Tesi etd-10132025-183535 |
Link copiato negli appunti
Tipo di tesi
Tesi di specializzazione (4 anni)
Autore
ROSSI, SARA
URN
etd-10132025-183535
Titolo
Comparative diagnostic performance of mpMRI and bpMRI combined with PSA derivatives for the detection of clinically significant prostate cancer: a single-centre retrospective study from Pisa.
Dipartimento
RICERCA TRASLAZIONALE E DELLE NUOVE TECNOLOGIE IN MEDICINA E CHIRURGIA
Corso di studi
RADIODIAGNOSTICA
Relatori
relatore Prof. Neri, Emanuele
relatore Dott. Aringhieri, Giacomo
relatore Dott. Aringhieri, Giacomo
Parole chiave
- ADC
- bpMRI
- carcinoma prostatico
- DCE
- DWI
- mpMRI
- PI-RADS
- prostate cancer
- PSAd
- RM biparametrica
- RM multiparametrica
Data inizio appello
08/11/2025
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
08/11/2095
Riassunto
Contesto e obiettivi - La risonanza magnetica (RM) rappresenta il gold standard per la diagnosi, la stadiazione e la gestione del carcinoma prostatico (PCa), in accordo con le raccomandazioni del sistema PI-RADS v2.1 e delle principali linee guida internazionali.
La RM multiparametrica (mpMRI) integra sequenze morfologiche e funzionali, tra cui le sequenze con mezzo di contrasto (DCE), mentre la RM biparametrica (bpMRI) si basa esclusivamente su sequenze non contrastografiche, come le sequenze T2-pesate e di diffusione (DWI), offrendo una valutazione più rapida e con costi più contenuti.
Tuttavia, il valore diagnostico delle sequenze post-contrastografiche rimane dubbio e ancora oggi oggetto di dibattito nella letteratura scientifica.
Questo studio ha come obiettivo principale quello di confrontare e valutare l’accuratezza diagnostica della mpMRI e della bpMRI nella identificazione del carcinoma prostatico clinicamente significativo (csPCa), senza e con l’integrazione dei dati clinico-laboratoristici come i derivati del PSA. In secondo luogo, ha come obiettivo quello di valutare eventuali modifiche dell’accuratezza diagnostica delle due metodiche radiologiche in base all’esperienza del radiologo-lettore.
Materiali e metodi - In questo studio, è stata condotta un’analisi retrospettiva monocentrica su 255 esami di RM prostatica, eseguiti come mpMRI tra il 2022 e il 2024 presso diverse strutture radiologiche della regione Toscana.
Due lettori con differente livello di esperienza, un radiologo esperto e uno specializzando al quarto anno di formazione specialistica in Radiodiagnostica, hanno interpretato in modo indipendente tutti gli esami di RM.
Le immagini sono state inizialmente analizzate in cieco come bpMRI, escludendo, dapprima, le sequenze contrastografiche, e, successivamente, rivalutate come mpMRI dagli stessi lettori, per un totale di 510 letture e interpretazioni.
Tali letture sono state, poi, confrontate con l’esame istologico, gold standard di riferimento, ottenuto mediante biopsia prostatica mirata. In assenza di conferma istologica, è stato usato come esame di riferimento standard una RM di controllo e/o il monitoraggio clinico-laboratoristico mediante i valori del PSA.
Da tale lavoro sono stati esclusi i pazienti sottoposti a trattamenti loco-regionali prostatici, come la resezione transuretrale della prostata (TURP) o la radioterapia, e tutti i pazienti con dati clinici incompleti o mancanti.
Per entrambe le metodiche (bpMRI e mpMRI) sono stati, quindi, calcolati sensibilità, specificità, accuratezza, valore predittivo positivo (PPV), valore predittivo negativo (NPV) e area sotto la curva (AUC), sempre utilizzando l’istopatologia come riferimento standard.
I medesimi parametri sono stati successivamente ricalcolati integrando i dati laboratoristici, in particolare il PSA density (PSAd > 0,15 ng/mL/cm³), per valutarne il contributo diagnostico aggiuntivo.
Le analisi statistiche sono state condotte mediante il test di McNemar e il test di DeLong.
Risultati e limiti dello studio
Per il lettore meno esperto, specializzando al IV anno della scuola di Radiodiagnostica, la mpMRI ha mostrato una sensibilità leggermente superiore rispetto alla bpMRI (63% vs 53%), a fronte di una minore specificità (67% vs 71%).
Per il radiologo esperto, la sensibilità e la specificità delle due metodiche sono risultate pressoché sovrapponibili (69% e 67% rispettivamente).
L’integrazione del PSAd ha incrementato la sensibilità per entrambi i protocolli, riducendo, tuttavia, la specificità.
I valori di AUC sono risultati comparabili per la bpMRI e la mpMRI, senza differenze statisticamente significative (p > 0,05). L’accordo inter-lettore è risultato sostanziale.
I principali limiti di tale lavoro sono rappresentati dal disegno retrospettivo e monocentrico dello studio e dalla variabilità dei parametri di acquisizione RM tra differenti macchine radiologiche.
Conclusioni - La bpMRI ha dimostrato una performance diagnostica non inferiore rispetto alla mpMRI per la rilevazione del carcinoma prostatico clinicamente significativo, anche per lettori con minor grado di esperienza.
L’integrazione con i dati laboratoristici, e in particolare con il PSAd, ha migliorato la sensibilità mantenendo una specificità accettabile.
Questi risultati supportano l’impiego della bpMRI come alternativa affidabile e con minori costi rispetto alla mpMRI nella pratica clinica, in particolare nei pazienti a rischio intermedio di lesione neoplastica prostatica, soprattutto se integrata con i dati clinico-laboratoristici.
In accordo con gli studi e le evidenze più recenti della letteratura scientifica, la bpMRI potrebbe rappresentare uno strumento promettente per lo screening non invasivo del carcinoma prostatico, se combinata con biomarcatori sierici derivati, quali il PSAd.
Tuttavia, sono necessari ulteriori studi multicentrici per confermare l’ efficacia diagnostica, la riproducibilità e i rapporti costo-efficacia della bpMRI rispetto ai protocolli mpMRI attualmente in uso.
Background and Objectives - Magnetic Resonance Imaging (MRI) represents the reference standard for prostate cancer (PCa) detection, staging, and management according to PI-RADS v2.1 and international guidelines. Multiparametric MRI (mpMRI) includes dynamic contrast-enhanced (DCE); on the other hand biparametric MRI (bpMRI) omits it, reducing costs and examination time. However, the added diagnostic value of DCE remains controversial. This study aimed to compare the diagnostic performance of mpMRI and bpMRI, with and without PSA derivatives, for the detection of clinically significant prostate cancer (csPCa), and to evaluate the effect of reader experience on diagnostic accuracy.
Methods - A single-centre retrospective analysis was conducted on 255 prostate MRI, all performed as MpmRI between 2022 and 2024 across multiple institutions in Tuscany. Two readers with different experience levels, one expert radiologist and one fourth-year radiology resident, independently interpreted the studies. All images were first interpreted in blinded modality as bpMRI, excluding the DCE sequences, and then re-evaluated as mpMRI by the same readers, resulting in 510 total MRI readings. Histopathology obtained by targetedprostate biopsy served as the reference standard. When histopathological confirmation was not available, follow-up MRI or PSA monitoring was adopted as the reference standard. The study cohort excluded patients undergone locoregional prostate treatments, such as Transurethral Resection of the Prostate (TURP) or radiotherapy, as well as those with incomplete clinical data.
All diagnostic metrics (sensitivity, specificity, accuracy, positive predictive value (PPV), negative predictive value (NPV), and area under the curve (AUC)) were calculated for both bpMRI and mpMRI using histopathology as the reference standard. Subsequently, the same diagnostic parameters were recalculated for each imaging modality after integrating PSA density (PSAd > 0.15 ng/mL/cm³) to assess its additional diagnostic value. Statistical analyses included McNemar’s test and the DeLong test.
Key findings and limitations:
For the resident, mpMRI showed slightly higher sensitivity (63%) than bpMRI (53%) but lower specificity (67% vs 71%). For the experienced radiologist, the two modalities demonstrated nearly identical sensitivity (69%) and specificity (67%). The addition of PSAd increased sensitivity for both protocols but reduced specificity. AUC values were similar for bpMRI and mpMRI, with no statistically significant differences (p > 0.05). Inter-reader agreement was substantial.
Limitations include the retrospective design, single-centre setting, and heterogeneous MRI acquisition parameters across different scanners.
Conclusions - BpMRI demonstrated non-inferior diagnostic performance compared with mpMRI for the detection of csPCa, even among less experienced readers. The integration of PSA density improved sensitivity while maintaining acceptable specificity. These findings support the use of bpMRI as a reliable, cost-effective alternative to mpMRI in clinical practice, particularly in patients at intermediate risk confirming the mandatory concomitant evaluation of clinical and laboratistic data (PSA density). According to the present findings and recent international evidence, bpMRI may represent a promising tool for non-invasive prostate cancer screening when combined with serum biomarkers derivates, such as PSA density. This approach could facilitate earlier detection of csPCa reducing overdiagnosis and unnecessary biopsies.
However, large multicentre studies are needed to validate its diagnostic efficacy, reproducibility, and cost-effectiveness compared with current mpMRI-based protocols.
La RM multiparametrica (mpMRI) integra sequenze morfologiche e funzionali, tra cui le sequenze con mezzo di contrasto (DCE), mentre la RM biparametrica (bpMRI) si basa esclusivamente su sequenze non contrastografiche, come le sequenze T2-pesate e di diffusione (DWI), offrendo una valutazione più rapida e con costi più contenuti.
Tuttavia, il valore diagnostico delle sequenze post-contrastografiche rimane dubbio e ancora oggi oggetto di dibattito nella letteratura scientifica.
Questo studio ha come obiettivo principale quello di confrontare e valutare l’accuratezza diagnostica della mpMRI e della bpMRI nella identificazione del carcinoma prostatico clinicamente significativo (csPCa), senza e con l’integrazione dei dati clinico-laboratoristici come i derivati del PSA. In secondo luogo, ha come obiettivo quello di valutare eventuali modifiche dell’accuratezza diagnostica delle due metodiche radiologiche in base all’esperienza del radiologo-lettore.
Materiali e metodi - In questo studio, è stata condotta un’analisi retrospettiva monocentrica su 255 esami di RM prostatica, eseguiti come mpMRI tra il 2022 e il 2024 presso diverse strutture radiologiche della regione Toscana.
Due lettori con differente livello di esperienza, un radiologo esperto e uno specializzando al quarto anno di formazione specialistica in Radiodiagnostica, hanno interpretato in modo indipendente tutti gli esami di RM.
Le immagini sono state inizialmente analizzate in cieco come bpMRI, escludendo, dapprima, le sequenze contrastografiche, e, successivamente, rivalutate come mpMRI dagli stessi lettori, per un totale di 510 letture e interpretazioni.
Tali letture sono state, poi, confrontate con l’esame istologico, gold standard di riferimento, ottenuto mediante biopsia prostatica mirata. In assenza di conferma istologica, è stato usato come esame di riferimento standard una RM di controllo e/o il monitoraggio clinico-laboratoristico mediante i valori del PSA.
Da tale lavoro sono stati esclusi i pazienti sottoposti a trattamenti loco-regionali prostatici, come la resezione transuretrale della prostata (TURP) o la radioterapia, e tutti i pazienti con dati clinici incompleti o mancanti.
Per entrambe le metodiche (bpMRI e mpMRI) sono stati, quindi, calcolati sensibilità, specificità, accuratezza, valore predittivo positivo (PPV), valore predittivo negativo (NPV) e area sotto la curva (AUC), sempre utilizzando l’istopatologia come riferimento standard.
I medesimi parametri sono stati successivamente ricalcolati integrando i dati laboratoristici, in particolare il PSA density (PSAd > 0,15 ng/mL/cm³), per valutarne il contributo diagnostico aggiuntivo.
Le analisi statistiche sono state condotte mediante il test di McNemar e il test di DeLong.
Risultati e limiti dello studio
Per il lettore meno esperto, specializzando al IV anno della scuola di Radiodiagnostica, la mpMRI ha mostrato una sensibilità leggermente superiore rispetto alla bpMRI (63% vs 53%), a fronte di una minore specificità (67% vs 71%).
Per il radiologo esperto, la sensibilità e la specificità delle due metodiche sono risultate pressoché sovrapponibili (69% e 67% rispettivamente).
L’integrazione del PSAd ha incrementato la sensibilità per entrambi i protocolli, riducendo, tuttavia, la specificità.
I valori di AUC sono risultati comparabili per la bpMRI e la mpMRI, senza differenze statisticamente significative (p > 0,05). L’accordo inter-lettore è risultato sostanziale.
I principali limiti di tale lavoro sono rappresentati dal disegno retrospettivo e monocentrico dello studio e dalla variabilità dei parametri di acquisizione RM tra differenti macchine radiologiche.
Conclusioni - La bpMRI ha dimostrato una performance diagnostica non inferiore rispetto alla mpMRI per la rilevazione del carcinoma prostatico clinicamente significativo, anche per lettori con minor grado di esperienza.
L’integrazione con i dati laboratoristici, e in particolare con il PSAd, ha migliorato la sensibilità mantenendo una specificità accettabile.
Questi risultati supportano l’impiego della bpMRI come alternativa affidabile e con minori costi rispetto alla mpMRI nella pratica clinica, in particolare nei pazienti a rischio intermedio di lesione neoplastica prostatica, soprattutto se integrata con i dati clinico-laboratoristici.
In accordo con gli studi e le evidenze più recenti della letteratura scientifica, la bpMRI potrebbe rappresentare uno strumento promettente per lo screening non invasivo del carcinoma prostatico, se combinata con biomarcatori sierici derivati, quali il PSAd.
Tuttavia, sono necessari ulteriori studi multicentrici per confermare l’ efficacia diagnostica, la riproducibilità e i rapporti costo-efficacia della bpMRI rispetto ai protocolli mpMRI attualmente in uso.
Background and Objectives - Magnetic Resonance Imaging (MRI) represents the reference standard for prostate cancer (PCa) detection, staging, and management according to PI-RADS v2.1 and international guidelines. Multiparametric MRI (mpMRI) includes dynamic contrast-enhanced (DCE); on the other hand biparametric MRI (bpMRI) omits it, reducing costs and examination time. However, the added diagnostic value of DCE remains controversial. This study aimed to compare the diagnostic performance of mpMRI and bpMRI, with and without PSA derivatives, for the detection of clinically significant prostate cancer (csPCa), and to evaluate the effect of reader experience on diagnostic accuracy.
Methods - A single-centre retrospective analysis was conducted on 255 prostate MRI, all performed as MpmRI between 2022 and 2024 across multiple institutions in Tuscany. Two readers with different experience levels, one expert radiologist and one fourth-year radiology resident, independently interpreted the studies. All images were first interpreted in blinded modality as bpMRI, excluding the DCE sequences, and then re-evaluated as mpMRI by the same readers, resulting in 510 total MRI readings. Histopathology obtained by targetedprostate biopsy served as the reference standard. When histopathological confirmation was not available, follow-up MRI or PSA monitoring was adopted as the reference standard. The study cohort excluded patients undergone locoregional prostate treatments, such as Transurethral Resection of the Prostate (TURP) or radiotherapy, as well as those with incomplete clinical data.
All diagnostic metrics (sensitivity, specificity, accuracy, positive predictive value (PPV), negative predictive value (NPV), and area under the curve (AUC)) were calculated for both bpMRI and mpMRI using histopathology as the reference standard. Subsequently, the same diagnostic parameters were recalculated for each imaging modality after integrating PSA density (PSAd > 0.15 ng/mL/cm³) to assess its additional diagnostic value. Statistical analyses included McNemar’s test and the DeLong test.
Key findings and limitations:
For the resident, mpMRI showed slightly higher sensitivity (63%) than bpMRI (53%) but lower specificity (67% vs 71%). For the experienced radiologist, the two modalities demonstrated nearly identical sensitivity (69%) and specificity (67%). The addition of PSAd increased sensitivity for both protocols but reduced specificity. AUC values were similar for bpMRI and mpMRI, with no statistically significant differences (p > 0.05). Inter-reader agreement was substantial.
Limitations include the retrospective design, single-centre setting, and heterogeneous MRI acquisition parameters across different scanners.
Conclusions - BpMRI demonstrated non-inferior diagnostic performance compared with mpMRI for the detection of csPCa, even among less experienced readers. The integration of PSA density improved sensitivity while maintaining acceptable specificity. These findings support the use of bpMRI as a reliable, cost-effective alternative to mpMRI in clinical practice, particularly in patients at intermediate risk confirming the mandatory concomitant evaluation of clinical and laboratistic data (PSA density). According to the present findings and recent international evidence, bpMRI may represent a promising tool for non-invasive prostate cancer screening when combined with serum biomarkers derivates, such as PSA density. This approach could facilitate earlier detection of csPCa reducing overdiagnosis and unnecessary biopsies.
However, large multicentre studies are needed to validate its diagnostic efficacy, reproducibility, and cost-effectiveness compared with current mpMRI-based protocols.
File
| Nome file | Dimensione |
|---|---|
La tesi non è consultabile. |
|