OBJETIVOS:

Analizar la capacidad de los parámetros derivados del modelo IVIM para la detectar el cáncer de próstata y diferenciarlo del tejido normal.

INTRODUCCIÓN AL TEMA:

En los países desarrollados, el cáncer de próstata asciende hasta en un 20 % de los nuevos casos de cáncer diagnosticados en los hombres siendo considerado como un problema de salud en crecimiento. Por lo tanto, existe un interés creciente en el diagnóstico precoz de esta entidad no sólo basado en el screening clásico mediante tacto rectal y cifras de PSA sino también a través del uso de técnicas de imagen avanzada.

La mayoría de cáncer de próstata (75-85 %) asienta sobre la zona periférica que a su vez es la región prostática donde suele encontrarse áreas de prostatitis crónica. En la zona de transición, que rodea la uretra, prevalece la hiperplasia prostática benigna. La zona central tiene la mayor parte de la glándula restante. Sin embargo, se ha demostrado que las zonas de transición y glándula central pueden presentar cáncer en hasta en 25 % de las muestras de prostatectomía radical.

La próstata es una estructura glandular con un espacio extracelular amplio. La zona central de la glándula muestra diferentes componentes, tales como estroma, túbulos  y fibras musculares lisas. Por otro lado, la zona periférica se encuentra menos organizada, con menor número de membranas y estructuras. El cáncer de próstata, que suele asentarse en esta zona periférica, muestra sin embargo una alta celularidad y múltiples membranas inter e intracelulares que condicionan disminución del espacio extracelular.

La resonancia magnética (MRI) se utiliza generalmente para la estadificación locorregional del cáncer de próstata. Sin embargo, están creciendo las aplicaciones de resonancia magnética en otros escenarios clínicos, como la caracterización de nódulos o la detección de cáncer en pacientes con biopsia negativa y alta sospecha clínica (persistencia de PSA elevado y / o la ratio de PSA). Los protocolos de resonancia magnética se han ampliado, partiendo de secuencias morfológicas para incluir estudios funcionales. Entre ellos, las secuencias potenciadas en difusión (DWI), que se han convertido en las más aceptadas junto con el estudio dinámico con contraste. Además, en el sistema de PIRADS, DWI ha sido reconocido como el más útil entre todas las secuencias funcionales en la diferenciación entre el cáncer y la próstata normal [ 1 ] .
La mayor parte de la experiencia acumulada hasta el momento se ha realizado mediante un análisis monoexponencial caída de la señal de DWI, que se cuantifica por medio del coeficiente de difusión aparente (ADC), [ 2-5 ] . Sin embargo, este enfoque es limitado debido a la superposición de flujo vascular, flujo tubular/ductal, y difusión pasiva, siendo ADC afectado de manera significativa por los fenómenos de perfusión.

El modelo de movimiento incoherente en el interior de un vóxel (IVIM) descrito por Le Bihan [7] ha demostrado ser más exacto que el análisis monoexponencial en su aplicación en órganos altamente vascularizados como los riñones , el hígado , el páncreas y próstata. Le Bihan y sus colaboradores desarrollaron este modelo de caída de la señal de difusión, también conocido como modelo bicompartimental, y demostarron que se puede diferenciar entre la difusión molecular pura y la microcirculación/perfusión. La perfusión de la sangre dentro de los vasos muestra un movimiento aleatorio que puede ser modelado como pseudo-difusión. Dicho movimiento es detectado usando en valores bajos de b (menores de 100 s/mm2) (

Fig. 1: Diseño de la secuencia básica de DWI y gráfica de caída de señal según el modelo IVIM

 Al ser esta pseudo-difusión dependiente del valor b, sólo una parte muy pequeña de la misma influirá en la medida de la intensidad de señal para cada vóxel para valores b altos (por encima de 100 s/mm2). Con el fin de evitar parcialmente la contaminación por la perfusión, un enfoque válido podría ser el de excluir de la cuantificación del ADC, todos los valores de b menores de 100 s/mm2 , que permite la obtención de ADC alto también conocido como ADC libre de perfusión .

El model IVIM separa la caída de la intensidad de señal de la difusión en dos compartimentos diferentes. Para los valores b bajos, entre 0 y 100 s/mm2 , la señal experimenta una caída rápida debido al paso de la sangre a través de la red microvascular, mientras que para los valores b más altos , más de 100 s/mm2 , la caída de la señal está relacionada con las características de difusión pura del tejido ( sin efectos de perfusión ), mostrando una caída más progresiva . De aquí se derivan dos parámetros: la fracción de perfusión (f) y difusión tisular pura (D) respectivamente.
 

Fig. 2: Ejemplificación de caída de señal en paciente con nódulo tumoral en zona periférica derecha.

En la próstata, estudios recientes han demostrado una diferencia significativa entre el cáncer y la zona periférica normal para los parámetros derivados de IVIM, que demuestran valores más bajos D (coeficiente de) y f (fracción de perfusión) en el nódulo tumoral que en la zona periférica sana. [8-11 ]

Nuestro objetivo es analizar la capacidad de los parámetros derivados de IVIM (f : fracción de perfusión y D: coeficiente de difusión ) para detectar nódulos prostáticos malignos y diferenciarlos de la próstata normal valorando y la capacidad de cada parámetro para la caracterización del cáncer de próstata y comparándolos con los valores ADC resultantes del análisis convencional monocompartimental de la difusión.