Valutazioni fisiche e cliniche in Risonanza Magnetica multiparametrica nello studio del carcinoma prostatico

Il carcinoma della prostata è la neoplasia più diagnosticata tra gli uomini in Italia. L’antigene specifico della prostata (PSA) e l’esame clinico rappresentano il primo livello di diagnosi della patologia prostatica. Il paziente con un alto livello di PSA viene quindi sottoposto ad un esame bioptico ecoguidato per valutare la presenza o meno del carcinoma; tale approccio bioptico è gravato tuttavia da una elevata quota di falsi negativi in quanto basata su prelievi random che non valutano l’intera ghiandola. Negli ultimi anni la Risonanza Magnetica (RM) multiparametrica si è imposta come efficace strumento nel percorso clinico, nella diagnosi della malattia, nell’imaging post-operatorio e nella sorveglianza attiva del paziente. Inoltre si è rivelato un potente strumento per l’individuazione dei tumori localizzati in zone difficilmente raggiungibili dall’esame bioptico, come le lesioni anteriori della prostata. L’avvento del 3T in campo clinico ha ulteriormente potenziato la metodica in particolare per il migliore rapporto segnale/rumore che caratterizza tale apparecchiatura ad alto campo. L’integrazione delle sequenze morfologiche T1 e T2, con quelle di diffusione (DWI), spettroscopia e perfusione ha reso la RM multiparametrica un valido strumento a supporto della diagnosi del carcinoma prostatico principalmente per quei pazienti negativi alla prima biopsia ma con un alto valore di PSA candidati a seconda biopsia. In tale situazione, l’intervento del radiologo diventa discriminante in termini di localizzazione del secondo prelievo indicando le aree sospette da bioptizzare all’interno della prostata. In un futuro non remoto, l’imaging multimodale di Risonanza Magnetica (RM) potrebbe raggiungere livelli di specificità e sensibilità tali da poter limitare l’esame bioptico a casi selezionati. In quest’ottica il ruolo dell’Esperto in Fisica Medica è di cruciale e duplice importanza. In primo luogo contribuisce al processo di assicurazione di qualità in RM, predisponendo ed attuando protocolli che integrano i controlli di qualità tradizionali con quelli specifici per le innovative tecniche di diffusione e di spettroscopia. In secondo luogo, grazie alla sua specifica formazione universitaria di tipo matematico, riveste un ruolo fondamentale, in ambito ospedaliero, nella messa a punto di metodi di quantificazione e valutazione delle immagini e del dato clinico. A tale scopo è stato effettuato questo lavoro di tesi presso l’“Azienda Ospedaliera per l’Emergenza Cannizzaro” (A.O.E. Cannizzaro) di Catania che ha avuto come obiettivo la predisposizione di un programma di assicurazione di qualità per l’esecuzione delle metodiche di diffusione e spettroscopia e lo studio del ruolo dell’imaging di RM nella diagnosi del carcinoma alla prostata. Si è proceduto ad analizzare i dati relativi a circa 200 pazienti provenienti dalla U.O.C Urologia e sottoposti a RM 3T nel periodo gennaio 2013-dicembre 2015, attraverso la formazione di un gruppo multidisciplinare costituito dal Radiologo, dall’Urologo, dall’Anatomo-patologo e dall’Esperto in Fisica Medica. I parametri ottenuti dall’imaging multimodale sono stati analizzati e confrontati con il Gold Standard, costituito dall’esame bioptico, così da calcolare gli indici di qualità della metodica, come sensibilità, specificità, valore predittivo positivo, valore predittivo negativo ed accuratezza diagnostica. In una seconda fase, si è proceduto ad analizzare i dati quantitativi ottenibili dalla metodica multimodale nella tecnica di diffusione, mediante il coefficiente di diffusione apparente (ADC), e nella tecnica di spettroscopia, mediante i rapporti tra picchi di interesse (colina, creatina e citrato) nello studio della prostata. L’obiettivo è stato quello di individuare possibili biomarker dall’imaging RM della prostata. La prima attività è stata quella della redazione di un programma di assicurazione di qualità che ha riguardato in primo luogo l’interconfronto tra l’immagine proveniente dalla Workstation dell’apparecchiatura e quella trasferita al PACS. Le misure condotte in parallelo sulle due postazioni hanno mostrato una forte differenza nel dato di ADC calcolato sulla Workstation rispetto al PACS. Questo risultato ha messo in evidenza l’importanza di informare il Radiologo sulla necessità che l’ADC venga sempre valutato sulla Workstation per evitare di introdurre dei fattori di scala che inficerebbero la misura. Lo step successivo del programma ha visto l’esecuzione di controlli di qualità specifici in diffusione ed in spettroscopia, all’interno di una collaborazione col Gruppo di Lavoro AIFM di riferimento per la RM. I controlli di qualità in diffusione hanno dimostrato un’indipendenza del valore di ADC dal bmax (ad esempio 1000 e 3000 s/mm2) e dalle modalità di calcolo e la sua riproducibilità giornaliera. I risultati ottenuti hanno evidenziato come l’ADC possa essere calcolato sia dal fit esponenziale di diversi b-value che dal confronto di una coppia tra un segnale a b=0 ed uno a b≠0, trovando delle differenze percentuali massime all’interno del 3%, quindi molto piccole. I controlli di qualità in spettroscopia hanno indicato l’ampiezza del picco come migliore indicatore della presenza di una molecola, che nel caso dei controlli è stata l’acqua. Inoltre hanno indicato la possibilità di ricavare il T2 della molecola dall’acquisizione a TE variabili ed una buona linearità tra l’ampiezza e la FWHM del segnale con il volume. La seconda fase dello studio ha riguardato l’analisi del confronto tra il risultato della RM e l’esito della biopsia prostatica. L’analisi ha confermato il buon risultato in termini di accuratezza diagnostica della metodica di RM multiparametrica (67,0%). Utilizzando una scala di valutazione a 5 punti, il PI-RADS score, e considerando come positivi alla RM i pazienti con uno score tra 4 e 5, l’accuratezza diagnostica raggiunge addirittura il 78,2%. Una successiva analisi, basata sul confronto della singola metodica della RM multiparametrica con l’esito della biopsia, ha sottolineato le criticità della spettroscopia, dovute probabilmente a limitazioni tecnologiche, che potrebbero teoricamente essere compensate aumentando i tempi di acquisizione della parte di spettroscopia; va tenuto però in considerazione che l’esame già attualmente dura circa 40 minuti, pertanto non è sempre possibile. Il passaggio conclusivo sulla quantificazione del dato RM di diffusione ha portato a un risultato clinicamente molto rilevante: l’ADC potrebbe essere un parametro utile nella classificazione dei pazienti. Tramite curva ROC si è ottenuto infatti un valore soglia di 853∙10-3 mm2/s, con un ottimo output di sensibilità e specificità, sotto il quale il paziente può essere considerato positivo, confermando i risultati di letteratura. E’ inoltre stata verificata la possibile correlazione del dato di diffusione con il Gleason Score con buoni risultati soprattutto nel confronto tra i bassi e gli alti gradi. Per quanto riguarda la quantificazione del dato RM di spettroscopia, espresso tramite il rapporto delle aree dei picchi di colina, creatina e citrato, i risultati ottenuti confermano invece la bassa sensibilità della metodica. In un prossimo futuro, la validazione di biomarker in RM potrebbe rendere la metodica sempre più operatore-indipendente. Le prospettive future sono quelle di auspicare una capillarizzazione del programma di garanzia della qualità tra tutti i centri RM coinvolti nella diagnosi del carcinoma prostatico, in modo tale da poter valutare in maniera sempre più indipendente il risultato delle misure effettuate e potere quindi perfezionare il dato quantitativo della RM. Questo lavoro di tesi infine sottolinea anche l’importante ruolo dell’Esperto in Fisica Medica nell’ambito del programma dell’assicurazione di qualità per le recenti tecniche di acquisizione di diffusione e di spettroscopia, ancora prive di protocolli di garanzia della qualità standardizzati. Inoltre mette in evidenza il ruolo di trait d’union ricoperto all’interno del gruppo multidisciplinare (composto dal Radiologo, dall’Urologo e dall’Anatomo-patologo) costituito presso l’A.O.E. Cannizzaro nell’ambito dello studio sulla Risonanza Magnetica multiparametrica della prostata