RM DE PRÓSTATARM DE PRÓSTATAESTUDIO MULTIPARAMÉTRICO

Dr. Josep MonillClínica Creu Blanca, BarcelonaDr. Josep MonillClínica Creu Blanca, Barcelona

ObtenciónObtención de la de la imagenimagen en en ResonanciaResonancia MagnéticaMagnética

Imagen Gradientes de campo magnéticoResonancia Bobinas de radiofrecuenciaMagnética Imán superconductor

Magnética: Imán superconductivo

El campo magnético (B0) generado por una corriente eléctrica por hilos superconductores ( potencia del campo de 0.5 a 3 Teslas)

Imagen: Gradientes de campo magnético

Campos magnéticos secundarios que varían de forma lineal con la posición. Permiten una codificación espacial en las tres direcciones del espacio (cada elemento del volumen entra en resonancia en una frecuencia distinta)

Resonancia: Bobinas de radiofrecuencia

Se compone de sintetizador de RF y sistema de antenas transmisoras y receptoras.Generan la radiación electromagnética de RF y detectan la energía de relajación del vector de magnetización.

ObtenciónObtención de la de la imagenimagen en en ResonanciaResonancia MagnéticaMagnética

ObtenciónObtención de la de la imagenimagen en en ResonanciaResonancia MagnéticaMagnética

� Los protones nucleares tienen un movimiento continuo de giro sobre sí mismos ( SPIN) y generan un campo magnético .

� En presencia de un campo magnético

� Los protones nucleares tienen un movimiento continuo de giro sobre sí mismos ( SPIN) y generan un campo magnético .

� En presencia de un campo magnético �

externo creado a través de un imán (1.5 o 3 Teslas) adquieren una orientación a favor o en contra del campo magnético.

� Se aplica una energía externa en impulsos de radiofrecuencia y los núcleos cambian su orientación y vector magnético y empiezan a girar en la misma fase, de forma coherente.

�

externo creado a través de un imán (1.5 o 3 Teslas) adquieren una orientación a favor o en contra del campo magnético.

� Se aplica una energía externa en impulsos de radiofrecuencia y los núcleos cambian su orientación y vector magnético y empiezan a girar en la misma fase, de forma coherente.

ObtenciónObtención de la de la imagenimagen en en ResonanciaResonancia MagnéticaMagnética

� La radiofrecuencia es devuelta en forma de señal� La radiofrecuencia es devuelta en forma de señal

�Se suprime la radiofrecuencia y los núcleos tienden a situarse en su estado basal liberando energía que podemos detectar : Relajación

� La radiofrecuencia es devuelta en forma de señaleléctrica oscilante . La energía liberada es un impulso de radiofrecuencia, la señal , y se mide en tiempos T1 y T2.

� La radiofrecuencia es devuelta en forma de señaleléctrica oscilante . La energía liberada es un impulso de radiofrecuencia, la señal , y se mide en tiempos T1 y T2.

Secuencias de pulso

T1

T2

Tissue contrastContraste tisular

El tiempo relajación T2 (tiempo de desfase de los spins) varía en los diferentes tejidos

ImagenImagen morfológicamorfológica -- anatomíaanatomía zonalzonal

C

A

B

A B C

¿¿PorPor quéqué estudioestudio multiparamétricomultiparamétrico ??

IMAGEN MORFOLÓGICAIMAGEN MORFOLÓGICA

1.5 T AÑO 20101.5 T AÑO 2010 3T AÑO 20153T AÑO 2015

Resolución espacial: Voxel

Voxel : Prisma rectangular que constituye la unidad básica de imagen de la RM

Resolución espacial: Ejemplos

0.6 1.30.6 1.3

2.6 7.8

� Equipo de 3 Teslas

� Secciones de 3 mm en los tres planos del espacio

� Utilización de antiperistáltico (buscapina subcutánea )

� Equipo de 3 Teslas

� Secciones de 3 mm en los tres planos del espacio

� Utilización de antiperistáltico (buscapina subcutánea )

ImagenImagen morfológicamorfológica -- secuenciasecuencia T2T2

resolución de 0.6 x 0.6 mm

� Utilización de antiperistáltico (buscapina subcutánea )

� Antenas pelvis array y endorectal.

� Diferenciación zonal de próstata

� Evaluación cápsula, vesículas seminales y plexoneurovascular

� Utilización de antiperistáltico (buscapina subcutánea )

� Antenas pelvis array y endorectal.

� Diferenciación zonal de próstata

� Evaluación cápsula, vesículas seminales y plexoneurovascular

32 canales

� Aumento de la señal y de la relación señal-ruido� Pérdida de uniformidad de la señal

� Falsos positivos por compresión de la antena sobreregión periférica

� Más artefactos de susceptibilidad magnética

� Aumento de la señal y de la relación señal-ruido� Pérdida de uniformidad de la señal

� Falsos positivos por compresión de la antena sobreregión periférica

� Más artefactos de susceptibilidad magnética

ImagenImagen morfológicamorfológica -- antenaantena endorectalendorectal

Mayor señal en región posterior

� Más artefactos de susceptibilidad magnética� Baja aceptación por los pacientes� Similar resolución con antena pélvica en RM 3T

� Más artefactos de susceptibilidad magnética� Baja aceptación por los pacientes� Similar resolución con antena pélvica en RM 3T

Mayor definición anatómica de la cápsula

Turkbey et al. J Magn Reson 2014;39:443-448

ImagenImagen morfológicamorfológica -- antenaantena endorectalendorectal

ImagenImagen morfológicamorfológica -- antenaantena endorectalendorectal

� Valoración de la extensión extracapsular� Valoración de la extensión extracapsular

ImagenImagen morfológicamorfológica -- secuenciasecuencia T2T2

� Diagnóstico en neoplasias de región central� Diagnóstico en neoplasias de región central

Extensión extraprostáticaExtensión extraprostática

ImagenImagen morfológicamorfológica -- invasióninvasión extracapsularextracapsular

Asimetría o invasión de plexo neurovascularProtusión contorno o discontinuidad de la cápsula Margen espiculado o irregularContacto tumor -cápsula superior a 1 cm.

Invasión vesículas seminalesInvasión vesículas seminales

Contacto tumor -cápsula superior a 1 cm.

Alteración focal o difusa de la señalObliteración ángulo entre base de próstata y vesícu las seminalesExtensión directa del tumor

� Extensión extraprostática Score� Extensión extraprostática Score

ImagenImagen morfológicamorfológica -- invasióninvasión extracapsularextracapsular

Contacto

Irregularidad

1

3

Engrosamiento plexo neurovascular

Protusión, discontinuidad capsular

Tumor extracapsular medible

Barentsz J et al. Eur Radiol 2012;22:746-757

4

4

5

ImagenImagen morfológicamorfológica -- invasióninvasión extracapsularextracapsular

contacto irregularidad

invasión plexo neurovascular

ImagenImagen morfológicamorfológica -- invasióninvasión extracapsularextracapsular

protusión tumor medibleprotusión tumor medible

invasión vesículas seminales

» RM 3T en 87 pacientes y prostatectomía

BoesenBoesen L L EurEur RadiolRadiol 2015;25:17762015;25:1776--17851785Prostate cancer staging with extracapsular extensio n risk scoring using multiparametric MRI: a correlation with histo pathology

ImagenImagen morfológicamorfológica -- invasióninvasión extracapsularextracapsular

»» Sensibilidad Sensibilidad 73% 73% VPPVPP 77%77%

EspecificidadEspecificidad 88% 88% VPNVPN 86%86%

ImagenImagen morfológicamorfológica -- regiónregión centralcentral

PI-RADS v2- Región centralPI-RADS v2- Región central

�Lesiones hipointensas mal circunscritas

�Ausencia de borde hipointenso

�Lesiones hipointensas mal circunscritas

�Ausencia de borde hipointenso

ImagenImagen morfológicamorfológica -- zona zona transicionaltransicional

Margenes espiculadosForma lenticular

�Ausencia de borde hipointenso� Señal homogénea� Interrupción de pseudocápsula quirúrgica� Invasión esfínter uretral� Invasión estroma fibromuscular anterior

�Ausencia de borde hipointenso� Señal homogénea� Interrupción de pseudocápsula quirúrgica� Invasión esfínter uretral� Invasión estroma fibromuscular anterior

ImagenImagen morfológicamorfológica -- zona zona transicionaltransicional

¿¿PorPor quéqué estudioestudio multiparamétricomultiparamétrico ??

IMAGEN MORFOLOGICAIMAGEN MORFOLOGICA

¿¿PorPor quéqué estudioestudio multiparamétricomultiparamétrico ??

IMAGEN FUNCIONALIMAGEN FUNCIONAL

Difusión Densidad celular , espacio extracelular, membranas celulares y organización glandular

Estudio dinámico

Espectroscopia

organización glandular

Flujo vascular , permeabilidad y proliferación vascular

Metabolismo de la membrana celular y densidad celular

Aumento de la especificidad

IMAGEN FUNCIONALIMAGEN FUNCIONAL

Menor resolución

ImagenImagen funcionalfuncional

ImagenImagen funcionalfuncional-- DifusiónDifusión

Movimiento Browniano

ImagenImagen funcionalfuncional-- DifusiónDifusión

molécula agua

ImagenImagen funcionalfuncional-- DifusiónDifusión

ImagenImagen funcionalfuncional-- DifusiónDifusión

ImagenImagen funcionalfuncional-- DifusiónDifusión

�Mayor restricción a la difusión en tejido neoplásic o

�Buena resolución de contraste entre tumor y tejido

�Mayor restricción a la difusión en tejido neoplásic o

�Buena resolución de contraste entre tumor y tejido

Baja movilidad alta señal (ADC baja señal)

�Buena resolución de contraste entre tumor y tejido

normal

�Baja resolución espacial y más artefactos de

susceptibilidad magnética

�Buena resolución de contraste entre tumor y tejido

normal

�Baja resolución espacial y más artefactos de

susceptibilidad magnética

ImagenImagen funcionalfuncional-- DifusiónDifusión

ImagenImagen funcionalfuncional-- DifusiónDifusión

ImagenImagen funcionalfuncional-- DifusiónDifusión

ImagenImagen funcionalfuncional-- DifusiónDifusión

ImagenImagen funcionalfuncional-- DifusiónDifusión

PI-RADS v2- Región periféricaPI-RADS v2- Región periférica

ImagenImagen funcionalfuncional-- DifusiónDifusión

�El valor b representa la intensidad/amplitud del

gradiente de difusión

�El valor b representa la intensidad/amplitud del

gradiente de difusión

Valor bValor b

�Valores b elevados para valorar tejidos con moléculas

de agua de baja movilidad

�El ADC (coeficiente de difusión aparente) se calcu la

utilizando diferentes valores b.

mayor valor b menor señal

�Valores b elevados para valorar tejidos con moléculas

de agua de baja movilidad

�El ADC (coeficiente de difusión aparente) se calcu la

utilizando diferentes valores b.

mayor valor b menor señal

ImagenImagen funcionalfuncional-- DifusiónDifusión

ADCADC

ImagenImagen funcionalfuncional-- DifusiónDifusión

Valor bValor b

Valor b 50 Valor b 1400Valor b 800

ADC 0.86 x 10 (-3) mm (2)/seg

ImagenImagen funcionalfuncional-- DifusiónDifusión

ADCADC

ImagenImagen funcionalfuncional-- DifusiónDifusión

� Relación inversa valor ADC y grado histológico

Valor umbral de 0.7-0.8 (variable en función de valor b)

Correlacion percentil 10 SD con Gleason inferior a 7

� No diferencias significativas de valores entre pros tatitis,

tumores de bajo grado y parénquima normal

� Relación inversa valor ADC y grado histológico

Valor umbral de 0.7-0.8 (variable en función de valor b)

Correlacion percentil 10 SD con Gleason inferior a 7

� No diferencias significativas de valores entre pros tatitis,

tumores de bajo grado y parénquima normaltumores de bajo grado y parénquima normaltumores de bajo grado y parénquima normal

De Cobelli et al. AJR 2015;204:550-557

DifusiónDifusión -- FusiónFusión T2T2

Rosenkrantz et al. Prostate cancer: utility of fusion of T2‐weighted and high b‐value diffusion‐weighted images for peripheral zone tumor detection and localization. J Magn Reson Imaging 2011;34:95‐100

DifusiónDifusión --ExtensiónExtensión extracapsularextracapsular

DifusiónDifusión --ExtensiónExtensión extracapsularextracapsular

Cortesia Dr. Warren

Lawrence et al. Preoperative 3Tdiffusion-weighted MRI for the qualitative and quantitative assessment of extracapsular extension in patients with intermediate or high risk prostate cancer. AJR 2014;203:W280-286

DifusiónDifusión --ExtensiónExtensión extracapsularextracapsular

DifusiónDifusión --ExtensiónExtensión extracapsularextracapsular

ImagenImagen funcionalfuncional-- DifusiónDifusión

DifusiónDifusión --ValorValor bb

b 800 b 1600

Kitajima et al. J Magn Reson Imaging 2012;36:198‐205.

DifusiónDifusión --Zona centralZona central

Andrew et al . Transition zone prostate cancer: Revisting the role of multiparametric MRI at 3T. AJR 2015;204:W266-W272.

b 2000

DifusiónDifusión --Zona centralZona central

2013 2015

DifusiónDifusión --Zona centralZona central

DifusiónDifusión --Zona centralZona central

ImagenImagen funcionalfuncional-- EstudioEstudio dinámicodinámico

� Valoración angiogénesis tumoral: aumento número de

vasos (perfusión) y de permeabilidad vascular

� Administración de gadolinio y repetición de adquisi ción

durante 5 minutos

� Mejor resolución espacial y temporal

� Valoración angiogénesis tumoral: aumento número de

vasos (perfusión) y de permeabilidad vascular

� Administración de gadolinio y repetición de adquisi ción

durante 5 minutos

� Mejor resolución espacial y temporal� Mejor resolución espacial y temporal

�Análisis captación contraste (intensidad señal/tiem po)

� Mejor resolución espacial y temporal

�Análisis captación contraste (intensidad señal/tiem po)

tiempo 10 segundos sección de 4 mm

Cualitativo VisualSemicuantitativo Curvas captación y lavadoCuantitativo Módelos farmacocinéticos

ImagenImagen funcionalfuncional-- EstudioEstudio dinámicodinámico

Normal Neoplasia

EstudioEstudio dinámicodinámico -- NormalNormal

EstudioEstudio dinámicodinámico -- NeoplasiaNeoplasia

EstudioEstudio dinámicodinámico -- NeoplasiaNeoplasia

perfusión lavadoperfusión

EstudioEstudio dinámicodinámico -- NeoplasiaNeoplasia

1 2

1

2

ImagenImagen funcionalfuncional-- EstudioEstudio dinámicodinámico

� Variabilidad en protocolos de administración del contraste y de adquisición

� Variabilidad en protocolos de administración del contraste y de adquisición

diferencias hemodinámica de pacientes

� Ausencia de estandarización en la interpretación

� Baja especificidad

� Ausencia de estandarización en la interpretación

� Baja especificidad

Tan C et al. AJR 2015;204:W439-W448

� Baja especificidad � Baja especificidad prostatitis o nódulos hiperplásicos

� No aumento de sensibilidad/especifidad vs difusión� No aumento de sensibilidad/especifidad vs difusión

� Utilidad diagnóstica en recidivas (radioterapia o c irugía)� Utilidad diagnóstica en recidivas (radioterapia o c irugía)

ImagenImagen funcionalfuncional-- EstudioEstudio dinámicodinámico

PI-RADS v2- Región periféricaPI-RADS v2- Región periférica

EstudioEstudio dinámicodinámico -- ProstatitisProstatitis

EstudioEstudio dinámicodinámico -- ProstatitisProstatitis

EstudioEstudio dinámicodinámico -- ProstatitisProstatitis

perfusiónlavado

EstudioEstudio dinámicodinámico -- ProstatitisProstatitis

EstudioEstudio dinámicodinámico -- RegiónRegión centralcentral

ImagenImagen funcionalfuncional-- EstudioEstudio dinámicodinámico

EstudioEstudio dinámicodinámico -- AnálisisAnálisis cuantitativocuantitativo

� Obtención de mapas paramétricos de Ktrans y kep.

� No permite diferenciación entre prostatitis y neopl asia.

� Probable utilidad en monitorización de tratamiento

� Obtención de mapas paramétricos de Ktrans y kep.

� No permite diferenciación entre prostatitis y neopl asia.

� Probable utilidad en monitorización de tratamiento

� El valor Ktrans representa la permeabilidad vascular

� El valor kep valora la difusión del espacio extracelular al plas ma

� Ktrans y kep se elevan en la neoplasia

� El valor Ktrans representa la permeabilidad vascular

� El valor kep valora la difusión del espacio extracelular al plas ma

� Ktrans y kep se elevan en la neoplasia

EstudioEstudio dinámicodinámico -- AnálisisAnálisis cuantitativocuantitativo

Ktrans kep

EstudioEstudio dinámicodinámico -- AnálisisAnálisis cuantitativocuantitativo

Ktrans 0.51Ktrans 0.51 Kep 0.18Kep 0.18

Información de metabolitos a través de curva. Los metabolitos se sitúan en base a la distinta radiofrecuencia de resonancia y amplitud dependiente de la señal de RM en base

a la cantidad del metabolito en el tejido.

Información de metabolitos a través de curva. Los metabolitos se sitúan en base a la distinta radiofrecuencia de resonancia y amplitud dependiente de la señal de RM en base

a la cantidad del metabolito en el tejido.

– Disminución Citrato(2.6ppm) - zinc en el metabolismo del citrato y cambios en la morfologia ductal

– Aumento Colina (3.2ppm) -proliferación celular, densidad cel., fosfolípidos y metabolismo

CANCER

CANCERNormal

ImagenImagen funcionalfuncional-- EspectroscopiaEspectroscopia

Vilanova JC. Prostate Cancer Detection : MR spectro scopic imaging. Abdominal Imaging. 2007 Mar-Apr;32(2):253-61

CANCERNormal

47aPSA: 17ng/ml%PSAl: 18%

Colina elevada = Cáncer

EspectroscopiaEspectroscopia -- ProstatitisProstatitis

Bx: prostatitisBx: prostatitis

EspectroscopiaEspectroscopia -- IndicacionesIndicaciones

� Monitorización terapéutica� Monitorización terapéuticaPost radioterapiaPosthormonoterapia

Persiste elevación colina persitencia tumora lPersiste elevación colina persitencia tumora l

PSA: 15,05 ng/ml

EspectroscopiaEspectroscopia -- IndicacionesIndicaciones

HT:HT:PSA: 2,15ng/ml

Descenso colina, buena respuesta a bloqueo hormonal.

» RM 3T – 285 focos de cáncer en 121 pacientes

Tan N et al. AJR 2015;205:87Tan N et al. AJR 2015;205:87--9292Characteriscs of detected and missed prostate cance r foci on 3-T multiparametric MRI using and endorectal coil corre lated with whole-mount thin-section histopathology.

DiagnósticoDiagnóstico porpor RM de la RM de la neoplasianeoplasia de de próstatapróstata

153 (53%) no visibles153 (53%) no visibles153 (53%) no visibles153 (53%) no visibles132 (47%) detectados132 (47%) detectados

Tamaño Gleason Localizacion

>1cm 81%

<1 cm 19%

>7 73%

6 27%

apex 22%

No apex 52%

Tan N et al. AJR 2015;205:87Tan N et al. AJR 2015;205:87--9292Characteriscs of detected and missed prostate cance r foci on 3-T multiparametric MRI using and endorectal coil corre lated with whole-mount thin-section histopathology.

DiagnósticoDiagnóstico porpor RM de la RM de la neoplasianeoplasia de de próstatapróstata

DiagnósticoDiagnóstico porpor RM de la RM de la neoplasianeoplasia de de próstatapróstata

Falso negativo de tumor multifocal Gleason 6. Afect ación 5% del parénquima

DiagnósticoDiagnóstico porpor RM de la RM de la neoplasianeoplasia de de próstatapróstata

Falso positivo de fibrosis en la base

DiagnósticoDiagnóstico porpor RM de la RM de la neoplasianeoplasia de de próstatapróstata

Falso positivo en estudio de difusión

DiagnósticoDiagnóstico porpor RM de la RM de la neoplasianeoplasia de de próstatapróstata

Falso positivo en zona periférica y falso negativo en zona de transición

DiagnósticoDiagnóstico porpor RM de la RM de la neoplasianeoplasia de de próstatapróstata

Prostatitis granulomatosa por tratamiento con BCG