Abstract

Den viktiga roll som magnetisk resonanstomografi (MRI) spelar vid anatomisk utvärdering, upptäckt och stadieindelning av prostatacancer är väl etablerad. Denna artikel fokuserar på relevanta embryologiska, anatomiska och avbildningsmässiga fakta om både den normala prostatan och de olika exemplen på prostatacancer samt på konsekvenserna för stadieindelningen. Diskussionen omfattar främst resultat relaterade till T2-viktad avbildning i motsats till andra funktionella sekvenser, inklusive diffusionsviktad avbildning (DWI) eller dynamisk kontrastförstärkt MRT respektive MR-spektroskopisk avbildning.

1. Introduktion

Incidensen och mortaliteten för prostatacancer varierar avsevärt över hela världen; det är dock den vanligaste icke-kutana maligniteten i västvärlden och drabbar ungefär 1 av 6 män . Även om det är den näst vanligaste orsaken till cancerrelaterad död hos män (efter lungcancer) i USA är den cancerspecifika överlevnaden utmärkt för de flesta patienter. Dödssiffrorna för prostatacancer har faktiskt minskat betydligt sedan mitten av 1990-talet. Detta är sannolikt ett resultat av tidigare diagnos och behandling. För närvarande uppvisar över 90 procent av patienterna lokal eller lokoregional sjukdom på grund av den utbredda användningen av prostatacancerscreening (dvs. användning av prostataspecifikt antigen eller digital rektalundersökning ). För de flesta män som misstänks ha prostatacancer tas vävnad ut genom transrektal ultraljudsstyrd (TRUS) biopsi där 12 biopsikärnor tas slumpmässigt (där målet i allmänhet är osynligt). Den roll som magnetisk resonanstomografi (MRT) spelar vid lokalisering och stadieindelning av prostatacancer har dock utvecklats under det senaste decenniet. Framstegen inom MRT är lovande när det gäller förbättrad upptäckt och karakterisering av prostatacancer med hjälp av ett multiparametriskt tillvägagångssätt som kombinerar anatomiska och funktionella data. I den här artikeln kommer vi att diskutera MRI-tekniker för prostata, diskutera prostatakörtelns utveckling/embryologi och diskutera prostatakörtelns normala utseende på T2-viktad avbildning (T2WI). Därefter följer en kort diskussion om prostatacancer och MRI:s användbarhet vid stadieindelning.

2. MRI-sekvenser vid avbildning av prostatakörteln

Multiparametrisk MRI-utvärdering av prostatan innefattar tre generella komponenter: T2WI med hög upplösning och minst två funktionella MRI-tekniker, inklusive diffusionsviktad avbildning och antingen MR-spektroskopisk avbildning (MRSI) eller dynamisk kontrastförstärkt MRI (DCE-MRI). T2WI ger den bästa bilden av prostatans zonala anatomi och kapsel. T2WI används för upptäckt av prostatacancer, lokalisering och stadieindelning; dock rekommenderas inte enbart T2WI eftersom ytterligare funktionella tekniker förbättrar både sensitivitet och specificitet . T2WI-sekvensen bör tas fram i 2-3 plan. Den axiella T2WI-sekvensen bör vara ortogonal till rektum och omfatta hela prostatan och sädesblåsorna. Faskodningsriktningen bör vara orienterad från vänster till höger så att rörelseartefakt (dvs. från tarmen) inte överlappar prostatan. Om så önskas kan ett antiperistaltiskt medel ges för att minska rörelseartefakter från tarmen. Även om en endorektal spole inte är ett absolut krav, krävs en fasad array-spole för bäckenet med minst 16 kanaler. Dessutom anses det vara god praxis att använda en endorektal spole när det är möjligt så att bästa möjliga bilder kan erhållas under undersökningen.

Blödning från tidigare biopsier kan orsaka artefakter som efterliknar cancer och på så sätt begränsa lesionens lokalisering och stadieindelning. För att motverka detta fenomen bör tidsintervallet mellan biopsiförfarandet och MRT vara minst 4-6 veckor . Dessutom kan en inledande T1-viktad bildsekvens erhållas för att utvärdera biopsirelaterad blödning. Betydande blödning bör utesluta resten av studien, och individen kan omplaneras 4-6 veckor senare för att möjliggöra en lösning av blödningen .

Som tidigare nämnts bör T1-viktade bildsekvenser erhållas för att utvärdera tidigare biopsirelaterade blödningar. Ytterligare användningsområden för denna sekvens är dock att utvärdera regional lymfadenopati och osseösa metastaser i bäckenet.

3. Prostatans embryologi och utveckling av prostatakörteln

Under den tredje graviditetsmånaden utvecklas prostatakörteln från epitelinvaginationer från den bakre urogenitala sinus. För att denna process ska kunna ske normalt krävs närvaron av 5α-dihydrotestosteron . Denna molekyl syntetiseras från fetalt testosteron genom verkan av 5α-reduktas och är lokaliserad i sinus urogenitalis och yttre genitalier hos människor . Brist på 5α-reduktas orsakar en rudimentär eller odetekterbar prostata utöver allvarliga avvikelser i de yttre könsorganen, även om epididymiderna, vasa deferentia och sädesblåsorna förblir normala . Under den prepubertala perioden förblir den mänskliga prostataens uppbyggnad relativt identisk, men den genomgår morfologiska förändringar till den vuxna fenotypen när puberteten börjar. I slutändan förstoras körteln för att nå den genomsnittliga vuxenvikten på cirka 20 g vid 25-30 års ålder .

4. Prostatakörtelns anatomi

Prostatakörteln är den största accessoriska körteln i det manliga fortplantningssystemet. Den utsöndrar en tunn, lätt alkalisk vätska som utgör en del av sädesvätskan. Den består av körtel- och stromalelement som är tätt sammanfogade inom en pseudokapsel. Prostatakapselns inre skikt består av glatt muskulatur och det yttre skiktet är täckt av kollagen . Prostatans nervförsörjning kommer från plexus prostata och den arteriella försörjningen från grenarna av den inre artären iliacus. Lymfedränering från prostatakörteln sker huvudsakligen via de inre iliakalknutorna.

Prostatakörteln är belägen bakom den nedre delen av symphysis pubis, framför rektum och under urinblåsan i det subperitoneala facket mellan bäckenmembranet och peritonealhålan. Prostatakörteln beskrivs klassiskt som ”valnötsformad” och är konisk till formen och omger det proximala urinröret när det lämnar urinblåsan.

Prostatan är uppdelad i fyra regioner, den centrala zonen (CZ), övergångszonen (TZ), den perifera zonen (PZ) och det främre fibromuskulära stroma (figur 1), och består av en spets, en bas, och främre, bakre och inferiör-laterala ytor. I slutändan är apex den nedre tredjedelen av prostatakörteln, midprostatan är den mellersta tredjedelen av prostatakörteln som omfattar verumontanum i det midprostatiska urinröret, och basen är den övre tredjedelen av prostatan strax under urinblåsan (figurerna 2 och 3).

Figur 1

Prostatakörtelns zonala anatomi. ED: ejakulatoriska kanaler, SV: sädesblåsor, AFS: främre fibromuskulärt stroma.

(a)

(b)

(c)

.

(a)
(b)
(c)

Figur 2

Normal prostata från topp till bas hos en 54-årig man (axialt plan). (a) Axial T2WI i nivå med apex. Apex består av den distala delen av prostataurethra (vit pil) omgiven av hög signalintensitet, löst packad perifer zonvävnad (∗). Rektum ligger posteriort (R) och är distenderat med en endorektal spole. Levator ani-musklerna är belägna lateralt (L). Normal prostata från topp till bas hos en 54-årig man (axialt plan). (b) På mellannivå är de tätt packade centrala/övergångszonerna omgivna av vävnad med hög signalintensitet i den perifera zonen (∗), som är uppdelad av flera stromala septa som betecknas av tunna tunna linjära band med mörk T2-signal. Det främre fibromuskulära stroma är ett mörkt T2-band av vävnad som ligger främre (pil). Den rektoprostatiska vinkeln är avbildad bakåt (pilspetsar). Normal prostata från topp till bas hos en 54-årig man (axialt plan). (c) Basnivå. Prostatabasen består i allmänhet nästan uteslutande av centralzon/övergångszon (CZ/TZ), men en stor mängd perifer zon (∗) har noterats hos den här individen. Neurovaskulära buntar är lokaliserade posterolateralt (pilar). Dessutom noteras de ejakulatoriska kanalerna på denna nivå (pilspetsar). B: urinblåsa; R: rektum (med endorektal spole).

Figur 3

Koronalbild genom prostatan. Vid toppen omges den distala urethralen av den yttre urethrala sfinktern med låg signalintensitet (vita pilspetsar) som sträcker sig nedåt till urethralbulben (UB) och omfamnas av den inferomediala aspekten av levator ani-muskeln (L). Vid mellangården förenas dessutom de ejakulatoriska kanalerna med det prostatiska urinröret vid verumontanum, som betecknas av en struktur med hög signalintensitet (pil). Vinkeln prostata-seminalblåsan syns också bäst i det koronala planet (svarta pilspetsar).

Den perifera zonen är den större av zonerna och omfattar ungefär 70 % av körtelvävnaden. Den sträcker sig från basen till toppen längs den bakre ytan och omger det distala urinröret. I denna zon är karcinom, kronisk prostatit och postinflammatorisk atrofi relativt sett vanligare än i de andra zonerna. Den perifera zonen innehåller många duktiga och acinära element med glatt muskulatur som är sparsamt sammanvävd; därför har den normalt hög signalintensitet vid T2-viktade MRT-sekvenser (figurerna 2 och 3).

Den centrala zonen är belägen vid basen av prostatan mellan den perifera zonen och övergångszonen och utgör ungefär 25 % av körtelvävnaden. Det är en kägelformad struktur som omger ejakulationsgångarna och smalnar av till en spets vid verumontanum. Verumontanum är ett längsgående slemhinneveck som bildar ett elliptiskt segment av prostataurethra och markerar den punkt där de ejakulatoriska kanalerna går in i urinröret (figur 3).

Övergångszonen utgör endast 5 % av körtelvävnaden och består av två små lobulosor av körtelvävnad som omger det proximala prostataurethra strax ovanför verumontanum. Detta är den del av körtelvävnaden som förstoras på grund av godartad prostatahyperplasi. Denna hyperplasi involverar inte den perifera zonen när den uppstår (figur 4). På MRT består övergångszonen vanligtvis av nodulära områden med varierande signalintensitet, beroende på den relativa mängden körtel- och stromalhyperplasi . Körtelhyperplasi innehåller relativt sett fler duktiga och akinära element och sekret, vilket resulterar i högre signalintensitet vid T2-viktade MRT-sekvenser (figur 4). Stromal hyperplasi innehåller mer muskulära och fibrösa element, vilket resulterar i lägre signalintensitet (figur 4). Beroende på hyperplasiens ursprung kan termen ”hyperplasi i medianloben” användas för att beteckna hyperplasi i de periuretrala körtlarna . Den efterföljande kompressionen av övergångszonen (även kallad ”kirurgisk pseudokapsel”) kan vara omärklig eller synlig som en svag mörk kant som skiljer övergångskörteln från den perifera zonen.

(a)

(b)

(a)
(b)

Det främre fibromuskulära stroma bildar konvexiteten på den främre yttre ytan och saknar körtelvävnad och består i stället av fibrösa och släta muskulära element. Detta område har därför relativt låg signalintensitet vid T2WI (figurerna 2, 3 och 4). Den apikala halvan av detta område är rik på strimmig muskel som smälter samman med körteln och bäckenmembranens muskel. När det sträcker sig lateralt och posteriort blir det tunnare och bildar den fibrösa kapsel som omger prostatakörteln. Även om termen ”kapsel” är inbäddad i den aktuella litteraturen finns det ingen konsensus om förekomsten av en verklig kapsel . Den är vanligtvis synlig som en skarpt avgränsad kant vid de posterolaterala aspekterna av prostatan på T2WI. Dessutom separeras det främre fibromuskulära stroma från pubis symphysis av Santorinis venösa plexus (som dränerar penisens dorsala vener) och viss ligament-/fibroadiposavävnad i Retzius-utrymmet .

Dessa zoner har olika embryologiskt ursprung och kan särskiljas genom sitt utseende, sina anatomiska landmärken, sina biologiska funktioner och sin mottaglighet för patologi (tabell 1). Ungefär 70 % av alla prostatacancer uppstår från PZ, som i första hand härstammar från den urogenitala sinus. Däremot finns en mycket låg förekomst av prostatacancer i CZ, som härstammar från den Wolffska kanalen. TZ har ett liknande embryologiskt ursprung som PZ, men andelen prostatacancer som härrör från TZ är lägre, i storleksordningen 25 %. Detta kan förklaras av skillnaderna i den stromala komponenten i dessa två zoner. TZ:s stroma är mer fibromuskulärt, och det har postulerats att godartad prostatahyperplasi (BPH), som huvudsakligen uppstår i TZ, är en sjukdom i det fibromuskulära stroma. Denna information, inklusive sammansättningen av de olika zonerna, sammanfattas i tabell 1.

Som tidigare nämnts består prostatakörteln av en spets, en bas samt främre, bakre och inferior-laterala ytor. Spetsen vilar på den övre ytan av det urogenitala diafragma och kommer i kontakt med den mediala ytan av levator ani-musklerna. På nivån för apex består prostatakörteln av vävnad med hög T2-signalintensitet i den perifera zonen (som omsluter det distala prostataurethra). Förhållandet mellan perifer zon och övergångs-/centralzonvävnad minskar sedan gradvis uppåt till nivån för prostatabasen, där prostatakörteln nästan helt och hållet består av vävnad med blandad signalintensitet från central-/övergångszonen. Basen är fäst vid blåsans hals och prostataurethra går in i mitten av den nära den främre ytan, som är smal och konvex. Den bakre ytan är triangulär och platt och vilar på rektumets främre vägg (vilket möjliggör digital palpation för undersökning). Denonvilliers fascia, ett tunt, filmliknande lager av bindväv, skiljer prostatan och sädesblåsorna från rektum bakåt. Den inferior-laterala ytan ansluter till den främre ytan och vilar på fascia levator ani ovanför det urogenitala diafragmet.

Lös bindväv och fettvävnad som innehåller det periprostatiska venösa plexuset blandat med artärer, nerver och lymfkörtlar är belägna vid de posterolaterala aspekterna av prostatan. Som ett resultat av detta betecknas dessa strukturer som neurovaskulära buntar, som innehåller nervfibrer som är viktiga för normal erektil funktion (figurerna 2 c och 4 b). På det hela taget är prostatan ett utomordentligt väl nerverat organ. Prostatan får både parasympatisk (via hypogastriska nerver och bäckennerver) och sympatisk innervation (via det perifera hypogastriska gangliet) . I slutändan är dessa nerver avgörande för att reglera körtelns fysiologi, morfologi och tillväxtmognad .

5. Seminala vesiklar och utlösningsgångar

De seminala vesiklarna är parvis grapelliknande påsar fyllda med vätska med hög signalintensitet på T2WI (figurerna 3 och 5). De ligger mellan urinblåsan och rektum, precis kaudolateralt till motsvarande deferenskanal. Deras storlek kan variera beroende på ålder och postjakulatoriskt tillstånd. Den kaudala spetsen av varje sädesblåsa förenas med motsvarande deferenta kanal för att bilda ejakulationsgången, som är omsluten av en tjock muskulös mantel med låg T2-signalintensitet och som passerar genom prostatans centrala zon för att mynna ut i verumontanum (figurerna 2 c, 3 och 5).

(a)

(b)

(a)
(b)

6. Prostatacancer

Prostatacancer presenterar sig typiskt som ett runt eller dåligt definierat fokus med låg signalintensitet i den perifera zonen på T2WI. Eftersom majoriteten av alla prostatacancer uppstår i den perifera zonen kan många av dem lätt upptäckas i bakgrunden med hög signalintensitet av den löst packade normala körtelvävnaden i den perifera zonen (figur 6). Tyvärr är detta tecken inte alls specifikt. Andra enheter som kronisk prostatit, blödning, ärrvävnad, atrofi, intraepitelial neoplasi i prostatan och förändringar efter behandling kan efterlikna cancer på T2WI. Tumörer belägna i TZ är ännu svårare att upptäcka med tanke på att den låga T2-signalintensiteten tätt packade stromala element och BPH-noduler i TZ överlappar med prostatacancer (figur 7) . TZ-tumörer visas ofta som en homogen signalmassa med otydliga marginaler (”raderat träkolsymbol”).

(a)

(b)

(a)
(b)

Figur 7

Prostatacancer. Axial T2WI som visar en höger främre övergångszontumör inom mellangården, som sannolikt också involverar en del av det främre fibromuskulära stroma. Lägg märke till att tumören skapar en lätt främre utbuktning (pilspetsar). Enligt TNM-stadiesystemet omfattar denna tumör mindre än 50 % av en enskild prostatalob, vilket indikerar en T2-tumör.

Utvärdering av prostatakapseln, sädesblåsorna och den bakre blåsväggen är också viktig vid tolkning av T2WI. Kriterier för extrakapsulär utbredning är abutment: asymmetri, oregelbundenhet och förtjockning av det neurovaskulära knippet; utbuktning, förlust av kapsel och kapselförstärkning; mätbar extrakapsulär sjukdom; och utplåning av den rektoprostatiska vinkeln (Figur 8) . Onormalt låg signalintensitet som expanderar blåsans lumen, fokal förtjockning av blåsans vägg, utfyllnad av vinkeln mellan prostata och blåsan samt förstärkning/begränsad diffusion tyder på en invasion av blåsan (figur 9).

(a)

(b)

(a)
(b)

(a)

(b)

(c)

.
(a)
(b)
(c)

Figur 9

Prostatacancer med invasion av sädesblåsan. (a) Axial T2WI som visar en tumör i höger posterolateral perifer zon (∗) som är sammanhängande med de intilliggande sädesblåsartuberna (pilspetsar). Enligt TNM-stadiesystemet skulle detta överensstämma med minst en T3-tumör (stadium III). Prostatacancer med invasion av sädesblåsan. (b) Sagittal T2WI som visar en tumör i höger posterolateral perifer zon (∗) som är sammanhängande med de intilliggande sädesblåsartuberna (pilspetsar). Enligt TNM-stadiesystemet skulle detta överensstämma med minst en T3-tumör (stadium III). B: urinblåsa, SV: normalutseende sädesblåsartubuli. Prostatacancer med invasion av urinblåsan. (c) Koronalt T2WI som visar en tumör i höger posterolateral perifer zon (∗) som är sammanhängande med de intilliggande sädesblåsartuberna (pilspetsar). Ytterligare en tumör noteras inom den kontralaterala perifera zonen (även ∗). Enligt TNM-stadiesystemet skulle detta överensstämma med minst en T3-tumör (stadium III). B: urinblåsa; SV: normalutseende sädesblåsartubuli. B: urinblåsa.

7. Prostatacancerstadieindelning

De klassificeringssystem som används för stadieindelning av prostatacancer är TNM- och Jewett-systemen. Jewett-systemet introducerades ursprungligen 1975 och har sedan dess modifierats . År 1997 införde American Joint Committee on Cancer (AJCC) och Union for International Cancer Control (UICC) ett reviderat system för tumör, noder och metastaser (TNM) som använde sig av samma breda T-stegskategorier som Jewett-systemet, men som även innehåller underkategorier till T-steget, t.ex. ett stadium för att beskriva patienter som diagnostiserats genom PSA-screening.

Enligt AJCC-riktlinjerna ligger de regionala noderna (N) i det egentliga bäckenet, nedanför bifurkationerna till artärerna i iliacus. De omfattar hypogastriska, obturatoriska, iliakala (interna, externa) och sakrala (laterala, presakrala och promontory). De avlägsna lymfkörtlarna ligger utanför det egentliga bäckenet. Involvering av avlägsna lymfkörtlar klassificeras som M1a.

AJCC:s TNM-system (7:e upplagan) visas i tabellerna 2 och 3.

En av de viktigare bedömningarna är om tumören är begränsad till körteln (≤T2, organbegränsad) eller om den sträcker sig bortom körteln (≥T3, tumören sträcker sig bortom prostata). Generellt sett kommer ≥T3-tumörer att visa antingen extraglandulär/extrakapsulär utbredning enbart eller i kombination med invasion av neurovaskulära buntar och/eller invasion av sädesblåsan. Den höga rumsliga upplösningen och den skarpa avgränsningen av prostatakapseln i MR möjliggör bedömningar av sådana kritiska diagnostiska stadieindelningskriterier. Tyvärr kan vissa cancerformer inte visa några tecken på extrakapsulär utbredning men ändå utgöra en obegränsad tumör. Detektering av onormala lymfkörtlar på MRT är för närvarande begränsad till storleksbedömning och förstärkning. I allmänhet betraktas lymfkörtlar som är större än 5 mm i kort axel dimension som misstänkta. Benmetastaser, som är sklerotiska vid prostatacancer, identifieras som högsignalfoci på T2WI och lågsignal på fettsupprimerade T1-viktade bilder. Sådana lesioner bör förstärkas vid administrering av ett gadoliniumbaserat MR-kontrastmedel.

8. Slutsats

MRI är den främsta avbildningsmodaliteten vid utvärdering av prostatakörteln. Tillkomsten av förbättrad fältstyrka och införandet av multiparametrisk funktionell MR-avbildning har förbättrat upptäckten av cancer och noggrannheten vid den lokala stadieindelningen av prostatacancer. För närvarande är MRT den enda metod som kan användas för att bedöma unilobär eller bilobär sjukdom, extrakapsulär utbredning och invasion av sädesblåsan och/eller invasion av andra intilliggande strukturer, t.ex. urinblåsan, rektum, yttre sfinkter, levatormusklerna eller bäckenväggen. Att förstå den normala MR-anatomin hos prostatakörteln och de intilliggande bäckenstrukturerna är därför av största vikt för den efterföljande bildtolkningen.

Intressekonflikter

Författarna förklarar att det inte finns några intressekonflikter i samband med publiceringen av denna artikel.