Article de méthode

Une biopsie de la prostate guidée par fusion cognitive à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique multiparamétrique et de l’échographie transrectale

DOI :

10.3791/67873

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21 mars 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Urological Oncology Surgery, Chongqing University Cancer Hospital

* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

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La biopsie de la prostate est la méthode de diagnostic de référence pour le cancer de la prostate. La biopsie de la prostate guidée par fusion cognitive, qui combine l’échographie transrectale avec des paramètres d’IRM pré-mesurés, améliore la précision de la biopsie et augmente le taux de détection du cancer de la prostate cliniquement significatif.

Résumé

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La biopsie de la prostate guidée par échographie transrectale traditionnelle (ETR) a une sensibilité et une spécificité limitées, en particulier pour détecter le cancer de la prostate à un stade précoce, en raison d’un manque de ciblage précis des lésions. Une méthode améliorée de biopsie de la prostate guidée par fusion cognitive a été mise au point pour améliorer le ciblage des lésions en intégrant trois paramètres des images IRM multiparamétriques de la prostate (IRMmp) dans les images TRUS. La mesure de l’IRMmp de la prostate est initialement effectuée pour obtenir trois paramètres clés : l’angle de rotation (α), la distance de la paroi rectale (X) et la distance de l’apex de la prostate (Y). Ces paramètres sont ensuite appliqués cognitivement en temps réel, une biopsie à l’aiguille guidée par ETR, afin de détecter les lésions cibles. Cette méthode améliorée de biopsie par fusion cognitive transpérinéale améliore la précision du diagnostic, améliore la reproductibilité et réduit la dépendance à l’expérience de l’opérateur. L’application clinique chez 423 patients a démontré un taux de détection du cancer de la prostate de 73,5 %, dont 62,9 % sont classés comme cancers cliniquement significatifs. Comparée aux méthodes gourmandes en équipement telles que l’IRM-biopsie par échographie, cette approche est rentable, pratique et bien adaptée à une adoption clinique plus large. De plus, la flexibilité de la méthode permet l’intégration avec d’autres techniques d’imagerie, telles que la TEP/TDM 68Ga-PSMA, améliorant encore les taux de détection des patients atteints d’un cancer de la prostate à haut risque.

Introduction

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Le cancer de la prostate est un problème de santé mondial majeur, avec environ 1 466 680 nouveaux cas et 396 792 décès signalés dans le monde en 2022. Le cancer de la prostate est le deuxième cancer le plus fréquent et la cinquième cause de décès par cancer chez les hommes1. D’ici 2040, le nombre de nouveaux cas de cancer de la prostate devrait atteindre 2,9 millions, et les décès devraient atteindre 700 0002. Un diagnostic précoce et un traitement standardisé sont essentiels pour améliorer les taux de survie chez les patients atteints d’un cancer de la prostate, et la biopsie de la prostate reste l’étalon-or pour un diagnostic précoce.

Depuis 1968, l’échographie transrectale (ETR) est un outil important pour guider les biopsies de la prostate. Cependant, la sensibilité et la spécificité des biopsies de la prostate guidées par ETR sont limitées de 65 à 74 % et de 40 à 57 %3, respectivement, en particulier pour la détection de lésions de stade précoce ou de petitvolume4. Pour surmonter ces limites, l’IRM multiparamétrique (mpMRI) est apparue comme une technique d’imagerie supérieure, fournissant des évaluations plus détaillées du tissu prostatique et une meilleure localisation du cancer de la prostate cliniquement significatif. Par rapport à la biopsie traditionnelle guidée par ETR, l’IRMmp permet d’identifier plus précisément les lésions suspectes dans la prostate et d’améliorer la précision des biopsies ciblées 5,6.

Plusieurs techniques de biopsie de la prostate guidées par IRM ont été développées, tirant parti des capacités de diagnostic améliorées de l’IRMmp de la prostate. Ces techniques comprennent la biopsie de la prostate ciblée par IRM, la biopsie de la prostate par fusion par ultrasons transrectales IRM et la biopsie de la prostate guidée par fusion cognitive 7,8. La biopsie de la prostate ciblée par IRM est effectuée directement à l’intérieur du scanner IRM, ce qui permet un guidage d’image en temps réel pendant la biopsie. Cette technique offre une excellente localisation des lésions ; Cependant, elle est coûteuse et prend du temps en raison des exigences prolongées en matière d’imagerie et de procédures. La biopsie de la prostate par fusion IRM-échographie transrectale combine des images IRM et des images TRUS en temps réel via un logiciel spécialisé, ce qui la rend complexe et coûteuse.

En revanche, la biopsie de la prostate guidée par fusion cognitive implique que les cliniciens mémorisent les emplacements des lésions à partir d’images IRM et intègrent mentalement ces informations à l’ETR en temps réel pendant la biopsie. Cette technique ne nécessite aucun équipement supplémentaire, ce qui la rend simple, rentable et parfaitement adaptée à l’adoption clinique. Cependant, la biopsie de la prostate guidée par fusion cognitive dépend fortement de l’expérience du clinicien, et le processus de localisation des lésions repose entièrement sur la mémoire et le jugement, ce qui entraîne une reproductibilité réduite et limite son application plus large. Pour relever ces défis, une méthode améliorée de biopsie par fusion cognitive transpérinéale a été développée en intégrant trois paramètres clés des images mpMR de la prostate avec l’ETR. Cette méthode est hautement reproductible, facile à réaliser et bien adaptée à une mise en œuvre clinique à grande échelle, offrant un soutien significatif pour le diagnostic précis du cancer de la prostate. Cet article détaille le protocole et l’utilité clinique de cette approche standardisée, soulignant son potentiel pour améliorer la détection du cancer de la prostate dans la pratique courante.

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Protocole

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Cette étude impliquant des participants humains a été menée conformément aux principes énoncés dans la Déclaration d’Helsinki. Un consentement éclairé écrit a été obtenu de tous les participants avant leur inclusion dans l’étude. Les critères d’inclusion et d’exclusion ont été soigneusement définis afin d’assurer la sécurité des participants et l’adéquation de la procédure.

1. Sélection des patients

  1. Établir les critères d’inclusion suivants pour la sélection des patients : antigène prostatique spécifique (APS) > 10 ng/mL ; présence d’un nodule prostatique suspect détecté par toucher rectal (TR), quel que soit le taux de PSA ; lésions suspectes identifiées par échographie transrectale (ETR), IRM ou PSMA, TEP/TDM, quel que soit le taux d’APS ; des taux d’APS compris entre 4 et 10 ng/mL accompagnés d’un taux d’APSPf < 0,16, et/ou d’une densité de l’APS (PSAD) >de 0,15 ng/mL 2, et/ou d’une vitesse de l’APS (PSAV) > de 0,75 ng/ml par année ; résultats anormaux d’autres tests liés à la prostate, tels qu’un indice de santé de la prostate (DAP) élevé ou des résultats positifs à l’antigène 3 du cancer de la prostate urinaire (PCA3).
  2. Exclure des participants de l’étude en fonction des critères suivants : infection aiguë ou fièvre pendant la période d’étude ; crise hypertensive ; insuffisance cardiaque décompensée ; troubles graves de la coagulation ; comorbidités mal contrôlées ou instables telles que l’hypertension ou le diabète ; affections anales ou rectales graves, y compris des hémorroïdes internes/externes avancées ou une pathologie rectale/anale importante ; état immunosuppresseur sévère ; troubles psychologiques graves ou participants ne voulant pas ou ne pouvant pas coopérer avec la procédure.

2. Détermination des coordonnées tridimensionnelles de la lésion sur l’IRMmp

  1. Examinez attentivement les cartes d’imagerie pondérée en T2 (T2WI, figure 1A), d’imagerie pondérée en diffusion (DWI, figure 1B) et de coefficient de diffusion apparent (ADC, figure 1C) des examens d’IRM multiparamétriques (mpMRI) pour identifier les lésions de la prostate.
    REMARQUE : Une consultation avec un radiologue peut être nécessaire pour confirmer l’emplacement de la lésion avant la biopsie.
  2. Utilisez un point situé à environ 7 mm de la paroi rectale antérieure comme vertex. Tracez une ligne à travers la ligne médiane du corps, qui peut être déterminée par la symphyse pubienne ou l’urètre bulbeux. Tracez une autre ligne au centre de la lésion. L’angle entre ces deux droites est le déplacement angulaire, enregistré sous forme α (Figure 2A).
    REMARQUE : Cette α d’angle est utilisée pour déterminer de combien la sonde à ultrasons est tournée pour s’aligner avec la lésion pendant la biopsie.
  3. Mesurez la distance entre le centre de la lésion et la surface sérosale rectale sur la séquence T2WI et enregistrez-la sous forme X (Figure 2A).
    REMARQUE : La distance X est utilisée pour guider le point d’insertion de l’aiguille pendant la biopsie et déterminer l’endroit où l’aiguille de biopsie est insérée par rapport au rectum.
  4. Mesure de la distance par rapport à l’apex de la prostate (Y) Créez un plan qui passe à la fois par le centre du sommet de l’angle de α et par le centre de la lésion via un visualiseur DICOM avec MPR (reconstruction multiplanaire) ou une autre fonction de tranche. Mesurez la distance entre la lésion et l’apex de la prostate dans ce plan et notez-la comme Y (Figure 2B).
    REMARQUE : La distance Y est critique pour déterminer la profondeur de pénétration de l’aiguille ; Elle correspond à la profondeur à laquelle l’aiguille de biopsie doit atteindre lors de la biopsie.

3. Préparation du patient et imagerie

  1. Placez le patient en position de lithotomie. Positionnez les fesses exactement au centre de la table d’examen. Les deux jambes sont soutenues symétriquement dans les repose-jambes.
  2. Rétractez le scrotum vers le haut et exposez complètement la région périnéale.
  3. Désinfectez la région périnéale avec de la povidone iodée (iodophore) et drapez la zone, en laissant le site de la procédure accessible.
  4. Injecter par voie sous-cutanée 1 % de lidocaïne pour une anesthésie locale à la projection du plus grand plan transverse de la prostate sur la peau périnéale.
  5. Insérez doucement la sonde d’échographie transrectale biplan (TRUS) dans le rectum. Positionnez la sonde à un angle de 45° vers le haut par rapport à l’anus.
    REMARQUE : Le point d’insertion de l’anesthésie se trouve généralement à 1,5 cm de l’anus (Figure 3).
  6. Injectez 1 % de lidocaïne dans le muscle releveur de l’anus, la capsule prostatique et l’apex de la prostate via un guidage par ultrasons dans le plan sagittal pour assurer une anesthésie adéquate pendant la biopsie.

4. ETR et fusion cognitive

  1. Alignez la sonde à ultrasons avec la ligne médiane en localisant un plan sur l’image échographique transversale qui correspond étroitement à la position de la lésion par rapport à l’image transversale T2WI sur l’IRMmp. Une fois identifiée, maintenez la sonde stable et figez l’image de l’échographie à ce niveau de section transversale.
    REMARQUE : Assurez-vous que le plan sagittal de la sonde à ultrasons est aligné avec la ligne médiane du corps. En position de lithotomie standard, le plan sagittal de la sonde est généralement positionné directement au-dessus de la tête.
  2. Figez l’image et utilisez le centre de la sonde comme sommet pour mesurer l’angle de α à l’échographie. Alignez un bord de l’angle de α avec la ligne de guidage centrale sur l’image échographique transversale (Figure 4A).
    REMARQUE : L’emplacement de l’autre bord de l’angle de α, qui correspond à la position de la lésion sur l’image de l’échographie.
  3. Dégelez l’image et tournez la sonde jusqu’à ce que la ligne de guidage centrale de l’image échographique transversale s’aligne avec la position de la lésion identifiée à l’IRM. Maintenez la sonde stable sans autre rotation une fois que la rotation à l’angle de α est atteinte.
  4. Positionnez la sonde à ultrasons dans le plan de la lésion en avançant la sonde horizontalement le long du rectum jusqu’à ce que la sonde à ultrasons linéaire affiche l’image de la prostate, après avoir tourné la sonde à l’angle de α correct.
    REMARQUE : L’image actuelle affichée correspond au plan de la lésion tel que déterminé par les mesures IRM précédentes (Figure 4B).
  5. Mesurez la distance entre la surface séresale rectale et l’emplacement correspondant à la valeur X précédemment mesurée à l’IRM, en confirmant le point d’insertion de l’aiguille de biopsie.
  6. Mesurez la distance entre l’apex de la prostate et l’endroit correspondant à la valeur Y précédemment mesurée à l’IRM dans la direction parallèle au rectum, en assurant la bonne profondeur pour l’insertion de l’aiguille de biopsie (Figure 4B).
    REMARQUE : Ces mesures X et Y confirment que la sonde est correctement alignée avec la lésion sur l’image échographique, ce qui permet un ciblage précis pendant la biopsie.

5. Biopsie ciblée

  1. Insérez l’aiguille de biopsie le long de la ligne de guidage de l’aiguille correspondant à la distance du rectum (mesurée par X sur l’image de l’échographie) sous guidage échographique du plan sagittal à l’aide de la sonde linéaire.
  2. Ajustez la profondeur de l’aiguille en fonction de la valeur Y précédemment mesurée, qui représente la distance entre l’apex et la prostate. Effectuez 2 à 3 carottes de biopsie ciblées dans la zone de la lésion une fois que la bonne profondeur est atteinte (Figure 4B).
  3. Répétez les étapes ci-dessus pour chaque lésion cible si plusieurs lésions sont identifiées.
    REMARQUE : Il est crucial de maintenir la stabilité de la sonde à ultrasons, et les coordonnées X et Y doivent être appliquées avec précision pour chaque site de biopsie tout au long de la procédure. Pour assurer la précision et réduire les mouvements de la main, il est recommandé d’utiliser un bras de support de sonde à ultrasons pour l’assistance.

6. Biopsie systématique

  1. Prélevez une carotte de biopsie à partir de l’apex, de la ligne médiane et de la base dans les zones périphériques et centrales du lobe gauche de la prostate.
  2. Ajustez la position de la sonde et prélevez un noyau chacun de l’apex, de la ligne médiane et de la base dans les deux zones ; Ensuite, répétez le processus sur le lobe droit de la prostate.
    REMARQUE : Il est conseillé de prélever un total de 12 carottes lors de la biopsie systématique.

7. Achèvement

  1. Retirez délicatement la sonde TRUS du rectum pour éviter toute gêne après la biopsie.
  2. Nettoyez les zones périnéale et rectale avec des lingettes stériles pour éliminer tout résidu de gel ou de sang.
  3. Placez chaque carotte de biopsie dans des contenants pré-étiquetés avec des agents de conservation appropriés. Marquez chaque contenant avec les informations du patient et le site de biopsie.
  4. Transportez les contenants étiquetés avec les carottes de biopsie au laboratoire de pathologie pour une analyse histopathologique.

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Résultats

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Dans ce cas, la biopsie de la prostate guidée par fusion cognitive a permis d’identifier avec précision une lésion cancéreuse de la prostate cliniquement significative. Cette lésion a été indiquée par IRM dans l’apex gauche de la prostate avec un diamètre maximal d’environ 6 mm et un score PI-RADS de 4, suggérant une forte probabilité de cancer de la prostate cliniquement significatif.

Le diagnostic pathologique de cette lésion biopsique était un adénocarcinome acineux de la prostate avec les ...

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Discussion

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La biopsie guidée par IRM (IRM-GB) est la pierre angulaire de la biopsie ciblée de la prostate et comprend la biopsie ciblée par IRM (IRM-TB), l’IRM-biopsie par fusion par échographie transrectale (FUS-TB) et la biopsie par fusion cognitive (COG-TB). L’IRM-TB atteint une grande précision diagnostique grâce à l’imagerie par résonance magnétique en temps réel, avec un taux global de détection du cancer de 80 % et un taux de détection du cancer cliniquement significatif de 55 %

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Déclarations de divulgation

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Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à déclarer.

Remerciements

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Ce travail a été soutenu par le projet conjoint de la Commission de la santé de Chongqing et du Bureau des sciences et de la technologie (2025MSXM046 à JY. D.), la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (82470420 à J.L.), et le Programme pour les leaders universitaires médicaux exceptionnels de Chongqing (YXLJ202406 à J.L.).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Solution de povidone à 5 %Chengdu Yong’an Pharmaceutical Co., Ltd.H51022885Pour la désinfection de la zone chirurgicale
10 % Fixateur de formol tamponné neutreGuangzhou Vigrass Biotechnology Co., Ltd.24010506Pour la fixation du tissu de biopsie
AccuCARE Transperineal SolutionsCIVCO Medical Instruments Co., Inc620-119Pour soutenir la sonde
Injection  ; seringue (20 mL)Shandong weigao group medical polymer Co., LTD  ;20211001Pour l’anesthésie locale
LidocaïneHubei Tiansheng Pharmaceutical Co., Ltd.H42021839Dilué avec une solution saline à 1 % pour l’IRM d’anesthésie locale
3.0TPhilipsIngeniaPour l’examen de la prostate
RadiAnt DICOM ViewerMedixantV2024.1Pour la lecture de l’IRM de la prostate, le contour des lésions, la mesure des distances et des angles
Aiguille de biopsie à usage unique MC1820Bard Peripheral Vascular, Inc.REHU3231Pour l’échantillonnage de biopsie à l’aiguille
Aiguille stérile à usage unique 0,7 x 80 TWLBZhejiang Kangdeli Medical Devices Co., Ltd.C20230923Pour l’anesthésie locale
Sodium  ; chlorure  ; injectionSouthwest pharmaceutical Co., LTDH50021610Pour diluer la lidocaïne
ÉchographieBK Medicalbk3000-01Pour guider la biopsie de la prostate

Références

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Mots-clés

Biopsie par fusion cognitiveD tection du cancer de la prostateIRM multiparam triqueBiopsie cibl e de la prostateCiblage de l sionFusion IRM chographieBiopsie prostatique l aiguilleImagerie pond r e en T2Imagerie pond r e en diffusion

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