA AN OVERVIEW Dott. Filippo Pesapane

2 Obiettivi della presentazione Diventare familiari con La diagnosi di carcinoma prostatico La normale anatomia della prostata (nelle sequenze T2 pesate) Gli aspetti tecnici della risonanza multiparametrica della prostata I vantaggi e i limiti delle varie tecniche di imaging Le potenzialità e le future prospettive della risonanza multiparametrica nel carcinoma prostatico (MRI guided biopsy e IVIM)

3 LA PROSTATA FONDAMENTI DI ANATOMIA

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6 Anatomia Lunghezza: 3 cm Diametro laterolaterale: 4 cm Diametro anteroposteriore: 2 cm Ultrastruttura 30 % fibromuscolare 70 % ghiandolare Peso: circa 20 gr Volume: cc

7 Visione tridimensionale della prostata secondo McNeal

8 Vie Seminali Dotti deferenti Iniziano in corrispondenza della coda dell epididimo e terminano a livello della base della prostata Con le veschichette seminali omolaterali formano i condotti eiaculatori Si dividono,secondo il decorso,in una parte testicolare,funicolare,inguinale e addominopelvica Dotti eiaculatori Sono due brevi dotti che collegano l estremità dei canali deferenti all uretra decorrendo soprattutto nello spessore della prostata Vescichette seminali Sono due organi ghiandolari cavi situati nella piccola pelvi tra la base della vescica e il retto,superiormente alla prostata Anteriormente sono applicate sulla parte posteriore della base della vescica (interposizione della fascia vescicale) Posteriormente rapporti con la faccia anteriore dell intestino retto(interposizione della fascia rettovescicale in basso e dal cavo di douglas in alto)

9 Vie Seminali Dotti deferenti Iniziano in corrispondenza della coda dell epididimo e terminano a livello della base della prostata Con le veschichette seminali omolaterali formano i condotti eiaculatori Si dividono,secondo il decorso,in una parte testicolare,funicolare,inguinale e addominopelvica Dotti eiaculatori Sono due brevi dotti che collegano l estremità dei canali deferenti all uretra decorrendo soprattutto nello spessore della prostata Vescichette seminali Sono due organi ghiandolari cavi situati nella piccola pelvi tra la base della vescica e il retto,superiormente alla prostata Anteriormente sono applicate sulla parte posteriore della base della vescica (interposizione della fascia vescicale) Posteriormente rapporti con la faccia anteriore dell intestino retto(interposizione della fascia rettovescicale in basso e dal cavo di douglas in alto)

10 Vie Seminali Dotti deferenti Iniziano in corrispondenza della coda dell epididimo e terminano a livello della base della prostata Con le veschichette seminali omolaterali formano i condotti eiaculatori Si dividono,secondo il decorso,in una parte testicolare,funicolare,inguinale e addominopelvica Dotti eiaculatori Sono due brevi dotti che collegano l estremità dei canali deferenti all uretra decorrendo soprattutto nello spessore della prostata Vescichette seminali Sono due organi ghiandolari cavi situati nella piccola pelvi tra la base della vescica e il retto,superiormente alla prostata Anteriormente sono applicate sulla parte posteriore della base della vescica (interposizione della fascia vescicale) Posteriormente rapporti con la faccia anteriore dell intestino retto(interposizione della fascia rettovescicale in basso e dal cavo di douglas in alto)

11 Il carcinoma della prostata

12 Tassi (per ab.) Il carcinoma della prostata - Incidenza e Prevalenza del Ca- Prostatico per Età in Italiaia Incidenza Prevalenza < > 80

13 % Il carcinoma della prostata - Incidenza dei dei Tumori nella Popolazione Maschile in Italia e negli U.S.A U.S.A. ITALIA

14 Fattori di rischio

15 Clinica La malattia si caratterizza per la presenza di segni clinici tardivi e non patognomonici Ostruzione urinaria Mitto ipovalido, pollachiuria, urgenza, nicturia, disuria Dolore perineale, algie ossee Ematuria, emospermia

16 Diagnosi Markers Diagnostica Clinica Imaging Biopsia

17 Marker - PSA Proteasi prodotta dalla cellule epiteliali della prostata Le cellule dello strato luminale della prostata sono vere e proprie cellule esocrine: producono la maggior quota di PSA che viene secreto nel lume ghiandolare Il DHT stimola la proliferazione delle cellule esocrine luminali e la crescita della quota epiteliale della ghiandola prostatica

18 PSA variazioni fisiologiche Valore Normale < 4 ng/ml Età Variabilità biologica Eiaculazione Attività fisica intensa Bicicletta

19 PSA patologie benigne Prostatite (o flogosi) Adenomatosi Prostatica Ritenzione urinaria

20 PSA che valore attribuirgli Il PSA non può costituire uno strumento assoluto di diagnosi né di screening Assume valore di indicatore certo in pazienti sottoposti a prostatectomia radicale Mancato azzeramento post-operatorio Ripresa della dosabilità dopo azzeramento Mancata radicalità Ripresa della malattia

21 Diagnosi clinica L esplorazione rettale Finalità noduli consistenza dimensioni mobilità Sensibilità 57-68% Specificità 44-96%

22 Biopsia prostatica strategie bioptiche Agobiopsia ecoguidata transrettale Agobiopsia ecoguidata perineale Agobiopsia digitoguidata perineale Agoaspirato transrettale

23 Biopsia prostatica strategie bioptiche Biopsia 6 prelievi Biopsia 8 prelievi Biopsia zona transizionale

24 % Biopsia prostatica morbilità Dolore Disuria Ematuria Infezioni S e p s i

25 Biopsia Grading: Gleason Score Classificazione guida secondo il NationalProject Prostate Cancer(NPCP) Valutazione del grado didifferenziazione ghiandolare e dei rapporti fra neoplasia e stroma 5 gradi principali (1-5) GleasonScore Somma del grado del pattern predominante con quello secondario. Per quadri omogenei si raddoppia il grado assegnato

26 Gleason 2-6 = tumore a crescita lenta con scarsa tendenza alla diffusione a distanza Gleason 7 = tumore di grado intermedio (differenza fra 3+4 e 4+3!) Gleason 8-10 = tumore molto aggressivo Gleason 1 Gleason % sopravvivenza a 5 anni ; 95.6% a 10 anni % sopravvivenza a 5 anni; 81.9% a 10 anni % sopravvivenza a 5 anni; 51.4% a 10 anni % sopravvivenza a 5 anni; 34.9% a 10 anni

27 RUOLO DELL IMAGING NEL CA-PROSTATA

28 Dipinto di Jean Huber: Denis Diderot, Voltaire e altri filosofi di scambiano idee allo stesso tavolo

29 Ecografia IDENTIFICAZIONE AUSILIO ALLA BIOPSIA ESTENSIONE LOCALE (T) STADIAZIONE (N,M) FOLLOW-UP

30 Ecografia se lesione focale ipoecogena Sensibilità 86-90% Specificità 40-60%

31 Ecografia Transaddominale Studio ostacolato dall interferenza di ombre acustiche dall aria delle anse intestinali Vescica ben distesa Porzioni più caudali mal visualizzabili Studio limitato ai diametri trasverso e AP obliquo Scarsa definizione strutturale Transrettale Studio completo di tutto l organo Risoluzione anatomica del parenchima ghiandolare elevata Ottima definizione strutturale Accurata valutazione dei diametri prostatici

32 TC IDENTIFICAZIONE AUSILIO ALLA BIOPSIA ESTENSIONE LOCALE (T) STADIAZIONE (N,M) FOLLOW-UP (recidive a distanza)

33 TC Linfonodi patologici Sensibilità 30-50% Specificità 40-90%

34 RM IDENTIFICAZIONE AUSILIO ALLA BIOPSIA ESTENSIONE LOCALE (T) STADIAZIONE (N,M) FOLLOW-UP (recidive locali)

35 Il ruolo della RM-mp della prostata T1 morfologica T2 RM funzionale dinamica DWI ADC spettroscopia

36 RM della prostata come si fa

37 Considerazioni cliniche - Timing In caso di anamnesi per biopsia prostatica possono esserci sanguinamenti, iperintensi nelle sequenze T1 pesate, più frequentemente a livello della zona periferica e delle vescicole seminali far passare almeno 6 settimane fra la biopsia e l esecuzione della RM

38 Considerazioni cliniche Preparazione del Pz Artefatti da movimento = agenti spasmolitici es. glucagon, scopolamine butylbromide (= BUSCOPAN) Artefatti da mancata pulizia intestinale (aria/feci) = clistere ne 2 giorni precedenti (o appena prima dell esame) Sia con che senza bobina endocavitaria Senza bobina endocavitaria = posizione prona Controindicazioni: Insufficienza renale severa (GRF minore di 30) Posizionamento di Pace-maker e di clip vascolari metalliche Claustrofobia

39 Considerazioni cliniche Informazioni sul Pz Valori di PSA recenti e passati Referto della biopsia prostatica Visita urologica risultato dell esplorazione rettale Terapia ormonale? Storia di prostatiti Chirurgia pelvica Radioterapia Familiarità

40 Considerazioni tecniche T2W, DWI, and DCE = sequenze che dovrebbero essere sempre eseguite Almeno una sequenza che permetta la valutazione dei linfonodi pelvici a livello della biforcazione aortica (T1) 1.5 T IS GOOD BUT 3T IS BEST Sotto 1,5 T non è raccomandato eseguire l esame 1,5 T con ERC è meglio che il 3T senza ERC John V. Hegde et al. Multiparametric MRI of Prostate Cancer: An Update on State-of the-art Techniques and Their Performance in Detecting and Localizing Prostate Cancer; J Magn Reson Imaging May ; 37(5):

41 Considerazioni tecniche

42 Sedi di origine del Ca prostatico

43 Uretra

44 Area Periuretrale (PU)

45 Zona Transizionale (TZ)

46 Zona Centrale (CZ)

47 Zona Periferica (PZ)

48 Stroma fibromuscolare anteriore (AFT)

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50 RM sequenze T2 Apice Terzo Medio Base

51 RM sequenze T2 Assiale Coronale Sagittale

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53 RM sequenze T2

54 RM mp DWI

55 RM mp DWI

56 RM mp DWI RAZIONALE: ridotta diffusione delle molecole di H2O nel tessuto neoplastico (distruzione della struttura ghiandolare per aggregati di cellule neoplastiche e tessuto fibrotico)

57 RM mp DWI Bassa cellularità Alta diffusione Basso segnale Alta cellularità Alta restrizione Intenso segnale

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59 RM mp ADC

60 RM mp ADC Architettura conservata Non stipamento Libera diffusione ADC alto Architettura alterata Stipamento Diffusione ostacolata ADC basso

61 RM mp DWI e ADC

62 RM mp ADC: Grading della lesione Stima dell aggressività della lesione Correlazione tra valore dell ADC e Gleason ADC 760 Gleason ADC 510 Gleason 5+4

63 DCE Studio contrastografico dinamico RAZIONALE: produzione di fattori angiogenici da parte delle cellule neoplastiche Aumento dei vasi sanguigni Aumento della permeabilità vasale NEOPLASIA: IPERVASCOLARIZZATA, CON RAPIDO WASH-IN E RAPIDO WASH-OUT

64 DCE DCE-MRI-Type 1 DCE-MRI-Type 2 DCE-MRI-Type 3

65 DCE

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67 Obiettivi del PI-RADS v2 PI-RADS v2 is designed to improve detection, localization, characterization, and risk stratification in patients with suspected cancer in treatment naïve prostate glands. 1. Stabilire i parametri tecnici per l esecuzione della RM-MP 2. Semplificare e standardizzare il referto 3. Facilitare l uso delle informazioni ottenute per le procedure bioptiche 4. Sviluppare categorie di pazienti che corrispondano a delle precise classi di rischio 5. Promuovere la comunicazione interdisciplinare fra I diversi specialisti

68 Volume Prostata < 30 cc Densità del PSA PSA/volume prostata < 0.15 ng/ml/g

69 PI-RADS v2 Basato sulla Risonanza Multiparametrica Sequenze obbligatorie = T2, DCE e DWI (e ADC) Sequenze consigliate = T1 panoramica sulla pelvi (valutazione linfonodi) Se DCE e DWI sono insufficienti per un adeguata valutazione le nuove linee guida consigliano di non considerarle nella valutazione dello score Attualmente la spettroscopia non è inclusa nello score PI-RADS v2 Lo score è ottenuto valutando ogni variabile: la scala si fonda su un punteggio da 1 a 5, con 1 corrispondente a una lesione probabilmente benigna e 5 a una altamente sospetta per malignità PI-RADS 1: very low (clinically significant cancer is highly unlikely to be present) PI-RADS 2: low (clinically significant cancer is unlikely to be present) PI-RADS 3: intermediate (the presence of clinically significant cancer is equivocal) PI-RADS 4: high (clinically significant cancer is likely to be present) PI-RADS 5: very high (clinically significant cancer is highly likely to be present)

70 Zona Periferica Immagini T2 pesate 1: uniform high signal intensity (SI) 2: linear or wedge shaped hypointensity or diffuse mild hypointensity, usually indistinct margin 3: heterogeneous signal intensity or non-circumscribed, rounded, moderate hypointensity; includes others that do not qualify as 2, 4, or 5 4: circumscribed, homogenous moderately hypointense focus or mass confined to prostate and <1.5 cm in the greatest dimension 5: same as 4 but 1.5 cm in greatest dimension or definite extraprostatic extension/invasive behavior

71 Zona Periferica T2 PI-RADS 1 Uniform hyperintense signal intensity (normal).

72 Zona Periferica T2 PI-RADS 2 Linear (arrow), wedge shaped, or diffuse mild hypointensity, usually indistinct margin.

73 Zona Periferica T2 PI-RADS 3 Heterogeneous signal intensity or non circumscribed, rounded, moderate hypointensity (arrow).

74 Zona Periferica T2 PI-RADS 4 Circumscribed, homogenous moderate hypointense focus/mass confined to prostate and <1.5 cm in greatest dimension (arrow).

75 Zona Periferica T2 PI-RADS 5 Same as 4 but 1.5cm in greatest dimension (arrows) or definite extraprostatic extension/invasive behavior.

76 Zona Transizionale Immagini T2 pesate 1: homogenous intermediate signal intensity 2: circumscribed hypointense or heterogeneous encapsulated nodule(s) (BPH) 3: heterogeneous signal intensity with obscured margins. Includes others that do no qualify as 2, 4, or 5 4: lenticular or non-circumscribed, homogenous moderately hypointense, and <1.5cm in greatest dimension 5: same as 4, but 1.5cm in greatest dimension or definite extraprostatic extension/invasive behavior

77 Zona Transizionale T2 PI-RADS 1 Homogenous intermediate signal intensity

78 Zona Transizionale T2 PI-RADS 2 Circumscribed (arrows) hypointense or heterogeneous encapsulated nodule(s) (BPH).

79 Zona Transizionale T2 PI-RADS 3 Heterogeneous signal intensity with obscured margins (arrow). Includes others that do not qualify as 2, 4, or 5.

80 Zona Transizionale T2 PI-RADS 4 Lenticlular (arrow) or non circumscribed, homogeneous, moderately hypointense, and <1.5 cm in greatest dimension.

81 Zona Transizionale T2 PI-RADS 5 Same as 4, but 1.5cm in greatest dimension (arrows) or definite extraprostatic extension/invasive behavior.

82 Zona Periferica e Transizionale DWI e ADC 1: no abnormality and ADC and high b-value DWI 2: indistinct hypointense on ADC 3: focal mildly/moderately hypointense on ADC and isointense/mildly hyperintense on high b- value DWI 4: focal markedly hypointense on ADC hyperintense on high b-value DWI; <1.5 cm in greatest dimension 5: same as 4 but 1.5 cm in greatest dimension or definite extraprostatic extension/invasive behavior

83 DWI e ADC PI-RADS 1 No abnormality (i.e. normal) on ADC and high b value DWI.

84 DWI e ADC PI-RADS 2 Indistinct hypointense on ADC (arrow).

85 DWI e ADC PI-RADS 3 Focal mildly/moderately hypointense on ADC (arrow) and isointense/mildly hyperintense on high b value DWI.

86 DWI e ADC PI-RADS 4 Focal markedly hypointense on ADC (arrow) and markedly hyperintense on high b value DWI; <1.5cm on axial images.

87 DWI e ADC PI-RADS 5 Same as 4 but 1.5cm in greatest dimension (arrow) or definite extraprostatic extension / invasive behavior.

88 DCE Dynamic contrast enhancement (DCE) negative: no early enhancement, or diffuse enhancement not corresponding to a focal finding on T2 and/or DWI or focal enhancement corresponding to a lesion demonstrating features of BPH on T2 positive: focal, and earlier than or contemporaneously with enhancement of adjacent normal prostatic tissues, and corresponds to suspicious finding on T2 and/or DWI

89 DCE Negative No early enhancement, or diffuse enhancement not corresponding to a focal finding on T2WI and/or DWI, or focal enhancement corresponding to a lesion demonstrating features of BPH on T2W

90 DCE Positive Peripheral Zone Focal (arrow), earlier than or contemporaneously with enhancement of adjacent normal prostatic tissues, AND corresponds to suspicious finding on T2WI and/or DWI

91 DCE Positive Transizion Zone Focal (arrow), earlier than or contemporaneously with enhancement of adjacent normal prostatic tissues, AND corresponds to suspicious finding on T2WI and/or DWI

92 PIRADS v2 SCORING

93 PIRADS v2 SCORING

94 PI-RADS Divisione Anatomica The segmentation model used in PI-RADS v2 employs thirtynine sectors/regions: thirty-six for the prostate, two for the seminal vesicles and one for the external urethral sphincter. (PZ) at prostate base, midgland, and apex are each subdivided into three sections: anterior (a), medial posterior (mp), and lateral posterior (lp). (TZ) at prostate base, midgland, and apex are each subdivided into two sections: anterior (a) and posterior (p). The central zone (CZ) is included in the prostate base around the ejaculatory ducts. The anterior fibromuscular stroma (AS) is divided into right/left at the prostate base, midgland, and apex.

95 Pitfalls nella diagnosi di K prostata alla RM-mp

96 Prostatite cronica

97 Nodulo di ipertrofia in ZP

98 Il ruolo della RM-mp della prostata

99 Sistemi di stadiazione > utilizzo USA Sistema AUS (Whitmore Jewett, 1987) A (incidentale) A 1 (< 5% tessuto resecato) A 2 (> 5% tessuto resecato) Sistema TNM (UICC, 1998) universalmente accettato come standard B (confinato alla prostata) B 1 (< 1,5 cm diametro) B 2 (> 1,5 cm diametro) C (localmente invasivo) C 1 (invasione capsulare) C 2 (invasione vesc. seminali) D (metastatico) D 1 (linf. iuxtaregionali) D 2 (metastasi a distanza)

100 T T 1 Tumore clinicamente non apprezzabile, non palpabile né visibile con le metodiche per immagini (incidentale) T 1a < 5% del tessuto resecato T 1b > 5% del tessuto resecato T 1c tumore identificato mediante biopsia (aumento del PSA)

101 T T 2 Tumore limitato alla prostata T 2a limitato alla metà di un lobo o meno T 2b interessa più di metà di un lobo ma non entrambi i lobi T 2c coinvolge entrambi i lobi

102 T T 3 Tumore esteso oltre la capsula prostatica T 3a estensione extracapsulare (mono o bilaterale) T 3b estensione alle vescichette seminali (mono o bilaterale)

103 TNM T 4 Tumore fisso o infiltrante gli organii adiacenti Collo vescicale, sfintere esterno, retto, muscoli elevatori e/o parete pelvica N 0 Assenza di metastasi linfonodi regionali N 1 Metastasi linfonodi locoregionali M + Metastasi a distanza Linfonodi extraregionali, ossa, fegato, polmone

104 Vie di diffusione Contiguità Capsula prostatica (90%) Vescicole seminali (30%) Vescica-Uretra-Retto Via Linfatica Linfonodi ipogastrici e/o otturatori (90%) Linfonodi iliaci esterni Via Ematica Ossa (rachide lombare, bacino, femore) (85% ) Polmoni-Fegato

105 Il ruolo della RM-mp nella risposta alle terapie Monitoraggio > 10 anni Dopo un mese dall intervento = monitoraggio PSA, con una frequenza iniziale mensile Se PSA postoperatorio cresce progressivamente oltre 0.2 ng/ml, un esame di RMmp può determinare la sede della progressione Dopo radioterapia, non si considera un valore fisso del PSA ma il nadir Anche in questo caso l esame di RMmp può individuare la presenza di recidiva e/o di persistenza di malattia. La RM può influenzare la scelta terapeutica che si basa su diversi parametri: eta e condizioni generali del paziente estensione del tumore aggressivita del tumore. La completa mappatura della ghiandola mediante RMmp della prostata che si aggiunge ai criteri clinici, permette, inoltre, una stratificazione dei pazienti candidati a TERAPIE FOCALI.

106 MRI-GUIDED BIOPSY FUSION

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108 Il ruolo della RM-mp della prostata

109 MRI-guided biopsy

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111 MRI-guided biopsy Preparazione Profilassi antibiotica Digiuno nelle 4 ore precedenti all esecuzione della procedura Astensione all eiaculazione nei 4 giorni precedenti alla procedura Controindicazioni PM (e le stesse della RM) INR > 2 Follow-up Non è necessaria l ospedalizzazione Riposo per le 48 ore successive (divieto assoluto dell uso della bicicletta) Possibile innalzamento della temperatura corporea Possibili sanguinamenti (modesti) nelle successive 2 settimane

112 TRUS/MRI fusion imaging

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114 TRUS/MRI fusion imaging

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116 IVIM INTRA-VOXEL INCOHERENT-MOTION DIFFUSION

117 IVIM?

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119 Definizioni secondo modello di Le Bihan D = coefficiente di diffusione diffusione random D* = coefficiente di perfusione portata del flusso capillare PF = frazione d acqua presente nel letto capillare (entità %) 1 PF = frazione d acqua esterna al letto capillare Modello Bioesponenziale

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121 I vari modi del DWI Solo rilievo NO ADC sufficienti bassi b Valutaz. base ADC automatico e IVIM software molti b (serie bassa o alta)

122 Riassumendo To obtain an image which is truly representative of diffusivity, a high b value is required and ADC maps should be calculated. In fact, high b values increase the weighting in D, and determines a progressive reduction of T2, pseudodiffusion and macroscopic motion effects. J Magn Reson Imaging, 2010 Le Bihan D et al, Radiology, 1988

123 Kurtosi K app of tissues has been hypothesized to represent the direct interaction of water molecules with cell membranes and intracellular compounds although is also influenced by other extracellular factors that are difficult to separate. Le Bihan.. water is not a homogeneous substance at the nanoscopic level, given the polar nature, which results in the formation of network clusters..water may form 3D arrays in the presence of interfaces with charged materials such as polarized cell or organelle membranes or protein molecules.

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