Multiparametric magnetic resonance imaging for the assessment of extracapsular invasion and other staging parameters in patients with prostate cancer candidates for radical prostatectomy

Abstract

Introduction

The proper evaluation of the extracapsular extension (ECE), the invasion of seminal vesicles and regional lymph nodes are necessary to plan the treatment of localized prostate cancer. A model that assesses the risk of ECE in the specimen considering the clinical, histological and imaging findings is defined.

Material and methods

Prospective study in 85 patients with prostate cancer treated with radical prostatectomy. Prostate biopsy was performed 4 weeks before multiparametric study (mpMRI). mpMRI included T2-weighted endorectal magnetic resonance imaging (T2W-MRI), diffusion-weighted magnetic resonance imaging (DW-MRI) and dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI). The apparent diffusion coefficient (ADC) was also measured. A study of consistency (k) was assessed comparing receiver operating characteristic (ROC) curve and area under the curve (AUC), which were obtained in each case (Z). Finally, a regression model was performed to predict ECE.

Results

The mean age was 63.7 ± 6.9 years and the mean value of PSA 12.6 ± 13.8. In 31.7% of cases, digital rectal examination was suspicious for malignancy. Prostatectomy specimen showed pT2a in 12 cases (14%), pT2b in 3 (3%), pT2c in 37 (43%), pT3a in 19 (22%) and pT3b 14 cases (17%). ECE was evidenced in 33 (39%) of the specimens, seminal vesicle invasion in 14 (16.5%) and pelvic node involvement in 5 patients (6%). The consistency in the evaluation of ECE (image and pathological studies) was .35 for MRI (sensitivity .33, specificity .96) and .62 for mpMRI (sensitivity .58, specificity .98). Mean value of ADC was .76 ± .2 in patients with ECE. This value was not associated with Gleason score (p = .2) or with PSA value (p = .6). AUC value as predictor of ECE was of 65% for MRI, 78% for mpMRI and 50% ADC (Z = .008). Univariate analysis demonstrated that ECE probability increases with each Gleason score point, whilst this probability increases 1.06 times with each PSA point, and decreases .3 times with each point of ADC. Multivariate analysis confirmed that ADC value is a slight protective factor against ECE (OR = .01; CI 95% .002–.14). The consistency in the evaluation of seminal vesicles was .43 for MRI and .67 for mpMRI. AUC was 69% and 82% respectively (Z = .02). The consistency in the evaluation of positive lymph nodes was .4 for MRI and .7 for mpMRI. AUC was 68% and 88% respectively (Z = .36).

Conclusions

Multiparametric study allows to carry out a more proper preoperative evaluation of ECE than convectional MRI. The most reliable predictors of ECE are DW-MRI combined with DCE-MRI, ADC coefficient and Gleason score. The superiority of mpMRI is also demonstrated for the detection of seminal vesicles invasion, but not for the evaluation of lymph nodes invasion.

Resumen

Introducción

La correcta evaluación de la extensión extracapsular (EEC), la invasión de las vesículas seminales y de los ganglios linfáticos regionales es necesaria para planificar el tratamiento a seguir en el cáncer de próstata localizado. Se define un modelo que evalúa el riesgo de EEC en el espécimen considerando los hallazgos clínicos, histopatológicos y de imagen.

Material y métodos

Estudio prospectivo en 85 pacientes con cáncer de próstata tratados mediante prostatectomía radical. La biopsia de próstata se realizó 4 semanas antes del estudio multiparamétrico (mpMRI). Este incluyó resonancia magnética con antena endorrectal balanceada en T2 (MRI-T2W), secuencias balanceadas con difusión (MRI-DW) y secuencias balanceadas con perfusión (MRI-DCE). Se calculó también el coeficiente de difusión aparente (ADC). Se evaluó la consistencia de los estudios (k), comparándose las curvas de características receptor operador (ROC) y el área bajo la curva (ABC) obtenida en cada caso (Z). Finalmente se realizó un modelo de regresión para predecir EEC.

Resultados

La edad media fue 63,7 ± 6,9 años y el valor medio de PSA 12,6 ± 13,8. El tacto rectal resultó sospechoso de malignidad en el 31,7% de los casos. El espécimen de prostatectomía mostró pT2a en 12 (14%), pT2b 3 (3%), pT2c 37 (43%), pT3a 19 (22%) y pT3b 14 (17%) casos. Se evidenció EEC en 33 (39%) de los especímenes, invasión de vesículas seminales en 14 (16,5%) y afectación de ganglios pélvicos en 5 (6%). La consistencia en la evaluación de EEC entre imagen y anatomía patológica fue 0,35 en el caso de MRI (sensibilidad 0,33; especificidad 0,96) y 0,62 para mpMRI (sensibilidad 0,58; especificidad 0,98). El valor medio de ADC para los pacientes con EEC fue 0,76 ± 0,2. Este valor no se asoció con la puntuación de Gleason (p = 0,2) o con el valor de PSA (p = 0,6). El ABC para predecir EEC fue 65% para MRI, 78% para mpMRI y 50% para ADC (Z = 0,008). El análisis univariante mostró que por cada punto del valor de Gleason aumenta 5,1 veces la probabilidad de EEC, mientras que por cada unidad de PSA dicha probabilidad aumenta 1,06 veces y por cada punto de ADC la reduce 0,3 veces. El análisis multivariante confirmó que el valor ADC es un factor protector leve para EEC (OR = 0,01; IC 95%: 0,002–0,14), mientras que el índice Gleason aumenta abiertamente dicho riesgo (OR = 4,92; IC 95%: 2,1-11,4). La consistencia en la evaluación de la invasión de vesículas seminales fue 0,43 para MRI y 0,67 para mpMRI. El ABC respectivo fue 69 y 82% (Z = 0,02). La consistencia en la evaluación de ganglios positivos fue 0,4 para MRI y 0,7 para mpMRI, con un ABC respectivo de 68 y 88% (Z = 0,36).

Conclusiones

El estudio multiparamétrico permite llevar a cabo una mejor evaluación preoperatoria de EEC que MRI convencional. MRI-DW asociada a MRI-DCE, el coeficiente ADC y la puntuación de Gleason son los factores más fiables para predecir EEC. La superioridad de mpMRI también se demuestra a la hora de evaluar la invasión de las vesículas seminales, pero no para la evaluación de ganglios linfáticos.