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F86 Avis dexpertCorrespondancePierre MozerService durologie, hpital de47-83, boulevard de lHpitaFrance.pierre.mozer@psl.aphp.frPierre Mozer1, Grgoire CTroccaz2, Raphaele Renar1 Service durologie, hpital d47-83, boulevard de lHpitaFrance.2 Laboratoire TIMC-IMAG, inlinformation de sant, facultTronche cedex, France.3 Service de radiologie, hpit47-83, boulevard de lHpitaFrance. 2011 - Elsevier Masson SASIntrt du guidage 3D et de la localisation des biopsies de prostate par voie endorectale la Piti-Salptrire, l, 75651 Paris cedex 13, hevreau1, Jocelyne d-Penna3e la Piti-Salptrire, l, 75651 Paris cedex 13, stitut dingnierie de de mdecine, 38706 La al de la Piti-Salptrire, l, 75651 Paris cedex 13, - Tous droits rservs.3D Guidance and localization usefulness of TRUS prostate biopsiesRsumLa ralisation de biopsies de prostate, le plus souvent par voie endorectale, est primordiale pour le diagnostic et lvaluation du pronostic du cancer. La prcision de la localisation des biopsies est sujette caution. Le dveloppement de systmes informati-ques permet denregistrer avec prcision leur localisation et de les guider pour amliorer leur distribution. Ces mmes dispositifs permettent de fusionner images chographiques et images IRM et de fusionner diffrentes sries de biopsies. Lensemble de ces donnes pourrait tre transfr dans les systmes chographiques de type HIFU dans le but de rendre les protocoles de traitements focaliss plus prcis.Mots cls : Biopsies de prostate, Enregistrement localisation, Fusion dimage.AbstractProstate biopsies, most often performed transrectally, are essential for the diagnosis and assessment of prognosis of prostate cancer. Biopsy localization accuracy is questionable. The development of computer sys-tems allow to record their precise location and guide them to improve their distribution. These same devices can merge ultrasound images and MRI images and merge different sets of biopsies. All these data could be transferred inside ultrasound HIFU systems in order to make focal treatment protocols more accurate.Keywords: Prostate biopsies, Recording of localization, Image fusion.IntroductionEn France, on estime que 100 000 150 000 biopsies de prostate sont rali-ses chaque anne. La ralisation de ce geste nest pas sans effet secondaire, en particulier septique. Malgr les progrs rcents de limagerie IRM, seules les biop-sies permettent de faire le diagnostic de cancer et den valuer le pronostic. Lin-terprtation des rsultats histologiques guide le choix thrapeutique qui peut aller de la surveillance active un traitement radical, et la problmatique du surtrai-tement dans certains pays industrialiss Progrs en Uconduit vouloir proposer un traitement qui pourrait tre focalise sur les zones cancreuses.Les biopsies de prostate ralises de faon conventionnelle sous guidage chographi-que 2D par voie endorectale sont carac-trises par le fait quun cancer de taille significative est souvent manqu et que si celui-ci est diagnostiqu, sa taille ainsi que sa localisation sont imprcises. Certains vont ainsi jusqu qualifier la ralisation de telle biopsies de loterie [1].Lvaluation de la taille, de la localisation et du degr de diffrentiation des zones rologie - FMC Vol. 21 - Septembre 2011 - N 3mailto:pierre.mozer@psl.aphp.frIntrt du guidage 3D et de la localisation des biopsies de prostate par voie endorectale Avis dexpert Figure 2 : Scne avec gauche lUrostation et droite lappareil chographique 3D (Medison).tumorales peut sappuyer sur limagerie IRM [2] mais doit, quoi quil en soit, prendre en compte la localisation et lanalyse histologi-que des biopsies ralises.Afin de pallier ces inconvnients, certains proposent de raliser des biopsies de saturation par voie trans-prinale laide dune grille de curiethrapie. Cette appro-che est plus invasive car elle ncessite le plus souvent une anesthsie gnrale et le risque de rtention durine est major par rapport la voie endorectale. De plus, les aiguilles ont souvent tendance bouger la prostate et ne pas suivre une trajectoire rectiligne. La prcision de ce type de loca-lisation est donc sujette caution.Lobjectif de cet article est de prsenter les bnfices prouvs ou attendus de la loca-lisation des biopsies de prostate ralises par voie endorectale avec lassistance du dispositif Urostation et de lchographie 3D (Koelis, Grenoble, France).Le dispositif UrostationCe dispositif logiciel permet la visualisa-tion (figure 1), le guidage et lenregistre-ment de la localisation des biopsies de la prostate ralises par voie endorectale. Vol. 21 - Septembre 2011 - N 3 Progrs en UrologFigure 1 : Reprsentation 3D des biopsies ralises. Vue coronale de la prostate, base en haut de limage, apex en bas (en vert : biopsies ngatives, en rouge : biopsies positives).Il est reli un appareil dchographie 3D dont il reoit les images par un cble rseau (figure 2). Lacquisition dune image chographique 3D de la prostate se fait en moins de trois secondes sans quil soit ncessaire de bouger la sonde. Dans un premier temps une image chogra-phique 3D dite de rfrence est acquise. Cest dans cette image de rfrence que les biopsies sont visualises, image qui peut ventuellement tre fusionne avec dautres donnes propratoires comme une IRM T2 ou une session prcdente de biopsies. Lors de chaque prlvement, une nouvelle image chographique est acquise au moment o laiguille pntre dans la prostate. Le logiciel retrouve immdiatement la position de la prostate et de laiguille pour afficher en moins de trois secondes la biopsie ralise dans le volume chographique de rfrence. Si loprateur souhaite atteindre une cible particulire, il est possible de raliser une biopsie vir tuelle par lacquisition dune Image 3D vide / blanc pour cal-culer et visualiser la localisation thorique de la biopsie qui sera atteinte si lopra-teur ne bouge pas la sonde. Ce systme prend en compte les dformations de la prostate induites par la sonde endorec-tale ainsi que les mouvements du patient et de la prostate. La localisation des biop-sies dans le volume chographique 3D de rfrence est obtenue dans plus de 97 % des cas avec une prcision de lordre du millimtre [3]. Les 3 % derreurs de loca-lisation sont dus le plus souvent une mauvaise qualit de limage 3D rendant la prostate peu visible ou excessivement dforme.Bnfices prouvs ou attendusCe type de dispositif permet loprateur de visualiser le geste ralis, de lenregistrer et ventuellement de guider des prlvements. Il peut ainsi permettre damliorer la prise en charge des patients de plusieurs faons.ie - FMCAmlioration de la distribution des biopsies au cours dun protocole standard 12 biopsiesIl a t mis en vidence que la possibilit pour un oprateur de visualiser en 3D la distribution des biopsies lui permet dam-liorer de faon significative la qualit de la distribution lchantillonnage. Une tude sur 32 patients conscutifs a mis en vidence que les 16 derniers patients avaient un meilleur chantillonnage que les 16 premiers si loprateur est en mesure de visualiser la fin de la session la zone des prlvements raliss. En effet, en scindant la prostate en dix cibles, en moyenne sept cibles taient atteintes pour les 16 premiers patients contre neuf cibles pour les 16 derniers [4].Amlioration de la qualit de lchantillonnage des biopsiesUne tude ralise sur 442 patients ayant bnfici dune srie de 12 biopsies de prostate a permis de mettre une vidence quune partie de la prostate ntait pas chantillonne de faon satisfaisante pour 110 (24,8 %) dentre eux. Lorsquune zone tait sous-chantillonne, au moins une nouvelle biopsie a t ralise dans cette zone. Sur ces 110 patients, 20 patients avaient au moins une biopsie positive dans la zone initialement sous chantillonne. La possibilit de visualiser en 3D la distri-bution des biopsies et ventuellement de raliser des prlvements dans les zones F87Intrt du guidage 3D et de la localisation des biopsies de prostate par voie endorectaleAvis dexpertsous-chantillonnes permet donc de ra-liser une meilleure cartographie de la distri-bution du cancer.Contrle qualitLenregistrement de la localisation de cha-que biopsie permet de raliser un contrle qualit du geste ralis. Il est notable de constater que les patients et les prati-ciens nont aucune garantie quant la faon dont les biopsies ont t ralises, contrairement la majorit des autres gestes dans le domaine de la radiologie interventionnelle. De plus, la possibilit de montrer au patient un document lui permettant de visualiser la distribution de ses biopsies laide probablement mieux comprendre sa maladie et le traitement mettre en uvre.F88Figure 3 : Fusion de deux sries de biopsies.Figure 4 : Fusion IRM-chographie.Fusion de la cartographie des biopsies avec dautres donnesAutre avantage de ce dispositif est de pou-voir fusionner limage chographique 3D de rfrence avec dautres donnes que ce soit une autre modalit dimagerie comme lIRM ou une autre srie de biopsie de prostate. Cette fusion dimages peut tre ralise avant ou aprs la ralisation des biopsies.Fusion avec une srie de biopsies antrieureSi cette fusion est faite avant les biopsies, elle permet de guider de nouveaux prlvements vers une zone prsentant de lsions de PIN de haut grade ou vers des zones non chan-tillonnes en cas de forte suspicion clinique de cancer. La fusion peut aussi tre ralise Progrs en Uaprs la seconde srie pour vrifier quune zone suspecte a bien t chantillonne ou au contraire que la nouvelle srie de biopsie couvre bien des zones initialement non pr-leve (figure 3). Le procd repose sur des mthodes de recalage lastique des Images 3D, il est totalement automatique. Des tu-des cliniques sont ncessaires pour prouver le bnfice clinique de cette approche.Fusion avec une image IRM T2Lacquisition dune IRM avant la ralisation dune premire srie de biopsies de pros-tate nest pas recommande mais elle peut nanmoins tre conseille avant la ralisation dune seconde srie de faon rechercher une cible en particulier dans la zone ant-rieure. LUrostation permet de fusionner cette IRM dans le volume chographique 3D de rfrence pour planifier et raliser des biopsies cibles (figure 4). Le procd rologie - FMC Vol. 21 - Septembre 2011 - N 3ConclusionLes possibilits de guidage et denregis-trement de la localisation des biopsies dans une image chographique de rf-rence en 3D permettent damliorer la prcision de lchantillonnage de la prostate tout en ralisant un contrle qualit du geste ralis. De plus, pour le patient, la visualisation de limage 3D de sa prostate contenant les biopsies lui permet probablement de mieux comprendre la nature de sa maladie et de mieux apprhender les choix thra-peutiques possibles.La possibilit de fusionner le volume chographique 3D de rfrence avec une image IRM ou une srie de biopsie prcdente ouvre de nouvelles pers-pectives pour le diagnostic et lvalua-tion de la masse tumorale. Enfin, la possibilit de transfrer ces donnes de localisation dans les systmes cho-graphiques comme ceux de curiethra-pie ou dultrasons focaliss permettrait probablement de rendre les protocoles de traitements focaux plus prcis.Intrt du guidage 3D et de la localisation des biopsies de prostate par voie endorectale Avis dexpert repose sur des mthodes de recalage las-tique des Images 3D partir des contours de lorgane dfinis de manire semi-auto-matique. Cette dernire possibilit ncessite aussi la ralisation dtudes cliniques pros-pectives pour en dmontrer lutilit clinique.Dclaration dintrtsPierre Mozer et Jocelyne Troccaz font partie des inventeurs du brevet Vol. 21 - Septembre 2011 - N 3 Progrs en UrologWO2009071766 valoris par le dispositif UroStation.Rfrences[1] Andriole GL. Pathology: the lottery of conventional prostate biopsy. Nat Rev Urol 2009;6(4):1889.[2] Cornud F, Villers A, Mongiat-Artus P, Rebillard X, Soulie M. Imagerie par rsonance magntique et cancer de la prostate. Prog Urol 2008;18(10):62133.ie - FMC[3] Baumann M, Mozer P, Daanen V, Troccaz J. Prostate biopsy assistance system with gland deformation estimation for enhanced precision. Medical image computing and computer-assisted intervention Miccai 2009, Pt I, Proceedings 2009;5761:6774.[4] Mozer P, Baumann M, Chevreau G, Moreau-Gaudry A, Bart S, Renard-Penna R, et al. Map-ping of transrectal ultrasonographic prostate biopsies: quality control and learning curve assessment by image processing. J Ultrasound Med 2009;28(4):45560.F89Intrt du guidage 3D et de la localisation des biopsies de prostate par voie endorectaleIntroductionLe dispositif UrostationBnfices prouvs ou attendusAmlioration de la distribution des biopsies au cours dun protocole standard 12biopsiesAmlioration de la qualit de lchantillonnage des biopsiesContrle qualitFusion de la cartographie des biopsies avec dautres donnesFusion avec une srie de biopsies antrieureFusion avec une image IRM T2Dclaration dintrtsRfrences

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