Część pierwsza MRI ważony dyfuzją w układzie moczowo-płciowym

Abstrakcyjny

Obrazowanie ważone dyfuzją (DWI) stanowi główny parametr funkcjonalny wykonywany w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego (MRI). Sekwencja DW jest wykonywana poprzez uzyskanie zestawu natywnych obrazów opisanych przez ich wartości b, przy czym każda wartość b reprezentuje siłę gradientów dyfuzji MR specyficznych dla tej sekwencji. Dopasowując dane do modeli opisujących ruch wody w tkance, budowana jest mapa pozornego współczynnika dyfuzji (ADC), która pozwala ocenić ruchliwość wody w tkance. Wysoka komórkowość guzów ogranicza dyfuzję wody i zmniejsza wartość ADC w obrębie guzów, co sprawia, że ​​na mapach ADC wydają się one hipointensywne. Rola tej sekwencji znacznie przekracza obecnie jej pierwsze objawy kliniczne w neuroobrazowaniu, dzięki czemu metoda pomogła zdiagnozować wczesne fazy udaru niedokrwiennego mózgu. Zastosowania obejmują obrazowanie całego ciała zarówno w przypadku chorób nowotworowych, jak i nienowotworowych. Ten przegląd podkreśla integrację DWI w obrazowaniu układu moczowo-płciowego poprzez nakreślenie zastosowania tej sekwencji w miednicy, prostacie, pęcherzu moczowym, penisie, jądrach i MRI nerek. W obrazowaniu ginekologicznym DWI jest kluczową sekwencją do charakteryzowania guzów szyjki macicy i raków endometrium, a także do różnicowania między mięśniakomięsakiem gładkokomórkowym a łagodnym mięśniakiem gładkokomórkowym macicy. W nowotworach nabłonka jajnika DWI dostarcza kluczowych informacji do charakteryzowania stałych składników w heterogennych złożonych masach jajnika. W obrazowaniu prostaty DWI stało się istotną częścią wieloparametrycznego obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (mpMRI) w celu wykrycia raka prostaty. System obrazowania i raportowania obrazowania prostaty (PI-RADS) oceniający prawdopodobieństwo wystąpienia znacznych guzów prostaty znacząco przyczynił się do tego sukcesu. Jego wkład sprawił, że mpMRI stało się obowiązkowym badaniem w planowaniu biopsji gruczołu krokowego i radykalnej prostatektomii. Stosując podobne podejście, DWI zostało włączone do protokołów wieloparametrycznych dla pęcherza moczowego i jąder. W obrazowaniu nerek DWI nie jest w stanie solidnie rozróżnić złośliwych i łagodnych guzów nerek, ale może być pomocne w scharakteryzowaniu podtypów nowotworów, w tym raków jasnokomórkowych i niejasnokomórkowych lub niskotłuszczowych naczyniakomięśniakotłuszczaków. Jednym z najbardziej obiecujących osiągnięć DWI nerek jest ocena zwłóknienia nerek u pacjentów z przewlekłą chorobą nerek (CKD). Podsumowując, DWI stanowi duży postęp w obrazowaniu układu moczowo-płciowego, odgrywając główną rolę w algorytmach decyzyjnych w raku miednicy i prostaty, umożliwiając obecnie obiecujące zastosowania w obrazowaniu nerek lub mpMRI pęcherza moczowego i jąder.

Słowa kluczowe

MRI układu moczowo-płciowego; dyfuzja; prostata; nerka; kobieca miednica; rak.

Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się, czym jest Cistanche

Wstęp

W szerokim zakresie metod obrazowania klinicznego obrazowanie MR ważone dyfuzją (DWI) wyróżnia się wyjątkową wartością w leczeniu pacjentów, a także fascynującą techniką. Z rozdzielczością przestrzenną bliską 1 mm, sekwencje ważone dyfuzyjnie (DW) badają swobodny ruch cząsteczek wody w tkance na poziomie mikrometrów, ze współczynnikiem wzmocnienia bliskim tysiąca. Po raz pierwszy wprowadzony w 1986 roku przez Le Bihan i in. [1], DWI przeszedł znaczny rozwój po wykazaniu swojej zdolności do wykrywania niedokrwienia mózgu na długo przed innymi nieinwazyjnymi metodami [2,3]. Podczas gdy proces upośledzonej dyfuzji wody po obrzęku komórek jest nadal częściowo poznany [4], zastosowanie DWI szybko rozszerzono na inne choroby. Ponieważ dyfuzja wody zmniejsza się również w guzach ze względu na ich wysoką gęstość komórkową, wiele udanych zastosowań DWI zostało potwierdzonych w onkologii i chociaż początkowe zastosowania ograniczały się do mózgu, DWI szybko rozszerzyło się na inne części ciała, w tym układ moczowo-płciowy.

Układ moczowo-płciowy jest zwykle badany za pomocą ultrasonografii lub osiowej tomografii komputerowej (CT) jako metod obrazowania pierwszego rzutu w celu wykrycia oznak zmian złośliwych lub oceny stopnia zaawansowania choroby. Jednak obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) stało się kluczowym elementem w diagnostyce i charakterystyce chorób nowotworowych i nienowotworowych, po części dzięki doskonałemu kontrastowi tkankowemu. MRI nie tylko zapewnia obrazy morfologiczne o wysokiej rozdzielczości, ale także dostarcza różnych informacji funkcjonalnych, takich jak natlenienie tkanek, perfuzja lub dyfuzja. Spośród tych czynnościowych technik obrazowania, DWI z pewnością ma największy wpływ na postępowanie z pacjentami z rakiem układu moczowo-płciowego. W szczególności DWI stało się kluczowym narzędziem w diagnostyce i określaniu stopnia zaawansowania wielu nowotworów ginekologicznych i prostaty. Wreszcie, napędzany postępem metod łagodzenia ruchów oddechowych, DWI został również z powodzeniem zastosowany do obrazowania nerek.

Poza rakiem nerki, DWI pojawia się jako nowe narzędzie, które najprawdopodobniej odegra główną rolę w leczeniu klinicznym nienowotworowych chorób nerek. Ta praca ma na celu przegląd obecnych zastosowań, jak również potencjalnych przyszłych przypadków użycia DWI, ze szczególnym uwzględnieniem miednicy żeńskiej, prostaty, pęcherza moczowego, penisa, jąder i nerek.

Cistanche tubulosa

Zasady rezonansu magnetycznego ważonego dyfuzją w układzie moczowo-płciowym

Woda jest najbardziej rozpowszechnioną cząsteczką w tkankach miękkich. Każda cząsteczka wody ma dwa spiny jądrowe wodoru, które są fizycznym źródłem sygnału MRI w przeważającej większości zastosowań klinicznych. Cząsteczki wody podlegają chaotycznemu, wiecznemu ruchowi mikroskopowemu, zwanemu dyfuzją molekularną, eksplorując dostępne przestrzenie w przedziałach wewnątrz- i zewnątrzkomórkowych. W obecności silnego statycznego pola magnetycznego te atomowe spiny wodoru zaczynają obracać się wokół osi pola w procesie zwanym precesją. Częstotliwość precesji jest wprost proporcjonalna do amplitudy statycznego pola magnetycznego.

Dobrze znana technika rezonansu magnetycznego echa spinowego [5] umożliwia ponowne ogniskowanie spinów wewnątrz wokseli poprzez „odzwierciedlenie w czasie” indywidualnych różnic w częstotliwościach precesji. Te przesunięcia częstotliwości mogą wystąpić z powodu lokalnych niejednorodności statycznego pola magnetycznego lub mogą być indukowane dynamicznie przez zastosowanie impulsów gradientu magnetycznego. Ponowne ogniskowanie echa spinowego jest niedoskonałe, jeśli obserwowane spiny podlegają chaotycznemu ruchowi, odpowiadającemu częściowej utracie spójności spinowej i osłabieniu intensywności sygnału echa spinowego [6]. Dlatego obserwowany sygnał MRI zawiera informacje o ruchu molekularnym wody, a konkretnie o ograniczeniu ruchu wynikającym z różnych struktur biologicznych [4].

W ośrodku swobodnym prawdopodobieństwo zlokalizowania danej cząsteczki wody po danym okresie jest trójwymiarową izotropową funkcją Gaussa, z pełną szerokością w połowie maksimum (FWHM) rosnącą proporcjonalnie do pierwiastka kwadratowego czasu obserwacji. W tym przypadku wartość skalarna, pozorny współczynnik dyfuzji (ADC, mm2·s −1 ), jest określana jako miara wielkości dyfuzji [7], a tłumienie sygnału MRI jest pojedynczą funkcją wykładniczą wagi gradientu sekwencji. Natężenie takich gradientów magnetycznych określa się za pomocą litery „b”, po której następuje zmienna numeryczna reprezentująca amplitudę i czas trwania zastosowanych gradientów, wyrażona w podstawowych jednostkach SI s·mm-2. Typowe pary wartości b wahają się od 0–500 lub 1000 s/mm2 dla jamy brzusznej oraz od 0–200 do 1000 s/mm2 dla miednicy [8].

W obrazowaniu prostaty wartości wahają się od 0 do 2000 s/mm2, na przykład b50, b500, b1000, b1500 i b2000. Sekwencje ważone dyfuzją wykorzystujące wartości gradientu większe niż 1000 s/mm2 można określić jako sekwencje DW o wysokich (lub nawet bardzo wysokich) wartościach b, a ich znaczenie w MRI prostaty zostało wykazane w wielu badaniach [9,10]. W obecności takich gradientów, jeśli struktury przypominające barierę ograniczają ruchy molekularne w tkance, wysoki sygnał MR zostanie zachowany, a tkanka będzie wyglądać wyraźnie hiperintensywnie na obrazach DW i hipointensywnie na obrazach ADC, odzwierciedlając zmniejszoną dyfuzję wody. Teoretycznie najprostszy sposób pomiaru ADC wymaga jedynie akwizycji DWI dla dwóch wartości b i dopasowania jednowykładniczego, ale opracowano inne, bardziej złożone modele, aby lepiej opisać ruch cząsteczek wody w tkankach biologicznych. Modele te były badane głównie w prostacie i są opisane w dedykowanej sekcji.

Ponieważ MRI nie bada bezpośrednio obiektu, ale jego częstotliwości przestrzenne (złożone w tzw. k-przestrzeni), jest szczególnie wrażliwy na ruch. Przemieszczenie tkanki podczas akwizycji daje umiarkowane, a czasem poważne artefakty [11], na przykład rozmycie, zjawy i zmianę kontrastu tkanki. Opracowano różne techniki łagodzenia w celu skorygowania ruchu podczas akwizycji. Najbardziej podstawową metodą unikania ruchu oddechowego jest uzyskiwanie obrazów podczas wstrzymania oddechu. Synchronizację czasową akwizycji sygnału MR z ruchem fizjologicznym uzyskano następnie za pomocą wyzwalania lub synchronizacji z przebiegami EKG lub oddechowymi. Bardziej złożone podejścia polegają na śledzeniu pozycji tkanki za pomocą nawigatorów opartych na rezonansie magnetycznym w celu prospektywnego lub retrospektywnego korygowania ruchu. W warunkach klinicznych uzyskanie wysokiej jakości obrazów DW nerek lub miednicy podczas jednego bezdechu nie zawsze jest możliwe. Dlatego techniki kompensacji ruchu mogą być wymagane w celu poprawy jakości obrazu DWI i uniknięcia zakłócającego wpływu ruchów makroskopowych na dyfuzję wody [12,13].

Aby jeszcze bardziej zmniejszyć efekt ruchu fizjologicznego, DWI jest konwencjonalnie uzyskiwane przy użyciu schematów kodowania pojedynczego strzału, które są określane jako obrazowanie echa planarnego (EPI). W EPI po początkowym impulsie wzbudzenia RF generującym sygnał MR następuje seria wzorów gradientów i impulsów RF ponownie skupiających, które obejmują k-przestrzeń każdego wycinka. K-przestrzeń w dziedzinie częstotliwości jest następnie przekształcana w obraz za pomocą operacji matematycznej, transformaty Fouriera. EPI jest podatne na zniekształcenia geometryczne, gdy lokalne pole magnetyczne jest niejednorodne, oraz na inne, bardziej złożone artefakty, takie jak niedoskonałe nasycenie sygnału tłuszczu. Jednym z rozwiązań pozwalających przezwyciężyć te ograniczenia jest segmentacja k-przestrzeni kosztem wydłużenia czasu akwizycji. Technika „Resolve” (REadout Segmentation Of Long Variable Echo-trains) [14] polega na skracaniu odczytywanych linii w k-przestrzeni, które są podzielone na kilka równoległych pasm, co najmniej trzy. Ta funkcja umożliwia skrócenie czasu echa i czasu kodowania częstotliwości. W zamian technika ta zapewnia ostrzejsze obrazy, generalnie wolne od zniekształceń i wysoką rozdzielczość przestrzenną, co pozwala na szerokie zastosowanie w DWI prostaty i nerek.

Kapsułki Cistanche

Obrazowanie miednicy żeńskiej z dyfuzją ważoną

Rezonans magnetyczny jest uzupełniającą metodą obrazowania, zwykle wykonywaną po USG. DWI ma kluczowe znaczenie i jest wykonywana w większości badań miednicy kobiet jako dodatek do konwencjonalnych sekwencji morfologicznych T1- i T2-ważonych (T2W), jak pokazano na rycinie 1. DWI wraz z dynamicznym wzmocnieniem kontrastowym (DCE ) obrazowania, jest częścią funkcjonalnej aparatury obrazowej, która w ostatnich czasach zwiększyła wydajność diagnostyczną MRI w dziedzinie ginekologii onkologicznej. Ponieważ DWI ma słabą rozdzielczość przestrzenną, a zatem mniej anatomiczną definicję, musi być stosowany w połączeniu z morfologiczną sekwencją T2W [15]. DWI jest szczególnie przydatna w ocenie raka endometrium i szyjki macicy, pomagając w różnicowaniu łagodnych i złośliwych zmian w macicy lub jajnikach oraz w ocenie rozległości guza otrzewnej w nowotworach ginekologicznych [16].

Rycina 1. Normalna miednica żeńska 26-latka w płaszczyźnie czołowej. (A) obraz T2W; (B) Mapa ADC; (C) wartość b=0 s/mm2 obraz DW; (D) Wartość b=1000 s/mm2 Obraz DW. Widzimy zanikanie wysokiego sygnału płynu (jak ten w pęcherzu) wraz ze wzrostem wartości b, ale utrzymywanie się wysokiej intensywności sygnału przy wysokiej wartości b dla endometrium.

Większość guzów szyjki macicy to raki płaskonabłonkowe, o których wiadomo, że są związane z ekspozycją na wirusa brodawczaka ludzkiego (HPV) i występują częściej niż gruczolakoraki szyjki macicy. Chociaż diagnoza jest potwierdzona biopsją, rola obrazowania w ocenie stopnia zaawansowania raka jest. Ocena stopnia zaawansowania Międzynarodowej Federacji Położnictwa i Ginekologii (FIGO) jest niezbędna w leczeniu onkologicznym. Obejmuje raka in situ (Tis), raka ograniczonego do macicy (T1), raka naciekającego poza macicę (T2), raka rozciągającego się do ściany miednicy i/lub obejmującego dolną jedną trzecią pochwy (T3) oraz raka naciekającego pęcherza moczowego lub odbytnicy (T4). Rezonans magnetyczny miednicy jest zalecany do miejscowej oceny stopnia zaawansowania guzów szyjki macicy, jak podkreślono w aktualizacji klasyfikacji FIGO z 2018 r. [17].

Ekstrakt Cistanche

Oprócz sekwencji morfologicznych T2W, DWI służy do oceny miejscowego rozprzestrzenienia się raka i jest odpowiednikiem MRI ze wzmocnieniem kontrastowym [18]. Osiowa skośna płaszczyzna T2W prostopadła do długiej osi szyjki macicy jest ważna w ocenie inwazji przymacicza (stadium IIB) i może być współrejestrowana z sekwencją DW o wysokiej wartości b w celu poprawy wytyczenia tkanki guza [19], jak pokazano na rycinie 2. Raki szyjki macicy charakteryzują się hiperkomórkowością, co skutkuje wysoką intensywnością sygnału (SI) na obrazach DW o wysokiej wartości b (1000 s/mm2) i niską intensywnością sygnału (SI) na mapie ADC w porównaniu z prawidłowym zrębem szyjki macicy [16]. Jak dotąd żadna wartość odcięcia ADC nie została zwalidowana do przewidywania obecności złośliwości, głównie ze względu na wzajemną zależność między obliczoną wartością ADC a zakresem wartości b użytych do obliczeń [16]. W kontekście obserwacji po radioterapii miejscowej i chemioterapii systemowej DWI służy do różnicowania choroby resztkowej od miejscowego włóknienia [20], a także do wykrywania wznowy guza [21]. DWI może być również stosowany jako biomarker do monitorowania odpowiedzi nowotworu [22,23]. W niedawnej metaanalizie dotyczącej zastosowania sztucznej inteligencji (AI) w nowotworach ginekologicznych rak szyjki macicy był przedmiotem wielu badań (34 z 71), skupiających się głównie na wartości prognostycznej obrazowania [24]. Ponieważ wszystkie sekwencje MR są wykorzystywane łącznie w sztucznej inteligencji, trudno jest ekstrapolować specyficzną użyteczność DWI w ramach tego rodzaju podejścia do czarnej skrzynki.

Rycina 2. Obrazy MR 66-letniej kobiety z rozpoznanym rakiem szyjki macicy. (A) Obraz strzałkowy T2W; (B) osiowy obraz T2W prostopadły do ​​osi szyjki macicy. Rak szyjki macicy i jego rozszerzenie pojawiające się jako obszar T2W o niskim kontraście (strzałka) przechodzący przez prawidłowy zręb i prawy przymacicz, (C) wysoka wartość b (b=1000 s/mm2) i (D) obrazy fuzji pomiędzy T2W oraz sekwencje o wysokiej wartości b dla lepszej oceny rozrostu raka.

Rak endometrium jest najczęstszym nowotworem ginekologicznym w krajach rozwiniętych, dotyczącym kobiet po 50. roku życia. Według Bochmana sklasyfikowane. (25], najczęściej występującym typem nowotworu, z ogólnie korzystnym rokowaniem, jest rak endometrium typu I, znany również jako rak endometrioidalny. grupa guzów typu 2. Zgodnie z klasyfikacją FIGO I stopień zaawansowania nowotworu ogranicza się do trzonu macicy, a II stopień obejmuje naciekanie przez podścielisko szyjki macicy. W III stopniu guz lokalnie nacieka przydatki, pochwy lub przymacicza i/lub dna miednicy lub przedstawia limfadenopatię okołoaortalną, podczas gdy stopień IV definiuje się jako naciek nowotworu do sąsiedniego pęcherza moczowego lub jelita albo obecność przerzutów odległych.

MRI w raku endometrium wykonuje się w celu określenia stopnia zaawansowania choroby. Inwazja mniej niż 50 procent mięśniówki macicy w celu oddzielenia stadium la i Ib opiera się na płaszczyźnie morfologicznej T2W prostopadłej do jamy endometrium. Rak endometrium jest zwykle hiperintensywny w stosunku do mięśniówki macicy, ale może być trudny do odróżnienia od otaczającej tkanki, jak pokazano na rycinie 3. W przypadku raka DWI rak wykazuje ograniczenie dyfuzji z wysokim sygnałem b-1000 i niskimi wartościami ADC w porównaniu z prawidłowym endometrium i sąsiednie myometrium. Dodatek DWI do obrazowania T2W znacząco poprawia stopień zaawansowania raka endometrium.26,27 Jest jeszcze bardziej niezbędny u pacjentek z upośledzoną czynnością nerek, u których podanie gadolinu, a zatem MRI ze wzmocnieniem kontrastowym, nie przynosi korzyści.Jednak połączenie DWI i MRI ze wzmocnieniem kontrastowym pozostają najlepszym podejściem do przewidywania inwazji mięśniówki macicy, co poparte jest niedawnym badaniem dotyczącym uczenia maszynowego (28). na DWI z niskimi wartościami ADC w jamie endometrium odpowiada wydzielniczemu i hiperplastycznemu endometrium lub krwi podczas cyklu żeńskiego, co łatwo rozpoznać po wysokim sygnale w sekwencjach T1W FatSat (8).

Rycina 3. Obrazy MR raka endometrium u 93-letniej kobiety. (A) Strzałkowy obraz T2W w jamie endometrium z wydłużeniem w mięśniówce macicy mniejszym niż 50 procent jego grubości. (B) Mapa ADC pokazuje ograniczoną dyfuzję w raku endometrium widoczną jako ciemny obszar (strzałka) w opozycji do (C) wysokiego sygnału (strzałka) na obrazach o wysokiej wartości b (b=1000 s/mm?). (D) obraz T1W po wstrzyknięciu gadolinu przedstawia raka endometrium (strzałka) ze wzmocnieniem mniejszym niż mięsień mięśniówki macicy.

Mięsaki gładkokomórkowe to rzadkie nowotwory złośliwe macicy, które stanowią mniej niż 10% przypadków raka macicy. Rozróżnienie między łagodnym mięśniakiem gładkokomórkowym a mięśniakomięsakiem gładkokomórkowym ma zasadnicze znaczenie dla chirurgicznego leczenia tych zmian. MRI, a zwłaszcza DWl odgrywają ważną rolę w charakterystyce i leczeniu obu nowotworów. Oprócz swoistości morfologicznej mięśniakomięsaka gładkokomórkowego, takiej jak pośredni sygnał T2, granice guzkowe i elementy krwotoczne, „ciemne obszary T2 i centralne obszary niewzmocnione (parametry oparte na 291DW stanowią kolejne podstawowe narzędzie do różnicowania łagodnego mięśniaka gładkiego od mięśniakomięsaka gładkokomórkowego. Jak pokazano na rycinie 4 , mięśniakomięsak gładkokomórkowy macicy zwykle wykazuje niskie wartości ADC i zwiększoną intensywność sygnału na obrazach DW o wysokiej wartości b w porównaniu z prawidłowym myometrium.15 W metaanalizie Virarkara i wsp., która obejmowała 795 pacjentek z ośmiu badań, wartości ADC były istotnie Wahab i wsp. zaproponowali algorytm diagnostyczny do różnicowania mięśniaków gładkokomórkowych od mięsaków macicy na podstawie obecności węzłów chłonnych. względem endometrium i wartości ADC mniejszej niż 0,905 x 10-3 mm?/s 31. Odpowiednia czułość i swoistość tego algorytmu do klasyfikacji mas macicy wynosiła odpowiednio 97% i 99% w zbiorze treningowym 156 pacjentek, 88 procent i 100 procent w pierwszym zestawie walidacyjnym obejmującym 42 pacjentów oraz 83 procent i 97 procent w drugim zestawie walidacyjnym obejmującym 59 pacjentów. Ogniskowa lub globalna redukcja SI na podstawie DWI T2W Sland poniżej endometrium pozwala z całą pewnością stwierdzić, że guz jest łagodny [31]. Jednak to obiecujące podejście wymaga dalszej walidacji w prospektywnych badaniach wieloośrodkowych.

Rycina 4. Obrazy MR mięśniakomięsaka gładkokomórkowego u 54-letniej kobiety. (A) mięśniakomięsak gładkokomórkowy o dużej objętości z pośrednim sygnałem 2W i nieregularnymi granicami (strzałka). Część mięśniakomięsaka gładkokomórkowego wykazuje ograniczenie dyfuzji z niskimi (B) wartościami ADC i wysokim sygnałem w sekwencji (C) b-1000 D) po wstrzyknięciu gadolinu. Sekwencja T1 W wykazuje brak centralnego wzmocnienia zgodnego z centralną martwicą. Wszystkie cechy są charakterystyczne dla złośliwości w obrębie mięśniaka gładkokomórkowego.

Guz jajnika to głównie nowotwór nabłonkowy (95 proc.), w tym nowotwory surowicze i śluzowe. Dwie inne kategorie obejmują guz podścieliska ze sznura płciowego i typy nowotworów zarodkowych. Rak jajnika jest najbardziej śmiercionośnym ze wszystkich nowotworów ginekologicznych, a rokowanie zależy od wstępnego stopnia zaawansowania w momencie wykrycia. Precyzyjna charakterystyka ma zatem zasadnicze znaczenie dla dokładnego określenia rokowania pacjenta. Początkową diagnozę uzyskuje się zwykle za pomocą badania ultrasonograficznego, podczas gdy rezonans magnetyczny jest zachowany dla nieokreślonych przypadków.

Normalne jajniki zwykle wykazują wysokie SI zarówno w sekwencjach o wysokiej wartości b, jak i odpowiednich mapach ADC, co odpowiada tak zwanemu efektowi „prześwitywania T2”. DWI jest niezbędna do scharakteryzowania podejrzanego składnika litego w heterogennych złożonych masach jajnika, identyfikacji ciał stałych o dużej zawartości komórek w złośliwych guzach jajnika (32zgodnie z aktualnymi zaleceniami Europejskiego Towarzystwa Radiologii Układu Moczowo-Płciowego (ESUR) (33Ilustracyjne obrazy MR gruczolakoraka można znaleźć w Rycina 5. Wspólna rejestracja między obrazami DWI o wysokiej wartości b i morfologicznymi obrazami T2W jest bardzo wydajna w tym celu.Zmianę przydatków można sklasyfikować jako łagodną, ​​gdy jej składnik lity jest hipointensywny zarówno na obrazach DWI o wysokiej wartości b, jak i na obrazach T2W (ciemna/ ciemna” zmiana) (34). Jednak sama DWI nie wystarcza do oceny złośliwości guza jajnika, ponieważ niektóre łagodne zmiany, takie jak dojrzałe potworniaki torbielowate, endometriomy lub funkcjonalne torbiele krwotoczne, mogą wykazywać utrudnioną dyfuzję ( 16,32,35]. Dynamiczne sekwencje MRI ze wzmocnieniem kontrastowym są niezbędne do dalszej oceny prawdopodobieństwa wystąpienia nowotworu złośliwego.

Rycina 5. Potwierdzony histologicznie gruczolakorak lewego jajnika u 64-letniej kobiety. (A) T2Whyperintensywna heterogenna masa lewych przydatków obok macicy (*). Dwupłatkowa masa tkankowa lewego przydatka z częściami o niskich (B) wartościach ADC i wysokim (C) sygnale b-1000 zgodnym z ograniczeniem dyfuzji w zmianie chorobowej (C). Sekwencja T1W po wstrzyknięciu gadolinu (D) z nasyceniem tłuszczem wykazuje niejednorodne wzmocnienie (strzałka).

Ważną rolę DWI w charakterystyce guzów jajnika dobrze wykazano w niedawnym wprowadzeniu systemu oceny Ovarian-Adnexal Reporting and Data System (O-RADS)-MRI, będącego międzynarodowym wysiłkiem mającym na celu poprawę standaryzacji raportów MRI przydatków (36 ,37]. Obrazy T2W i DWI są wystarczające do różnicowania zmian z zawartością ciał stałych w prawie na pewno przypadkach łagodnych (O-RADS-MRI 2) i wyższych (O-RADS-MRI3 do 5), jako że wzór wzmocnienia jednorodnie hipointensywnych zmian na T2W i DWimages nie mają wpływu na klasyfikację O-RADS-MRI.37 Skalę ryzyka O-RADS-MRI oparto na prospektywnym, wieloośrodkowym badaniu z udziałem 1194 kobiet z badaniem histologicznym i {{2{28}}} } rok obserwacji obrazowej lub badania klinicznego. Ocena ryzyka daje ogólną dokładność 92%, czułość 93%, swoistość 91%, dodatnią wartość predykcyjną 71% i ujemną wartość predykcyjną 98% przy dobrą zgodność między młodszymi i doświadczonymi czytelnikami, o czym świadczy wynik kappa na poziomie 0,784 [36]. Walidacja O-RADS-MRI i akceptacja kliniczna są na zaawansowanym etapie [38,39] i zostaną udoskonalone, gdy dostępne będą specjalne zalecenia dotyczące postępowania [40].

Suplement Cistanche

Należy unikać pewnych pułapek w ocenie obrazów ważonych dyfuzją. Jak wspomniano wcześniej, jednym z nich jest prześwit T2, postrzegany jako utrzymująca się hiperintensywność w obrazach o wysokiej wartości b i ADC. Nie wszystkie struktury o wysokim sygnale dyfuzyjnym są rakiem i należy mieć świadomość, że zdrowe tkanki mogą dawać niskie wartości ADC i wysoki sygnał na obrazach o wysokiej wartości b: prawidłowe endometrium, jelito, nerki, śledziona i węzły chłonne [41,42] . Inne kryteria, takie jak wielkość, niejednorodność i bardzo niskie wartości ADC, mogą pomóc w odróżnieniu podejrzanych węzłów chłonnych od prawidłowych. Normalne endometrium u kobiet w wieku rozrodczym może również wykazywać ograniczoną dyfuzję z powodu dużej gęstości komórek tkanki. W tej kwestii należy dążyć do ilościowej oceny tkanki na mapach ADC, ponieważ guzy endometrium wykazują jeszcze niższe wartości ADC w porównaniu z prawidłową tkanką sąsiednią [15,16].

Podsumowując, DWI ma kluczowe znaczenie dla określenia złośliwości zmian w miednicy mniejszej oraz oceny ich rozległości. Jest to ważna sekwencja, która musi być częścią wszystkich badań MRI miednicy. Analiza tych sekwencji musi wykorzystywać zarówno sekwencje wartości b, jak i mapę ADC, aby uniknąć błędnej interpretacji i musi być porównana z sygnałem normalnej sąsiedniej struktury w miednicy. Należy go analizować w połączeniu z sekwencjami morfologicznymi T2W, T1W i opartymi na gadolinie, aby uniknąć błędnego rozpoznania niektórych łagodnych zmian w miednicy mniejszej jako złośliwych.

Bibliografia

1. Le Bihan, D.; Breton, E.; Lallemand, D.; Grenier, P.; Cabanis, E.; Laval-Jeantet, M. Obrazowanie MR niespójnych ruchów intravoxel: zastosowanie do dyfuzji i perfuzji w zaburzeniach neurologicznych. Radiologia 1986, 161, 401–407. [CrossRef] [PubMed]

2. Moseley, ja; Cohen, Y.; Mintorowicz, J.; Chileuitt, L.; Shimizu, H.; Kucharczyk, J.; Wendland, MF; Weinstein, PR Wczesne wykrywanie regionalnego niedokrwienia mózgu u kotów: Porównanie rezonansu magnetycznego ważonego dyfuzją i T{2}} oraz spektroskopii. Magn. Rezon. Med. 1990, 14, 330–346. [CrossRef] [PubMed]

3. Warach S.; Chien, D.; Li, W.; Rosenthal, M.; Edelman, RR Szybkie obrazowanie ważone dyfuzją rezonansu magnetycznego ostrego udaru u ludzi. Neurology 1992, 42, 1717. [CrossRef] [PubMed]

4. Le Bihan, D.; Iima, M. Diffusion Magnetic Resonance Imaging: Co woda mówi nam o tkankach biologicznych. PLoS Biol. 2015, 13, e1002203.

5. Jung, BA; Weigel, M. Spin echo obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego. J. Magn. Rezon. Obrazowanie 2013, 37, 805–817. [Odnośnik]

6. Stejskal, EO; Tanner, JE Pomiary dyfuzji spinowej: echa spinowe w obecności zależnego od czasu gradientu pola. J. Chem. fizyka 1965, 42, 288–292. [Odnośnik]

7. Szafer, A.; Zhong, J.; Anderson, AW; Gore, JC Obrazowanie ważone dyfuzją w tkankach: modele teoretyczne. NMR Biomed. 1995, 8, 289–296. [Odnośnik]

8. Europejskie Towarzystwo Radiologii Układu Moczowo-Płciowego. ESUR Krótki przewodnik po obrazowaniu miednicy u kobiet. Wytyczne ESUR. 2019. Dostępne w Internecie: https://www.esur.org/esur-guidelines/ (dostęp: 1 marca 2022 r.).

9. Katahira, K.; Takahara, T.; Kwee, TC; Oda S.; Suzuki, Y.; Morishita, S.; Kitani, K.; Hamada, Y.; Kitaoka, M.; Yamashita, Y. Obrazowanie MR ważone dyfuzją o ultrawysokiej wartości b w celu wykrycia raka prostaty: ocena w 201 przypadkach z korelacją histopatologiczną. Eur. Radiol. 2011, 21, 188–196. [Odnośnik]

10. Ohgiya, Y.; Suyama, J.; Seino, N.; Hashizume, T.; Kawahara, M.; Sai, S.; Saiki, M.; Munechika, J.; Hirose, M.; Gokan, T. Dokładność diagnostyczna ultrawysokiej wartości b 3.0-T obrazowania MR ważonego dyfuzją w celu wykrycia raka prostaty. Clin. Obrazowanie 2012, 36, 526–531. [Odnośnik]

11. Zajcew, M.; MacLaren, J.; Herbst, M. Artefakty ruchu w MRI: złożony problem z wieloma częściowymi rozwiązaniami. J. Magn. Rezon. Obrazowanie 2015, 42, 887–901. [Odnośnik]

12. Clark, Kalifornia; Barker, GJ; Tofts, PS Poprawiona redukcja artefaktów ruchu w obrazowaniu dyfuzyjnym przy użyciu echa nawigatora i kompensacji prędkości. J. Magn. Rezon. 2000, 142, 358–363. [CrossRef] [PubMed]

13. Pei, Y.; Xie, S.; Li, W.; Peng, X.; Qin, Q.; Tak, Q.; Li, M.; Hu, J.; Hou, J.; Li, G.; i in. Ocena jednoczesnego obrazowania wątroby ważonego dyfuzją z wielu warstw przy 3,0 T przy różnych schematach oddychania. brzuch. Radiol. 2020, 45, 3716–3729. [CrossRef] [PubMed]

14. Tullos, H.; Dale, B.; Bidwell, G.; Perkins, E.; Raucher, D.; Khan, M.; James, J. SU-EI-67: Multi-Shot RESOLVE w porównaniu z Single-Shot EPI Schemat akwizycji obrazowania MR ważonego dyfuzją. Med. fizyka 2012, 39, 3640. [CrossRef] [PubMed]

15. Tamai, K.; Koyama, T.; Saga, T.; Morisawa, N.; Fujimoto, K.; Mikami, Y.; Togashi, K. Użyteczność obrazowania MR ważonego dyfuzją do różnicowania mięsaków macicy z łagodnymi mięśniakami gładkokomórkowymi. Eur. Radiol. 2007, 18, 723–730. [Odnośnik]

16. Whittaker, CS; Coady, A.; Culver, L.; Rustin, G.; Padwick, M.; Padhani, AR Obrazowanie MR ważone dyfuzją guzów miednicy żeńskiej: przegląd obrazkowy. Radiografia 2009, 29, 759–774. [Odnośnik]

17. Manganaro, L.; Lachman, Y.; Bharwani, N.; Gui, B.; Gigli, S.; Vinci, V.; Rizzo, S.; Kido, A.; Cunha, TM; Sala, E.; i in. Stopień zaawansowania, wznowa i obserwacja raka szyjki macicy za pomocą MRI: Zaktualizowane wytyczne Europejskiego Towarzystwa Radiologii Układu Moczowo-Płciowego po poprawionej klasyfikacji FIGO 2018. Eur. Radiol. 2021, 31, 7802–7816. [Odnośnik]

18. Lin, Y.; Chen, Z.; Kuang, F.; Li, H.; Zhong, Q.; Ma, M. Ocena międzynarodowej federacji ginekologii i położnictwa w stadium IB raka szyjki macicy: Porównanie ważonego dyfuzyjnie i dynamicznego rezonansu magnetycznego ze wzmocnieniem kontrastowym przy 3. 0 TJ Comput. Wspierać. Tomgr. 2013, 37, 989–994. [Odnośnik]

19. Park, JJ; Kim, CK; Park, Sycylia; Park, BK Inwazja parametryczna w raku szyjki macicy: obrazowanie ważone skondensowanym T2- i obrazowanie ważone dyfuzją o wysokiej wartości b z tłumieniem sygnału ciała w tle przy 3 T. Radiology 2015, 274, 734–741. [Odnośnik]

20. Park, KJ; Braschi-Amirfarzan, M.; DiPiro, PJ; Giardino, AA; Jagannathan, JP; Howard, SA; Shinagare, AB; Krajewski, KM Multimodalne obrazowanie miejscowo nawrotowego i przerzutowego raka szyjki macicy: Nacisk na histologię, rokowanie i zarządzanie. brzuch. Radiol. 2016, 41, 2496–2508. [CrossRef] [PubMed]

21. Sala, E.; Rockall, A.; Rangarajan, D.; Kubik-Huch, RA Rola dynamicznego rezonansu magnetycznego ze wzmocnieniem kontrastowym i ważonego dyfuzją w miednicy żeńskiej. Eur. J. Radiol. 2010, 76, 367–385. [Odnośnik]

22. Liu, Y.; Bai, R.; Słońce, H.; Liu, H.; Zhao, X. Obrazowanie ważone dyfuzją w przewidywaniu i monitorowaniu odpowiedzi raka szyjki macicy na skojarzoną chemioradioterapię. Clin. Radiol. 2009, 64, 1067–1074. [CrossRef] [PubMed]

23. Harry, VN Nowe techniki obrazowania jako biomarkery odpowiedzi w raku szyjki macicy. Ginekol. onkol. 2010, 116, 253–261. [CrossRef] [PubMed]

24. Akazawa, M.; Hashimoto, K. Sztuczna inteligencja w nowotworach ginekologicznych: stan obecny i przyszłe wyzwania — przegląd systematyczny. Artif. Intel. Med. 2021, 120, 102164. [CrossRef] [PubMed]

25. Bokhman, JV Dwa patogenetyczne typy raka endometrium. Ginekol. onkol. 1983, 15, 10–17. [Odnośnik]

26. Beddy, P.; Moyle, P.; Kataoka, M.; Yamamoto, AK; Joubert, I.; Lomas, D.; Crawford, R.; Sala, E. Ocena głębokości inwazji mięśniówki macicy i ogólnego stopnia zaawansowania raka endometrium: porównanie obrazowania MR z dyfuzją i kontrastem dynamicznym. Radiologia 2012, 262, 530–537. [Odnośnik]

27. Rechichi, G.; Galimberti, S.; Signorelli, M.; Perego, P.; Valsecchi, MG; Sironi, S. Inwazja myometrium w raku endometrium: wydajność diagnostyczna obrazowania MR ważonego dyfuzją w 1.5-T. Eur. Radiol. 2009, 20, 754–762. [Odnośnik]

28. Rodríguez-Ortega, A.; Alegre, A.; Lago, V.; Carot-Sierra, JM; Bme, AT; Montoliu, G.; Domingo S.; Alberich-Bayarri, A.; Martí-Bonmatí, L. Integracja oparta na uczeniu maszynowym prognostycznych biomarkerów obrazowania rezonansu magnetycznego do stratyfikacji inwazji mięśniówki macicy w raku endometrium. J. Magn. Rezon. Obrazowanie 2021, 54, 987–995. [Odnośnik]

29. Lakhman, Y.; Veeraraghavan, H.; Chaim, J.; Feier, D.; Goldman, DA; Moskowitz, CS; Nugaret, S.; Sosa, RE; Vargas, Ha; Soslow, RA; i in. Różnicowanie mięśniakomięsaka gładkokomórkowego macicy od nietypowego mięśniaka gładkokomórkowego: dokładność diagnostyczna jakościowych cech obrazowania MR i wykonalność analizy tekstury. Eur. Radiol. 2017, 27, 2903–2915. [Odnośnik]

30. Virarkar, M.; Diab, R.; Palmquist, S.; Bassett, JR; Bhosale, P. Wydajność diagnostyczna MRI w celu odróżnienia mięśniakomięsaka gładkokomórkowego macicy od łagodnego mięśniaka gładkokomórkowego: metaanaliza. J. Belg. soc. Radiol. 2020, 104, 69. [Odsyłacz]

31. Wahab, Kalifornia; Jannot, A.-S.; Bonaffini, Pensylwania; Bourillon, C.; Cornou, C.; Lefrère-Belda, MA; Nietoperze, A.-S.; Thomassin-Naggara, I.; Bellucci, A.; Reinhold, C.; i in. Algorytm diagnostyczny do różnicowania łagodnych atypowych mięśniaków gładkokomórkowych od złośliwych mięsaków macicy za pomocą rezonansu magnetycznego ważonego dyfuzją. Radiologia 2020, 297, 361–371. [Odnośnik]

32. Fujii, S.; Kakite, S.; Nishihara, K.; Kawasaki, Y.; Harada, T.; Kigawa, J.; Kaminou, T.; Ogawa, T. Dokładność diagnostyczna obrazowania ważonego dyfuzją w różnicowaniu łagodnych i złośliwych zmian jajników. J. Magn. Rezon. Obrazowanie 2008, 28, 1149–1156. [CrossRef] [PubMed]

33. Forstner, R.; Thomassin-Naggara, I.; Cunha, TM; Kinkel, K.; Masselli, G.; Kubik-Huch, R.; Spencer, JA; Rockall, A. Zalecenia ESUR dotyczące obrazowania MR ultrasonograficznie nieokreślonej masy przydatków: aktualizacja. Eur. Radiol. 2017, 27, 2248–2257. [CrossRef] [PubMed]

34. Thomassin-Naggara, I. Wkład obrazowania MR ważonego dyfuzją w przewidywaniu łagodności złożonych mas przydatków. Eur. Radiol. 2009, 19, 1544–1552. [CrossRef] [PubMed]

35. Dhanda, S.; Thakur, M.; Kerkar, R.; Jagmohan, P. Obrazowanie guzów ginekologicznych ważone dyfuzją: perły diagnostyczne i potencjalne pułapki. Radiografia 2014, 34, 1393–1416. [Odnośnik]

36. Thomassin-Naggara, I.; Poncelet, E.; Jalaguier-Coudray, A.; Guerra, A.; Fournier, LS; Stojanovic, S.; Proso, I.; Bharwani, N.; Juhan, V.; Cunha, TM; i in. Wynik systemu obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (O-RADS MRI) systemu raportowania danych dotyczących jajników i przydatków dla stratyfikacji ryzyka sonograficznie nieokreślonych mas przydatków. Sieć JAMA Otwarty 2020, 3, e1919896. [CrossRef] [PubMed]

37. Sadowski, EA; Thomassin-Naggara, I.; Rockall, A.; dojrzewać, KE; Forstner R.; Jha, P.; Nugaret, S.; Siegelman, Hiszpania; Reinhold, C. System stratyfikacji ryzyka MRI O-RADS: Przewodnik dotyczący oceny uszkodzeń przydatków opracowany przez Komitet O-RADS ACR. Radiologia 2022, 303, 204371. [Odsyłacz]

38. Aslan, S.; Tosun, SA Dokładność diagnostyczna i ważność wyniku O-RADS MRI w oparciu o uproszczony protokół MRI: Badanie retrospektywne jednego ośrodka szkolnictwa wyższego. Acta Radiol. 2021. [Odnośnik]

39. Wong, VK; Kundra, V. Wydajność O-RADS MRI Score do klasyfikacji nieokreślonych mas przydatków w USA. Radiol. Obrazowanie raka 2021, 3, e219008. [Odnośnik]

40. Levine, D. MRI O-RADS: Nauka o nowym systemie stratyfikacji ryzyka. Radiologia 2022, 303, 211307. [Odsyłacz]

41. Fournier, LS; Bourillon, C.; Brisa, M.; Rousseau, C. IRM de diffusion dans le pelvis féminin: Principes, technology, pièges et artefakty. zdjęcie Kobieta 2015, 25, 8–15. [Odnośnik]

42. Nugaret, S.; Tirumani, SH; Addley, H.; Pandey, H.; Sala, E.; Reinhold, C. Perły i pułapki w MRI nowotworów ginekologicznych z techniką ważoną dyfuzją. Jestem. J. Roentgenol. 2013, 200, 261–276. [CrossRef] [PubMed]

Thomas De Perrot 1, Christine Sadjo Zoua 1 , Carl G. Glessgen 1 , Diomidis Botsikas 1 , Lena Berchtold 2 , Rares Salomir 1 , Sophie De Seigneux 2 , Harriet C. Thoeny 3 i Jean-Paul Vallée 1

1 Oddział Radiologii, Szpitale Uniwersyteckie w Genewie i Uniwersytet Genewski, 1205 Genewa, Szwajcaria; christine.sadjo@hcuge.ch (CSZ); carl.glessgen@hcuge.ch (CGG); diomidis.botsikas@hcuge.ch (DB); raresvincent.salomir@hcuge.ch (RS); jean-paul.vallee@hcuge.ch (J.-PV)

2 Oddział Nefrologii, Genewskie Szpitale Uniwersyteckie, 1205 Genewa, Szwajcaria; lena.berchtold@hcuge.ch (LB); sophie.deseigneux@hcuge.ch (SDS)

3 Zakład Radiologii, Hôpital Cantonal Fribourgois, 1752 Villars-sur-Glâne, Szwajcaria; harriet.thoeny@h-fr.ch