monocentrique et revue de la littérature 夽

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ARTICLE ORIGINAL

Imagerie par résonance magnétique et délinéation de la prostate en radiothérapie : expérience

monocentrique et revue de la littérature ^夽

Magnetic resonance imaging for delineation of prostate in radiotherapy:

Monocentric experience and review of literature

P. Auberdiac

^a

, C. Chargari

^b

, F. Négrier

^c

,

C. Boutinaud

^c

, A. Zioueche

^c

, L. Cartier

^a

, B. Leduc

^d

, J.-P. Dumas

^e

, P. Colombeau

^e

, G. de Laroche

^a

,

N. Magné

^a^,∗

aDépartementderadiothérapie,institutdecancérologiedelaLoire,108bis,avenue Albert-Raimond,BP60008,42271Saint-Priest-en-Jarezcedex,France

bServiced’oncologieradiothérapie,hôpitald’instructiondesarméesduVal-de-Grâce,75005 Paris,France

cServicederadiothérapie,CHUDupuytren,87042Limoges,France

dServicederadiothérapie,centrehospitalierdeBrive-la-Gaillarde,19312Brive-la-Gaillarde, France

eServiced’urologie,CHUDupuytren,87042Limoges,France

Rec¸ule16juin2011;acceptéle20septembre2011

MOTSCLÉS Cancerdela prostate; IRM; Recalage; Délinéation; Rectum; Variabilité

Résumé

Objectif.—Évaluerl’apportdel’imagerieremnographique(IRM)danslaplaniﬁcationdosimé- triqued’uneradiothérapiedeprostate.

Patientsetméthodes.—Sur dix patients consécutifs traités pour un adénocarcinome prostatique de faible risque, un recalage était effectué entre images IRM et les coupes scannographiques (TDM)obtenuesaumomentdela simulation.Levolumeprostatique était délinééparplusieursmédecinsdifférents,surleTDMetsurlerecalage.Pourchaqueplande traitement,nousavonsévaluél’impactdel’IRMsurlevolumeprévisionneldetraitement(PTV) etsaposition,lavariabilitédeladélinéationentremédecins,ainsiquesurladoseauxorganes àrisquepourunedoseprescritede74Gyen37fractionsde2GyauPTV.

Résultats.—LesvolumesdesPTVprostatedélinééssurTDMétaientenmoyennede1,15[écart- type 3,71] fois plus gros que ceuxdélinéés sur IRM.L’apex prostatique était identiﬁé plus

夽 Niveaudepreuve:3.

∗Auteurcorrespondant.

Adressee-mail:nicolas.magne@icloire.fr(N.Magné).

doi:10.1016/j.purol.2011.09.008

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caudalementsurlescanner,enmoyennede4,6mm[écart-type2,87].Lebordpostérieurdela prostateétaitdéterminéenmoyenne4mmplusenarrièresurlescanner.L’IRMpermettaitune diminutiondelavariabilitédeladélinéationentremédecins.Lesvariationsinterindividuelles moyennesdelapositiondel’apexpassaientde6,8mm(TDM)à3,3mm(IRM).Ladoserectale moyenneétaitinférieurede8%àladoserectalemoyenneobtenueaveclesplansdetraitement obtenusàpartirduTDM.

Conclusion.—LerecalageTDM/IRMaaméliorélaprécision,diminuelavariabilitédeladéli- néationetpermetd’épargnerunepartiedurectum.Ilresteàdéterminerlebénéﬁceclinique d’unetellestratégie.

KEYWORDS Prostatecancer;

MRI;

Superimposition;

Delineation;

Rectum;

Variability

Summary

Purpose.—Toassessthebeneﬁtsofmagneticresonanceimaging(MRI)inthedosimetrictreat- mentplanningforprostateradiotherapy.

Patientsandmethods.—Tenconsecutivepatientshavebeenenrolled.Theyweretreatedfor alowriskprostateadenocarcinoma.ArigidsuperimpositionwasperformedbetweenMRIand scanslidesobtainedattimeofvirtualsimulation,thenprostatevolumewasdelineatedbyfour toﬁvephysicians, onTDMslidesandonMRI/TDMsuperimposition.Foreachtreatmentplan, weassessedtheimpactofMRIintermsofplannedtreatmentvolume(PTV)position,individual variabilityofprostatedelineationanddosesdelivered tothecriticalorgans.Theprescribed dosewas74Gyin37fractionstothePTV.

Results.—PTVdelineatedonTDM(VTDM)were1.15(SD3.71)largerthanvolumesdelineated onMRI.Prostateapexwas4.6mm(SD2.87)loweronTDMthanonMRI.Posteriorlimitofthe prostatewasinmean4mmmoreposterioronTDM.Thevariabilitybetweenphysiciansinterms ofprostatedelineationwaslowerusingMRI.Forapex,thesevariationswere6.8mmusingTDM, versus3.3mmusingMRI.Meanrectaldosewas 8%lowerwithMRI,comparedtodelineation usingTDM.

Conclusion.—SuperimpositionTDM/MRIimprovesaccuracy,decreasesdelineationvariability, andallowstospareanteriorpartoftherectumfromirradiation.Itremainsunknownwhether thisstrategytranslatesintoclinicalbeneﬁt.

Introduction

Ces 15dernières années, la radiothérapie a connu une véritable révolution: le radiothérapeute peut maintenant réaliser une irradiation sélective,passant ainside la réa- lisation de grands champs avec de faibles doses à des champspluspetitsavecdesirradiationsàdoseplusélevée.

Lesprogrèseninformatique,enimageriemédicaleetdes accélérateurslinéaires réalisantletraitement permettent d’améliorerl’efﬁcacitédelaradiothérapie,d’endiminuer latoxicité,etd’envisagerdesstratégiesd’escaladededose [1,2].

Laproblématique de ladéterminationdu volumecible devientdonccrucialedansl’exécutiond’untraitementde plus enplus précis. Dansle traitement dela prostate, le volume à irradier fait l’objet d’un consensus. Toutefois, sadéterminationexactesurcoupes tomodensitométriques reste parfois difﬁcile. La délinéation de la prostate sur le scanner (TDM) réalisé pendant le centrage etqui per- metla planimétrieenradiothérapie resteproblématique, notamment au niveau de l’apex. Cela pour deux raisons essentielles:d’unepart,lescannernerendpasunassezbon contrastepourlestissusmous,d’autrepart,ilexisted’assez grandesvariationsdecontoursentredifférentsradiothéra- peutes[3].

Avecl’avènementdelaradiothérapieguidéeparl’image et la généralisationde la radiothérapie adaptative,il est possibledevériﬁerdefac¸ontrèsprécise,aumomentmême dutraitement,nonpluslapositiondupatientmaislaposi- tiondelaprostatedans lepatient.Cetteprécision accrue imposededélinéeraumieuxlevolumeàirradier,puisqu’il est maintenant possible de déterminer sa position dans l’espaceetdansletemps[4].

Denosjours,l’imagerieparrésonancemagnétique(IRM) estdevenuel’imageriederéférencedansl’explorationdu pelvis.Elle aacquisuneplacemajeure dansle diagnostic etl’évaluationdel’extensiondestumeursprostatiques[5].

Cetravailavaitpourbutd’apprécierl’apportdel’imagerie IRMdelaprostatepourleradiothérapeute.Cetteévaluation aportésurla précisiondelasegmentation delaprostate parrapportàuneimagerie3Ddetomodensitométrie(TDM) etles variationsentreles contoursréaliséspar différents médecins.

Patients et méthodes Patients

L’étude a porté sur dix patients consécutifs, traités entre février 2009et juin 2009pour un adénocarci-

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nome prostatique de faible risque ne nécessitant pas d’hormonothérapie.

Acquisition des images

Lespatients devaient suivreunepréparation vésicaleaﬁn d’obtenirunremplissagevésicalreproductible.Illeurétait demandédeviderleurvessieetd’alleràlaselleuneheure avantlasimulation,puisdeboiredeuxverresd’eau.Cepro- tocoleétaitpoursuivipourchaqueséancedetraitementde fac¸onàobtenirunvolumevésicaletrectalaussireproduc- tiblequepossible.

Tous les patients ontbénéﬁcié d’un scanner balistique réalisé lors de la simulation virtuelle. Conformément au protocoleencoursdansle service,l’acquisitionTDMétait réalisée en décubitus dorsal, en contraste spontanécou- vrantunvolumes’étendantdel’interligneL4-L5à2cmsous lestubérosités ischiatiques.L’immobilisation consistait en unecalesouslesgenouxetauniveaudespieds.

Pour des raisonslogistiques, il n’a pas été possible de mettre en place de repères cutanés sur les patients lors de l’IRMen vue de la fusion d’imageoud’utiliser le sys- tèmedecontentionderadiothérapie.Lespatientsdevaient suivreles mêmes consignes hygiéno-diététiques lorsde la réalisation del’IRM que lorsde la simulation scanner.Le délaimoyend’obtentiondel’IRMaprèslasimulationétait de3,5semaines (deuxàseptsemaines).LesIRM réalisées comportaientaumoinsunesérieaxialetransverseenpondé- rationT2centréesurlaprostate(dubulbejusqu’ausommet desvésiculesséminales)etuneacquisitionenpondération T1,avecinjectiondegadolinium.

Traitement des images

LerecalagedesimagesIRMetTDMétaitréaliséparlelogi- cielIsograydeDosisoft,enutilisantlesimagesT1injectées.

Lerecalage était effectuéenpremierlieu enmode auto- matique. Sile résultat n’étaitpassatisfaisant, lesimages étaientrecaléesen«forçant»lelogicielàl’aidedequatre points(choisissur lasymphysepubienne, lesommetdela tête fémorale gauche, la tubérosité ischiatique droite et le milieu de la face supérieure de la première vertèbre sacrée), déterminéssur chaque modalité d’image TDMet IRM.Lelogicielutilisaitunrecalagerigide,c’est-à-direqu’il traitait les imagessans lesdéformer, réalisant des trans- lations et des rotations selon les trois axes de façon à fairecoïnciderlescontoursosseux.Lerecalageétaitconsi- déré comme satisfaisant lorsque les contours osseux du petitbassinsesuperposaient,cettesuperpositionétantvéri- fiée grâce aux outils de vérification (image en mosaïque, transparence...)livrés danslesystèmedeplanificationde traitement(TPS).

Délinéation, balistique

Enfonctiondu nombredemédecinsdisponibles,quatre à cinqdélinéationsétaientréaliséesenaveugle,surleTDM, puis sur l’imagerie recalée TDM/IRM, un délai minimum d’unesemaineétant observéentredeuxdélinéationsd’un mêmemédecin surunmêmepatientpour deuxmodalités

différentes,defac¸on àéliminerlesinﬂuencesdemémori- sation.

Le volume cible anatomo-clinique (CTV) était la pros- tateseule,leCTVTDMétantdélinéésurlescanner.LeCTVIRM

étaitdélinéésurlescanneretmodifiéenfonctiondel’IRM au niveau où l’opérateur rencontrait des difficultés dans ladétermination du volume.À partir de ces volumes ont été calculés les PTVTDM et PTVIRM par expansion automa- tiquedes contours.Pourchaquepatient, ilexistaithuità dixplansdetraitement,(TDMetIRM).Lesorganesàrisque (vessie,rectumettêtesfémorales)étaientdélinéésselonle consensusnationaldelaSociétéfrançaisederadiothérapie etd’oncologie(SFRO),surlescanner.

Il était prescrit une dose de 74Gy en 37fractions. La balistiqueutilisaitquatrefaisceaux:unantérieur,unposté- rieuretdeuxfaisceauxlatéraux.Elleétaitadaptéeàchaque patient.Lesplansdetraitementainsiobtenusétaientvali- désselonlesrecommandationsnationalesdelaSFRO[6].

Analyse des contours

Pourchaqueplandetraitement,nousavonsévaluél’impact de l’IRM sur le PTV. Par convention, le point de réfé- rence à partir duquel étaient calculées les cordonnées était l’isocentre des faisceaux d’irradiation, de coordon- nées.

Pourévaluer les différencesobtenues dans la segmen- tation de la positionde la prostate, nous avons comparé lescoordonnéesdubarycentreduPTVetcellesdescoupes extrêmes du PTV dans les trois plans de l’espace. Pour chaque patient,il existait donc cinq à six ensembles (en fonction du nombre de médecins ayant délinéé) de neuf coordonnées pour les contours déterminés sur le TDM et cinqàsixensemblesdeneufcoordonnéespourlescontours réaliséssurl’IRMrecalée.

Pourévaluerlesdosesrec¸uesparlerectumetlavessie, nousavonscomparéladosemoyennerec¸uesurlesplansde traitementréalisésàpartirdescontoursdéterminéssurle scanneraveclesplansdetraitementeffectuésàpartirdes contoursdéterminéssurIRM.

Pourévaluerlesvariationsinterindividuelles,nousavons utilisélamêmeméthodequeDeboisetal.maissurplusieurs points[7].Nous avonsregardé les variationsindividuelles surcequireprésentaitlemieuxpossiblelevolumeirradié, àsavoirlebarycentreduPTV,l’apexprostatique,l’interface vessie/prostate,laparoipostérieureetlaparoiantérieure de la prostate. L’apex prostatique a été assimilé à Ymin, l’interfacevessie/prostate àYmax,laparoi postérieurede laprostateàZminlaparoiantérieure,àZmax.

Résultats Volumes

LesvolumesdesPTVprostatedélinééssurTDM(VTDM)étaient enmoyenne de1,15[écart-type 4,21%]fois plusgrosque ceuxdélinééssurIRM(VIRM)(Fig.1).L’apexprostatiqueétait identiﬁéplus caudalementsur le scanner,en moyennede 4,6mm[écart-type2,87].Lebordpostérieurdelaprostate étaitdéterminéenmoyenne4mm[écart-type3,71]plusen arrièresurlescanner.

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Figure1. VolumeduPTV(mm³).

Variabilité

L’utilisationdel’IRMpermettaitunediminutiondelavaria- bilitédes contours de la prostate dans les trois plans de l’espace.

Au niveau de l’apex, les variations interindividuelles moyennespassaientde6,8mm(contoursréaliséssurTDM) à 3,3mm (contours réalisés sur IRM en pondération T2).

LaFig.2 montrelesdifférences moyennesde hauteurde contourdel’apexpourlesdixpatientsentrechaqueobser- vateur.Lesvaleurssontexpriméesenmillimètres.Lesbarres d’erreurontétécalculéespourunintervalledeconﬁance de95%.

Auniveaudel’interfacevessie/prostate, l’IRMpermet- taitde diminuerles variationsinterindividuelles, maisde

manière non signiﬁcative, les mesures d’incertitudes se recoupant toutes. De même, les variations dans la déli- néation de la paroi postérieure étaient signiﬁcativement plusfaiblesencasdedélinéationsurlerecalageTDM/IRM (Fig.3).

Dosimétrie

Sur lesplans detraitement calculés à partirdes contours réalisésavecrecalage,ladoserectalemoyenneétaitinfé- rieure de 8% à la dose rectale moyenne obtenue avec lesplans detraitementutilisant lescontoursréaliséssans recalage.Ladose moyennereçueparlavessien’étaitpas modifiée de manière significative, de même que la dose moyennedélivréeauxtêtesfémorales.

Figure2. Variationsinterindividuellesàl’apex(mm).

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Figure3. Variationsinterindividuellesdelaparoipostérieure(mm).

Discussion

Plusieurs études ont évaluél’intérêt de l’IRM couplée au TDMdansladélinéationetl’exécutionduplandetraitement enradiothérapieexterne[7—13].Ellesontétudiélesdiffé- rences decontour, devolumeetparfois lesconséquences dosimétriquesquienrésultent.Dès1996,Roachetal.ont comparé chezdix patients lesdélinéationsde laprostate réalisées parunseul opérateur [8]. Le volumedéterminé surTDMétaitenmoyennesupérieurde32%àceluidéter- minésurIRM.L’annéesuivante,Kagawaetal.rapportaient leurexpériencederecalagerigideTDM/IRMchez22patients [9].Làaussi,leCTVobtenud’aprèslescoupesIRMétaitinfé- rieuràceluiobtenud’aprèslescoupesTDM:50,9cm³contre 63cm³.L’apexapparaissait15mmplusbasenmoyennesur leTDMparrapportàl’IRM,cequiétaitconﬁrméplustardpar d’autresauteurs[7,14].Dansl’expériencedeDeboisetal., le volume rectal recevant 80% de la dose prescrite était diminuéde23,8%(±11,2%)encasdedélinéationsurl’IRM.

Cettefoisencore,levolumedelaprostateétaitinférieurà celuidéterminésurTDM[7].

Toutefois, une telle réduction des marges doit être accompagnéedelamiseenplacedestechniquesderadio- thérapieguidéeparl’image(CBCTet/ougrainsfiduciaires), afindegarantiruneirradiationconvenabledelatotalitéde laprostatependanttouteladuréedutraitement.Eneffet, cestechniquespermettentdeprendreencomptelesdiffi- cultésde repositionnementdupatientetlesmouvements delaprostateselonlaréplétionvésicaleetrectale.

L’IRMpermetégalementdediminuerlavariabilitéentre médecinsdanslasegmentationprostatique[7,10],bienqu’il semblequelescoupescoronalesd’IRMsoientlesplusperfor- mantespouraméliorercettereproductibilité[10].Krempien etal.ontrapportéleurlargeexpériencederecalageTDM- IRM chez 243patients dont 135patients traités pour une tumeur de la prostate [15]. Les auteurs ont montré que l’IRMpermettaitdediminuerlevolumeduCTVainsiquela

dosemoyenneaurectumde74,9%à64,2%deladosepres- crite.Dansune autreétude,Sannazzarietal.ont montré quel’IRMpermettaitd’éviterd’irradier10%duvolumerec- talparrapportauplandetraitementréaliséavecleTDM.

Steenbackersetal.sesontenplusintéressésauxdoses reçues par le bulbe pénien [12]. Il existe en effet une relation entre la dose reçue par le bulbe pénien et la conservationd’uneérectiondebonnequalité[16,17].Leurs résultatschez18patientssuggèrentqu’uneconservationde lafonctionérectileestpossiblesi70%dubulbereçoitmoins de40Gy[12].Danscetteétude,levolumeprostatiqueseg- mentésurlescannerétait40%supérieuràceluidéterminé sur l’IRM. Les différences majeures étaient retrouvées à l’apexqui étaitidentifié enmoyenne 7mm plus haut sur l’IRMquesurlaTDM,ainsiqu’auniveaudel’implantation desvésiculesséminales.Enutilisantlasegmentation dela prostateréaliséesurIRM,ladosemoyenneaurectumétait diminuéede9Gy, etladose moyenneau bulbepéniende 11,6Gy.Lesauteursconcluaient,enmontrantquepourdes dosesrectalesidentiques,ilétaitpossiblededélivrer2Gy supplémentairesauPTV.

Parkeretal.ont associéau recalage l’implantationde marqueurs intra-prostatiques [17]. Ils ont d’abord validé l’utilisation de marqueurs en alliage or/cuivre, montré l’absencededistorsiond’imageavecdetelsmarqueurs,puis comparélesdifférentscontours.LesséquencesIRMétaient particulières à cette étude: une séquence T1en échode gradientavecuntempsd’excitationprécoceaﬁndemieux visualiserlesbillesintra-prostatiques,puisunT2tardifpour effectuerlescontours.Leursrésultatsdiffèrentunpeudes autresséries mais leur étudeporte sur un faible effectif (Tableau1).

LadélinéationdelaprostatesurTDMn’estpassiaisée.

Plusieurs études ont mis en évidence les variabilités des contoursde la prostate pardifférents médecins[18—21].

Lesdifférences de volumepour un même patient, déter- minéespardifférentsradiothérapeutes,variententre10et

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Tableau1Donnéesdelalittératuresurlaplacedel’IRMdansladélinéationprostatique. ÉtudeDatenObsSimulationCTVVolume IRM/TDMRéductionde doserectalePositiondel’apex IRM-TDM(mm)Positionparoipostérieure IRM-TDM(mm) Roachetal.[8]1996101Procubitus, uretogrammeP1,35NR—4,5[—2;—12]—7[—2;—12] Kagawaetal.[9]1997221Procubitus, uretogrammeP±VS1,23NR—15[—11;—19]NR Rashetal.[10]1999183Procubitus, uretogrammeP1,4NR—6[—2;—10]—7[—1;—13] Deboisetal.[7]1999103Procubitus, uretogrammeP1,4Volume>V80 —23,8%[—8;—10]NR Krempienetal.[15]1998—20011551NRP+VS1,6Dmoyenne—10%NRNR Sannazzarietal.[11]200281Procubitus,coque thermoforméeP±VS1,34NR—6NR Parkeretal.[17]200363NRPNRNRPasdedifférence—2,8[—5,6;0,6] Steenbackkersetal.[12]2003183ProcubitusP1,4Dmoyenne—8%—7NR Smithetal.[13]2007107NRP1,16NRNRNR Notreétude2009106DécubitusP1,15Dmoyenne—8%—4,5[—2;—9]NR CTV:volumecibleanatomo-clinique.

18%selonlesétudes.Lapriseencomptedecesincertitudes danslecontourdelaprostateestresponsabled’unepartie desmargesnécessairesàuneirradiationcorrecteduvolume cible [22,23]. Notreétudea montréque l’IRMpermettait d’homogénéiser les contours de la prostate au niveau de l’apex, etprobablementau niveaudelaparoipostérieure etdel’interfacevessie/prostate.Celacorrespondauxrésul- tatsdelalittérature[7,24](Tableau1).Danslaperspective d’untraitementparRCMI,lapossibilitéd’adapterlaforme duchampàlaconcavitérectalepermetunetraductiondosi- métrique plus directe sur le rectum lorsque la déﬁnition entrebordpostérieurdelaprostateetparoiantérieuredu rectumsefaitplusprécise.

Undesbiaismajeurdanscetypedetravailestledélai entrelasimulationetl’IRM.Idéalement,ildevraitêtrenul, maiscelaposedegrosproblèmesdelogistique.Krempien etal.disposaientd’une IRMouvertedédiée[15].Lasimu- lationétaitd’ailleursréaliséeavecl’IRMdanscetteétude.

Seule l’équipedeDeboisetal.aréussiàobtenirundélai correct(uneheure)[7].Danstouteslesautresétudes,les patientsontdûsuivredesconsigneshygiéno-diététiquesaﬁn deminimiserlesdéplacementsdelaprostate.Parailleurs, l’utilisationdeplusenplusfréquented’unehormonothéra- pienéoadjuvanteàlaradiothérapieimposederéaliserune IRMrapidementaprèslasimulation,sous peinedevoirun volumeprostatiquefondresousblocageandrogénique[25].

Ilappartientaumédecind’utiliserl’IRMcommeuneaide à ladélinéation, etnonpas desegmenter directement la prostatesurl’IRM.Ildoitutiliserlerecalagelorsquelescan- nerneluipermetpasdedistinguerdesinterfacesauniveau destissusmous.C’estcetteinterprétationquilaisseencore unepartdevariabilitéimportantedanslescontoursréalisés àpartird’uneimagerecalée.L’examenderéférencereste lescanner, c’estàpartir decet examenqu’estréaliséela balistique,puislerepositionnementencoursdetraitement.

Conclusion

Depuislagénéralisationdelaplanification3D,laradiothéra- pieprostatiquen’acesséd’êtreamélioréequesesoitdans laplanificationdutraitementavecl’utilisationdelafusion IRMoudanslamodélisationdel’irradiationaveclaRCMIou dansl’exécutionquotidiennedutraitementavecledévelop- pementdel’IGRT.LerecalageTDM/IRMdansletraitement delaprostateaaméliorélaprécisionetdiminueleserreurs de délinéation.Il apermis à lui seul d’épargnerune par- tiedurectumavecpourobjectifd’améliorerlatoléranceà l’irradiation.Ilresteàdéterminerlebénéficecliniqued’une tellestratégie.

Déclaration d’intérêts

Lesauteursdéclarentnepasavoirdeconﬂitsd’intérêtsen relationaveccetarticle.

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