Abstract

De belangrijke rol van magnetische resonantie beeldvorming (MRI) bij de anatomische evaluatie, detectie en stadiëring van prostaatkanker is duidelijk vastgesteld. Dit artikel richt zich op de relevante embryologische, anatomische en beeldvormende feiten met betrekking tot zowel de normale prostaat als de verschillende voorbeelden van prostaatkankers, alsmede de implicaties voor de stadiëring. De bespreking omvat voornamelijk bevindingen met betrekking tot T2-gewogen beeldvorming in tegenstelling tot de andere functionele sequenties, waaronder diffusiegewogen beeldvorming (DWI) of dynamische contrastversterkte MRI en MR-spectroscopische beeldvorming, respectievelijk.

1. Inleiding

De incidentie en mortaliteit van prostaatkanker variëren aanzienlijk wereldwijd; het is echter de meest voorkomende niet-cutane maligniteit in de westerse wereld, die ongeveer 1 op elke 6 mannen treft . Hoewel prostaatkanker in de Verenigde Staten de op één na belangrijkste oorzaak van sterfte door kanker bij mannen is (na longkanker), is de kankerspecifieke overleving voor de meeste patiënten uitstekend. In feite is het sterftecijfer als gevolg van prostaatkanker sinds het midden van de jaren negentig aanzienlijk gedaald. Dit is waarschijnlijk het gevolg van een vroegere diagnose en behandeling. Momenteel presenteert meer dan 90 procent van de patiënten zich met een lokale of locoregionale ziekte dankzij het wijdverbreide gebruik van prostaatkankerscreening (d.w.z. gebruik van prostaatspecifiek antigeen of digitaal rectaal onderzoek). Bij de meeste mannen bij wie prostaatkanker wordt vermoed, wordt weefsel verkregen door middel van een transrectale echogeleide (TRUS) biopsie, waarbij willekeurig 12 biopsieholten worden genomen (waarbij het doel meestal onzichtbaar is). De rol van magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) bij de lokalisatie en stadiëring van prostaatkanker is in het afgelopen decennium echter geëvolueerd. De vooruitgang op het gebied van MRI is veelbelovend voor een verbeterde opsporing en karakterisering van prostaatkanker, waarbij gebruik wordt gemaakt van een multiparametrische benadering, die anatomische en functionele gegevens combineert. In dit artikel zullen we MRI-technieken voor de prostaat bespreken, de ontwikkeling/embryologie van de prostaat bespreken, en het normale uitzicht van de prostaat op T2-gewogen beeldvorming (T2WI) bespreken. Daarna volgt een korte bespreking van prostaatkanker en het nut van MRI bij de stadiëring.

2. MRI-sequenties bij de beeldvorming van de prostaatklier

Multiparametrische MRI-evaluatie van de prostaat omvat drie algemene componenten: T2WI met hoge resolutie en ten minste twee functionele MRI-technieken, waaronder diffusiegewogen beeldvorming en MR-spectroscopische beeldvorming (MRSI) of dynamische contrastversterkte MRI (DCE-MRI). T2WI geeft de beste voorstelling van de zonale anatomie en het kapsel van de prostaat. T2WI wordt gebruikt voor de opsporing, lokalisatie en stadiëring van prostaatkanker; het wordt echter niet aanbevolen omdat aanvullende functionele technieken zowel de gevoeligheid als de specificiteit verbeteren. De T2WI-sequentie moet in 2-3 vlakken worden verkregen. De axiale T2WI volgorde moet loodrecht op het rectum en omvatten de gehele prostaat en zaadblaasjes. De fase codering richting moet worden georiënteerd van links naar rechts, zodat bewegingsartefact (dat wil zeggen, van de darm) niet overlapt de prostaat. Indien gewenst kan een antiperistalticum worden toegediend om bewegingsartefacten van de darm te verminderen. Hoewel een endorectale spoel geen absolute vereiste is, is een bekken phased array spoel met minimaal 16 kanalen wel vereist. Bovendien wordt het als een goede praktijk beschouwd om waar mogelijk een endorectale spoel te gebruiken, zodat tijdens het onderzoek de best mogelijke beelden kunnen worden verkregen.

Bloedingen van voorafgaande biopsieën kunnen artefacten veroorzaken die kanker nabootsen en zo de lokalisatie van de laesie en de stadiëring beperken. Om dit verschijnsel tegen te gaan, moet het tijdsinterval tussen de biopsieprocedure en de MRI ten minste 4-6 weken bedragen. Ook kan een eerste T1-gewogen beeldvormingssequentie worden verkregen om biopsiegerelateerde bloeding te evalueren. Significante bloeding moet de rest van het onderzoek uitsluiten, en het individu kan 4-6 weken later opnieuw worden gepland om de bloeding te laten oplossen.

Zoals eerder vermeld, moeten T1-gewogen beeldvormingssequenties worden verkregen om voorafgaande biopsie-gerelateerde bloedingen te evalueren. Bijkomend nut van deze sequentie is echter de evaluatie van regionale lymfadenopathie en ossale metastasen in het bekken.

3. Prostaatembryologie en ontwikkeling van de prostaatklier

Tijdens de derde maand van de zwangerschap ontwikkelt de prostaatklier zich uit epitheliale invaginaties van de achterste urogenitale sinus. Om dit proces normaal te laten verlopen, is de aanwezigheid van 5α-dihydrotestosteron vereist. Deze molecule wordt gesynthetiseerd uit foetaal testosteron door de werking van 5α-reductase en is gelokaliseerd in de sinus urogenitalis en de uitwendige geslachtsorganen van de mens. Een tekort aan 5α-reductase leidt tot een rudimentaire of onvindbare prostaat en tot ernstige afwijkingen van de uitwendige geslachtsorganen, hoewel de epididymiden, de vasa deferentia en de zaadblaasjes normaal blijven. Tijdens de prepuberale periode blijft de constitutie van de menselijke prostaat relatief identiek; met het begin van de puberteit ondergaat hij echter morfologische veranderingen naar het volwassen fenotype. Uiteindelijk vergroot de klier om het gemiddelde volwassen gewicht van ongeveer 20 g te bereiken tegen de leeftijd van 25-30 jaar.

4. Anatomie van de prostaatklier

De prostaatklier is de grootste accessoire klier van het mannelijk voortplantingssysteem. Hij scheidt een dunne, licht alkalische vloeistof af die een deel van de zaadvloeistof vormt. Hij bestaat uit klier- en stromale elementen die nauw met elkaar verbonden zijn binnen een pseudokapsel. De binnenlaag van het prostaatkapsel bestaat uit gladde spieren met een buitenlaag van collageen. De zenuwtoevoer naar de prostaat is afkomstig van de prostatische plexus en de arteriële toevoer van de takken van de interne iliacale slagader. De lymfedrainage vanuit de prostaatklier verloopt hoofdzakelijk via de inwendige iliacale knopen.

De prostaatklier bevindt zich posterieur van het onderste deel van de symphysis pubis, anterieur van het rectum, en inferieur aan de urineblaas in het subperitoneale compartiment tussen het bekkenmembraam en de buikholte. De prostaatklier, die klassiek wordt beschreven als “walnootvormig”, is kegelvormig en omgeeft de proximale urethra bij de uitgang uit de blaas.

De prostaat is verdeeld in vier gebieden, de centrale zone (CZ), overgangszone (TZ), perifere zone (PZ), en voorste fibromusculaire stroma (figuur 1), en bestaat uit een apex, een basis, en anterior, posterior, en inferior-laterale oppervlakken. Uiteindelijk is de apex het onderste 1/3de deel van de prostaatklier, de midprostaat is het middelste 1/3de deel van de prostaatklier die het verumontanum in de midprostatische plasbuis omvat, en de basis is het bovenste 1/3de deel van de prostaat net onder de urineblaas (figuren 2 en 3).

Figuur 1

Zonale anatomie van de prostaatklier. ED: ejaculatoire kanalen; SV: zaadblaasjes; AFS: anterieur fibromusculair stroma.

(a)

(b)

(c)

(a)
(b)
(c)

Figuur 2

Normale prostaat van apex tot basis bij een 54-jaar oude man (axiaal vlak). (a) Axiale T2WI ter hoogte van de apex. De apex bestaat uit het distale deel van de urethra van de prostaat (witte pijl), omgeven door losjes opeengepakt perifeer zoneweefsel met hoge signaalintensiteit (∗). Het rectum bevindt zich posteriorly (R) en wordt gedistilleerd door een endorectale spoel. De levator ani spieren bevinden zich lateraal (L). Normale prostaat van apex tot basis bij een 54-jarige man (axiale vlak). (b) Op het niveau van de middenklier zijn de dicht opeengepakte centrale/overgangszones omgeven door weefsel van de perifere zone met hoge signaalintensiteit (∗), onderverdeeld door verschillende stromale septa die worden aangeduid door dunne donkere lineaire T2-signaalbanden. De anterior fibromusculaire stroma is een donkere T2 band van weefsel anterior gelegen (pijl). De rectoprostatische hoek is posterior afgebeeld (pijlpunten). Normale prostaat van apex tot basis in een 54-jarige man (axiale vlak). (c) Basis niveau. De prostaatbasis bestaat over het algemeen bijna volledig uit centrale zone/overgangszone (CZ/TZ); een grote hoeveelheid perifere zone (∗) is echter waargenomen bij deze persoon. Neurovasculaire bundels bevinden zich posterolateraal (pijlen). Bovendien zijn de ejaculatoire kanalen opgemerkt op dit niveau (pijlpunten). B: blaas; R: rectum (met endorectale spoel).

Figuur 3

Coronaal beeld door de prostaat. Aan de apex wordt de distale urethrale omgeven door de externe urethrale sluitspier met lage signaalintensiteit (witte pijlpunten) die zich neerwaarts uitstrekt tot de urethrale bol (UB) en wordt omarmd door het inferomediale aspect van de levator ani spier (L). Bovendien, in het midden van de klier, de ejaculatoire kanalen verbinden de prostaat urethra bij de verumontanum, aangeduid door een hoge signaal-intensiteit structuur (pijl). De hoek tussen de prostatische en de seminale blaasjes is ook het best te zien in het coronale vlak (zwarte pijlpunten).

De perifere zone is de grootste van de zones en omvat ongeveer 70% van het klierweefsel. Zij strekt zich uit van de basis tot de apex langs het achterste oppervlak en omgeeft de distale urethra. In deze zone komen carcinomen, chronische prostatitis en postinflammatoire atrofie relatief vaker voor dan in de andere zones. De perifere zone bevat talrijke ductale en acinnaire elementen met spaarzaam verweven gladde spieren; zij heeft dus normaliter een hoge signaalintensiteit op T2-gewogen MRI-sequenties (figuren 2 en 3).

De centrale zone bevindt zich aan de basis van de prostaat tussen de perifere en overgangszones en maakt ongeveer 25% van het klierweefsel uit. Het is een kegelvormige structuur die de ejaculatoire kanalen omgeeft en versmalt tot een apex bij het verumontanum. Het verumontanum is een longitudinale slijmvliesplooi die een ellipsvormig segment van de urethra vormt en het punt markeert waar de ejaculatoire ducten de urethra binnengaan (figuur 3).

De overgangszone vormt slechts 5% van het klierweefsel en bestaat uit twee kleine klierlobben die de proximale urethra van de prostaat net boven het verumontanum omgeven. Dit is het deel van het klierweefsel dat vergroot ten gevolge van goedaardige prostaathyperplasie. Wanneer deze hyperplasie optreedt, is de perifere zone niet betrokken (figuur 4). Op MRI bestaat de overgangszone gewoonlijk uit nodulaire gebieden met wisselende signaalintensiteit, afhankelijk van de relatieve hoeveelheid glandulaire en stromale hyperplasie. Glandulaire hyperplasie bevat relatief meer ductale en acinaire elementen en secreties, wat resulteert in een hogere signaalintensiteit op T2-gewogen MRI-sequenties (figuur 4). Stromale hyperplasie bevat meer gespierde en vezelige elementen, wat resulteert in een lagere signaalintensiteit (figuur 4). Afhankelijk van de oorsprong van de hyperplasie, kan de term “mediane kwab hyperplasie” worden gebruikt om hyperplasie van de periurethrale klieren aan te duiden. De daaropvolgende compressie van de overgangszone (ook wel “chirurgische pseudokapsule” genoemd) kan onmerkbaar zijn of zichtbaar als een vage donkere rand, die de overgangsklier scheidt van de perifere zone.

(a)

(b)

(a)
(b)

Figuur 4

Benigne prostaathyperplasie. (a) Axiale T2WI van de prostaat ter hoogte van het midden van de klier. De hyperplasie bestaat uit zowel glandulaire (witte asterisk) als stromale (zwarte asterisk) elementen. Witte pijlpunten: voorste fibromusculaire stroma; zwarte pijlpunten: rectoprostatische hoek; PZ: perifere zone; C: incidentele Müllerian duct cyste. Goedaardige prostaathyperplasie. (b) Axiale T2WI van de prostaat ter hoogte van de middenklier. De hyperplasie bestaat uit zowel glandulaire (witte asterisk) als stromale (zwarte asterisk) elementen. AFS: anterieur fibromusculair stroma; witte pijlen: neurovasculaire bundels die omgeven zijn door vet; R: rectum met endorectale spoel.

Het anterieur fibromusculair stroma vormt de convexiteit van het anterieure uitwendige oppervlak en is verstoken van glandulair weefsel en bestaat in plaats daarvan uit vezelige en gladde musculaire elementen. Dit gebied heeft dus een relatief lage signaalintensiteit op T2WI (figuren 2, 3, en 4). De apicale helft van dit gebied is rijk aan gestreepte spieren die overgaan in de klier en de spieren van het bekkenmembraan. Naar lateraal en posterior toe wordt de spier dunner en vormt zij het vezelige kapsel dat de prostaatklier omgeeft. Hoewel de term “kapsel” in de huidige literatuur ingeburgerd is, bestaat er geen consensus over de aanwezigheid van een echt kapsel. Het is gewoonlijk zichtbaar als een scherp begrensde rand aan de posterolaterale aspecten van de prostaat op T2WI. Bovendien wordt het voorste fibromusculaire stroma van de schaambeensymfyse gescheiden door de veneuze plexus van Santorini (die de dorsale aders van de penis draineert) en wat ligamentair/fibroadiposeweefsel in de ruimte van Retzius. Deze zones hebben een verschillende embryologische oorsprong en kunnen worden onderscheiden door hun uiterlijk, anatomische herkenningspunten, biologische functies en gevoeligheid voor pathologie (tabel 1). Ongeveer 70% van alle prostaatkankers ontstaat uit de PZ, die hoofdzakelijk is afgeleid van de urogenitale sinus. Daarentegen wordt een zeer lage incidentie van prostaatkanker aangetroffen in de CZ, die is afgeleid van de ductus Wolffian. De TZ heeft een soortgelijke embryologische oorsprong als de PZ; het percentage prostaatkankers dat uit de TZ voortkomt is echter lager, in de orde van grootte van 25%. Dit kan worden verklaard door de verschillen in de stromale component van deze twee zones. Het stroma van de TZ is meer fibromusculair en er wordt beweerd dat goedaardige prostaathyperplasie (BPH), die voornamelijk in de TZ ontstaat, een aandoening van het fibromusculaire stroma is. Deze informatie, met inbegrip van de samenstelling van de verschillende zones, is samengevat in tabel 1.

Zoals eerder vermeld, bestaat de prostaatklier uit een apex, een basis, en anterior, posterior, en inferior-laterale oppervlakken. De apex rust op het superieure oppervlak van het urogenitale diafragma en raakt het mediale oppervlak van de levator ani spieren. Ter hoogte van de apex bestaat de prostaatklier uit perifeer zone-weefsel met een hoge T2-signaalintensiteit (dat zich rond de distale urethra van de prostaat bevindt). De verhouding tussen perifeer en overgangs/centraal zoneweefsel neemt dan geleidelijk naar boven toe af tot het niveau van de prostaatbasis, waar de prostaatklier bijna volledig bestaat uit centraal/overgangszoneweefsel met gemengde signaalintensiteit. De basis zit vast aan de blaashals en de prostaat urethra komt in het midden ervan bij het voorste oppervlak, dat smal en convex is. Het achterste oppervlak is driehoekig en vlak en rust op de voorwand van het rectum (waardoor digitale palpatie voor onderzoek mogelijk is). De fascie van Denonvillier, een dunne, filmachtige laag bindweefsel, scheidt de prostaat en de zaadblaasjes achteraan van het rectum. Het inferieure-laterale oppervlak sluit aan op het anterieure oppervlak en rust op de levator ani fascia boven het urogenitale diafragma.

Los bind- en vetweefsel dat de periprostatische veneuze plexus bevat, vermengd met arteriën, zenuwen en lymfevaten, bevinden zich aan de posterolaterale aspecten van de prostaat. Als gevolg hiervan worden deze structuren aangeduid als neurovasculaire bundels, die zenuwvezels bevatten die belangrijk zijn voor een normale erectiele functie (figuren 2(c) en 4(b)). In het algemeen is de prostaat een buitengewoon goed geïnnerveerd orgaan. De prostaat ontvangt zowel parasympathische (via de hypogastrische zenuwen en de bekkenzenuwen) als sympathische innervatie (via het perifere hypogastrische ganglion). Uiteindelijk zijn deze zenuwen van cruciaal belang voor de regulering van de fysiologie, de morfologie en de groeirijping van de klier. Seminal Vesicles and Ejaculatory Ducts

De seminal vesicles zijn gepaarde grapelike zakjes gevuld met een hoge signaal-intensiteit vloeistof op T2WI (Figuren 3 en 5). Ze liggen tussen de blaas en het rectum, net caudolateraal van de corresponderende ductus deferente. Hun grootte kan variëren naar gelang van de leeftijd en de postejaculatoire toestand. De caudale tip van elke zaadblaas verbindt zich met de corresponderende deferente ductus om de ejaculatoire ductus te vormen, die omhuld is door een dikke musculaire mantel met lage T2-signaalintensiteit en die de centrale zone van de prostaat doorkruist om te eindigen bij het verumontanum (Figuren 2(c), 3, en 5).

(a)

(b)

(a)
(b)

6. Prostaatkanker

Prostaatkanker presenteert zich meestal als een ronde of slecht gedefinieerde focus met lage signaalintensiteit in de perifere zone op T2WI. Aangezien het merendeel van alle prostaatcarcinomen in de perifere zone ontstaat, kunnen vele daarvan gemakkelijk worden gedetecteerd binnen de achtergrond met hoge signaalintensiteit van het losjes opeengepakte normale klierweefsel in de perifere zone (figuur 6). Helaas is dit teken geenszins specifiek. Andere entiteiten zoals chronische prostatitis, bloedingen, littekenweefsel, atrofie, prostaat intra-epitheliale neoplasie en veranderingen na de behandeling kunnen op T2WI kanker imiteren. Tumoren in de TZ zijn nog moeilijker op te sporen omdat de dicht opeengepakte stromale elementen en BPH-knobbels in de TZ met een lage T2-signaalintensiteit overlappen met prostaatkanker (figuur 7). TZ tumoren worden vaak getoond als een homogene signaalmassa met onduidelijke marges (“uitgewist houtskool teken”).

(a)

(b)

(a)
(b)

Figuur 7

Prostaatkanker. Axiale T2WI toont een rechter anterieure overgangszonetumor in de middenholte, waarbij waarschijnlijk ook een deel van het anterieure fibromusculaire stroma is betrokken. Merk op dat de tumor een lichte anterior uitstulping (pijlpunten) creëert. Volgens het TNM-stadiëringssysteem omvat deze tumor minder dan 50% van een enkele kwab van de prostaat, wat duidt op een T2-tumor.

Evaluatie van het prostaatkapsel, de zaadblaasjes en de achterste blaaswand is ook belangrijk bij de interpretatie van T2WI. Criteria voor extracapsulaire uitbreiding zijn: asymmetrie, onregelmatigheid en verdikking van de neurovasculaire bundel; uitstulping, verlies van kapsel, en capsulaire ophoging; meetbare extracapsulaire ziekte; en obliteratie van de rectoprostatische hoek (figuur 8) . Abnormaal lage signaalintensiteit die het vesiculaire lumen uitbreidt, focale verdikking van de wand van de zaadblaasjes, opvulling van de prostaat-seminale vesicula-hoek, en versterking/beperkte diffusie wijzen op een invasie van de zaadblaasjes (figuur 9).

(a)

(b)

(a)
(b)

(a)

(b)

(c)

(a)
(b)
(c)

7. Staging van prostaatkanker

De classificatiesystemen die worden gebruikt voor de staging van prostaatkanker zijn het TNM- en het Jewett-systeem. Het Jewett-systeem werd oorspronkelijk in 1975 ingevoerd en is sindsdien gewijzigd. In 1997 hebben het American Joint Committee on Cancer (AJCC) en de Union for International Cancer Control (UICC) een herzien tumor-, knopen- en metastaseringssysteem (TNM) ingevoerd dat dezelfde brede T-stadiumcategorieën hanteert als het Jewett-systeem, maar subcategorieën van het T-stadium omvat, zoals een stadium om patiënten te beschrijven bij wie de diagnose door PSA-screening is gesteld.

Volgens de AJCC-richtlijnen bevinden de regionale knopen (N) zich in het ware bekken, onder de bifurcaties van de iliacale slagader. Zij omvatten hypogastrische, obturatoriale, iliacale (interne, externe) en sacrale (laterale, presacrale en promontoriale) lymfeklieren. Verafgelegen lymfeklieren bevinden zich buiten de begrenzing van het eigenlijke bekken. Involvement of distant lymph nodes is classified as M1a.

Het AJCC TNM systeem (7e editie) is weergegeven in tabel 2 en 3.

Een van de belangrijkste beoordelingen is of de tumor beperkt is tot de klier (≤T2, orgaan-beperkt) of zich buiten de klier uitstrekt (≥T3, tumor strekt zich uit tot buiten de prostaat). Over het algemeen vertonen ≥T3 tumoren ofwel extraglandulaire/extracapsulaire uitbreiding alleen of gecombineerd met neurovasculaire bundelinvasie en/of seminale vesicula-invasie. De hoge ruimtelijke resolutie en de scherpe afbakening van het prostaatkapsel in MR maken beoordelingen van dergelijke kritieke diagnostische stadiëringscriteria mogelijk. Helaas is het mogelijk dat sommige kankers geen bewijs van extracapsulaire uitbreiding vertonen en toch een niet-geconfixeerde tumor vormen. De detectie van abnormale lymfeklieren op MRI is momenteel beperkt tot beoordeling van de grootte en de vergroting. In het algemeen worden lymfeklieren met een afmeting van meer dan 5 mm op de korte as als verdacht beschouwd. Botmetastasen, die sclerotisch zijn bij prostaatkanker, worden geïdentificeerd als foci met een hoog signaal op T2WI en een laag signaal op vetonderdrukte T1-gewogen beelden. Dergelijke laesies zouden moeten verbeteren na toediening van een op gadolinium gebaseerd MR-contrastmiddel.

8. Conclusie

MRI is de belangrijkste beeldvormingsmodaliteit bij de evaluatie van de prostaatklier. De komst van verbeterde veldsterkte en de introductie van multiparametrische functionele MR-beeldvorming heeft de opsporing van kanker en de nauwkeurigheid bij de lokale stadiëring van prostaatkanker verbeterd. Momenteel is MRI de enige modaliteit waarmee unilobaire of bilobaire ziekte, extracapsulaire uitbreiding en invasie van de zaadblaasjes en/of invasie van andere aangrenzende structuren zoals de blaas, het rectum, de externe sfincter, de levatorspieren of de bekkenwand kunnen worden beoordeeld. Inzicht in de normale MR-anatomie van de prostaatklier en de aangrenzende bekkenstructuren is derhalve van het grootste belang voor de latere interpretatie van de beeldvorming.

Belangenverstrengeling

De auteurs verklaren dat er geen belangenverstrengeling is met betrekking tot de publicatie van dit artikel.