Biopsies de la prostate ciblées par IRM
MRI-targeted prostate biopsies
F. Cornud1,2, A. Lefèvre1, F. Beuvon3, P. Camparo4, T. Flam5, M. Barral2, P. Soyer2,5
1 IRM Paris 16.
2 Service de radiologie, hôpital Cochin, Paris.
3 Service d’anatomie pathologique, hôpital Cochin, Paris.
4 Centre de pathologie, Amiens.
5 Université Paris-Descartes, Paris.
L
e diagnostic du cancer de la prostate a reposé ces 20 dernières années sur l’utilisation du PSA et la réalisation de biopsies systématiques et échoguidées de la partie postérieure de la prostate.Cette approche probabiliste a conduit à une aug- mentation substantielle de la détection de tumeurs de petit volume (voire de microcancers), de faible grade et donc considérées comme non significatives ou indolentes. Ces tumeurs ne représentent pas une menace pour les patients et ne nécessitent pas de traitement radical, dont les potentielles séquelles peuvent retentir sur la qualité de vie. Ces carcinomes ne devraient donc pas être diagnostiqués et, s’ils sont détectés, ils devraient être pris en charge de façon conservatrice. À l’inverse, les biopsies systématiques de la partie postérieure de la prostate manquent une
proportion importante de tumeurs significatives de la partie antérieure, donc profonde, de la prostate qu’elles n’atteignent pas.
Depuis que la fiabilité de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) multiparamétrique pour localiser les foyers tumoraux du cancer a été établie, les données de l’examen peuvent être utilisées pour guider les pré- lèvements, afin d’améliorer la détection des tumeurs agressives et d’éviter celle des microcancers. Deux approches sont possibles pour effectuer une biopsie ciblée par IRM :
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la première consiste à superposer l’image IRM sur l’image échographique pendant la biopsie (biopsie échoguidée avec fusion d’images) ;✓
la seconde consiste à réaliser le prélèvement direc- tement sous guidage par IRM.R ésum é SUMMARY
L’IRM multiparamétrique, largement dominée par l’imagerie de diffusion, a démontré qu’un taux optimal de détection des cancers de la prostate agressifs ne pouvait être obtenu sans réa- liser des biopsies de la prostate ciblées dans les lésions visibles.
Le taux de détection est voisin de 80 à 90 % pour les lésions ayant la probabilité la plus élevée d’être malignes (score PI-RADS 5) et varie très nettement pour les lésions de score 3 ou 4, difficiles à différencier par le PI-RADS dans sa version actuelle.
L’accès à la lésion peut se faire sous contrôle échographique simple, dont la valeur localisatrice pour des lésions postérieures de score PI-RADS 4 ou 5 a été réhabilitée une fois connu le siège de la lésion sur l’IRM. Si la lésion est antérieure, donc bien moins souvent détectable par échographie, la biopsie doit être ciblée par une fusion d’images écho-IRM ou sous guidage IRM direct, si l’on souhaite s’affranchir des limites des systèmes de fusion. Dans ces conditions, si la priorité est la détection des tumeurs agressives et la baisse du risque infectieux de la voie transrectale, le maintien des biopsies systématiques associées aux biopsies ciblées pourrait être remis en cause.
Mots-clés : Cancer de la prostate – Imagerie par résonance magné- tique– Biopsies ciblées.
Multiparametric MRI, largely relying on diffusion-weighted imaging, has demonstrated that the optimal detection rate of aggressive cancers could not be achieved without performing targeted prostate biopsies of visible lesions. The cancer detection rate is close to 80-90% for lesions having the highest proba- bility of being malignant (PI-RADS score 5) and varies in very large proportions for score 3 or 4 lesions, which are difficult to differentiate using the current version of the PI-RADS. Access to the lesion can be done under simple ultrasound guidance, whose localizing value for posterior PI-RADS score 4 or 5 lesions is substantially increased, once known the location of the lesion on MRI. Conversely, biopsy of anterior lesions, which are much less often visible on TRUS (TransRectal UltraSound), should be targeted by TRUS-MRI image fusion or under direct MRI guidance, if one wishes to overcome the limitations of the fusion systems.
Under these conditions, if the priority is the detection of aggressive cancers and the reduction of the infectious risk of the transrectal approach, maintaining a combination of systematic biopsies with targeted biopsies may become questionable.
Keywords: Prostate cancer – Magnetic resonance imaging – Targeted biopsies.
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la première consiste à superposer les images d’IRM et d’échographie de façon cognitive, en se fondant mentalement sur la connaissance de la localisation du foyer par l’IRM ;✓
la deuxième repose sur l’utilisation de logiciels de fusion d’images IRM et échographiques, avec acquisition bi- (2D) ou tridimensionnelle (3D).Bien que la fusion d’images ait augmenté le taux de détection des cancers significatifs par rapport aux biopsies systématiques (1), la technique comporte, même entre des mains expérimentées, plusieurs limites pouvant entraîner des erreurs de ciblage.
Lors d’une biopsie cognitive, le plan d’acquisition de l’image n’est pas le même sur les 2 modalités (figure 1), ce qui rend la superposition échographie-IRM un peu aléatoire. Les systèmes fondés sur la navigation 2D peuvent être affectés par les mouvements du patient et/ou de la prostate pendant l’examen, ce qui peut entraîner un décalage de la superposition des images entre les 2 modalités (figure 2). Les systèmes de fusion fondés sur la localisation de l’organe et la déformation du volume IRM pour l’ajuster au volume échographique (figure 3), qui sont théoriquement les plus précis (2), comportent une erreur moyenne de ciblage de 3 mm et une erreur de plus de 5 mm dans 25 % des cas (3). L’examen en temps réel n’est pas possible, en raison des contraintes de temps de calcul, plusieurs secondes étant nécessaires avant chaque prélèvement.
Une alternative : la biopsie guidée directement par IRM
Compte tenu des limites de la biopsie avec fusion d’images, une attention croissante a été portée au
Figure 1. Schéma montrant la différence d’orientation des plans d’acquisition pendant l’échographie (lignes orange, plan oblique) et l’IRM (lignes noires, plan axial) et illustrant les difficultés à superposer les 2 territoires par une fusion cognitive.
IRM Échographie
Figure 2. Biopsie ciblée avec fusion d’images 2D en temps réel (fusion par navigation). Lésion hypo- échogène antérieure peu spécifique (*) [A] . La fusion 2D en temps réel permet de superposer l’anomalie échographique et l’hyposignal IRM, visible sur la séquence T2 (*), évocateur de tumeur antérieure (B) . La biopsie (flèches) est guidée par l’anomalie IRM (score de Gleason 3 + 3) [A et B] . Il faut noter, dans cet exemple favorable, que les bords postérieurs en échographie et en IRM sont bien superposés (têtes de flèches), grâce à l’immobilité parfaite du patient.
A B
Figure 3. Biopsie ciblée avec fusion d’images 3D. Le volume IRM (A) a été déformé par le logiciel de fusion 3D pour s’ajuster au volume échographique (B) . Une région d’intérêt a été tracée sur l’image IRM (A) et propagée au volume échographique (B) . Les trajets des 3 biopsies (C) sont affichés sur le volume échographique (C) . Pendant l’acquisition du volume échographique, une immobilisation parfaite de l’opérateur est nécessaire, sous peine sinon d’entraîner une projection du trajet en dehors de la cible.
L’analyse de la pièce de prostatectomie confirme la lésion antérieure de score de Gleason 4 + 4 (D) .
A B
C D
guidage direct de la biopsie par IRM, car il utilise le même moyen d’imagerie pour localiser la lésion et guider le prélèvement. On s’affranchit ainsi des contraintes et des limites des systèmes de fusion. La durée de la biopsie est sensiblement plus longue que celle d’une biopsie par fusion d’images, et certaines lésions apico-dorsales peuvent être manquées par le prélèvement (5). Ces limites ont empêché jusqu’alors une utilisation plus large du guidage direct par IRM.
Pour raccourcir le temps d’examen de la biopsie et obtenir une précision optimale, une assistance robo- tique a été évaluée (figure 4) [6] et il a été démontré que la durée du geste était notablement raccourcie avec cette assistance par rapport à celle d’une biopsie guidée avec le dispositif manuel. Nos premiers résultats confirment que l’utilisation d’un robot permet d’effec- tuer une biopsie de la prostate en 30 minutes, ce qui est le temps moyen d’une biopsie avec fusion d’images (Cornud F et al., soumis pour publication).
D’autres robots ont été mis au point, mais avec utilisa- tion de la voie transpérinéale qui a l’avantage de limiter le risque infectieux comparativement à la voie trans- rectale. Les biopsies guidées par IRM ne prélèvent que les zones suspectes et respectent le tissu prostatique normal. Les biopsies itératives du tissu prostatique en dehors des cibles peuvent majorer le risque de sepsis (7).
Cela peut expliquer pourquoi le taux d’infections des biopsies guidées par IRM ne dépasse pas 1 % (8), ce qui est considéré comme un taux acceptable étant donné les avantages de l’approche transrectale (anesthésie locale, temps d’examen beaucoup plus court, simplicité, réalisable en cabinet de consultation sur des patients en externe).
Comment choisir le moyen de guider la biopsie en fonction du contexte ?
Réaliser l’IRM avant l’échographie a complètement transformé la valeur localisatrice de l’échographie pour détecter les lésions postérieures ayant une probabilité élevée d’être tumorales (score PI-RADS 4 ou 5). Si le praticien qui fait la biopsie a une bonne expérience de l’échographie et de l’IRM (9), les lésions PI-RADS 4 ou 5 peuvent être localisées dans 80 à 90 % des cas (9, 10). La fusion dite cognitive devient donc, dans la majorité des cas, une biopsie en temps réel guidée par écho graphie (figure 5), examen simple, rapide et peu coûteux, qui profite de la haute valeur localisatrice de l’échographie pour les lésions postérieures (9).
La stratégie doit être modifiée dès que l’IRM suggère que le risque de non-visibilité de la lésion à l’écho graphie Figure 4. Biopsie guidée par IRM sous assistance robotique. Homme de 67 ans. PSA : 13 ng/ml. Trois séries de biopsies systématiques négatives.
Hyposignal antérieur dans le stroma antérieur (A) [flèche] avec restriction de diffusion (B) [flèche]. Le robot (C) , placé entre les jambes du patient, est relié à un compresseur situé en dehors de la salle d’IRM et délivre, sous le contrôle d’un logiciel dédié, de l’air comprimé par des tubes en plastique, visibles à l’arrière du robot. Le guide à ponction sera placé dans une gouttière (flèche), et aligné avec la cible. Une image IRM (D) , acquise dans le plan du guide à ponction (E et F) , permettra de relocaliser, avant la biopsie, l’anomalie antérieure (D) [flèches]. Le trajet de l’aiguille est affiché (lignes jaunes), ainsi que la position du prélèvement (segments rouges) [E et F] . Deux biopsies seront effectuées (6 mm de cancer sur une des carottes, score de Gleason 3 + 3).
A B C
D E F
est élevé, ce qui est le cas des lésions équivoques (score PI-RADS 3) et de toutes les lésions développées dans la moitié antérieure de la prostate, quels que soient leur score PI-RADS, leur taille et leur zone d’origine. Dans ce cas, la biopsie guidée par IRM ou la fusion d’images doit être utilisée, sans qu’il ait été encore démontré dans quelles indications le guidage IRM direct pourrait pro- curer une précision supérieure. Néanmoins, la biopsie guidée par IRM devrait être préférée lorsqu’il faut répéter les prélèvements, a fortiori après une biopsie de fusion négative, dont on peut penser qu’elle a manqué la cible.
Coût d’une biopsie ciblée
Le coût d’une biopsie échoguidée sous contrôle visuel en temps réel est assurément le plus bas car elle peut être réalisée en un temps remarquablement court (quelques minutes) par un praticien formé à l’écho- graphie et à l’IRM de la prostate.
Celui d’une biopsie avec fusion d’images a été jugé égal à celui d’une biopsie avec guidage direct par IRM (11), car les systèmes de fusion ont un coût élevé. De son côté, le guidage IRM assisté par robot, dont le coût est inférieur à celui d’une plateforme de fusion, contribue, en raccourcissant la durée de la biopsie, à réduire nota- blement le coût global de l’examen.
Résultats des biopsies ciblées
Chez les patients porteurs d’une anomalie focale de score PI-RADS ≥ 3, un essai multicentrique randomisé a démontré que le taux de détection du cancer signi- ficatif (score de Gleason ≥ 3 + 4) par 12 biopsies sys- tématiques était significativement plus bas (– 12 %) que celui obtenu par 2 ou 3 biopsies ciblées (12) et que le taux de détection des cancers non significatifs
était significativement plus faible dans le groupe des biopsies ciblées. Cet essai confirme, avec un niveau de preuve élevé, ce que plusieurs études précédentes, monocentriques et non randomisées, avaient mis en évidence (1, 13). L’autre avantage attendu est une morbidité, notamment infectieuse, plus faible si l’on se contente des biopsies ciblées.
En fonction du degré de présomption de malignité, déterminé par le score PI-RADS, les résultats sont concordants pour les lésions de score 5 (probabilité la plus élevée de tumeur), avec un taux de détection de cancers significatifs rarement inférieur à 80 %. Pour les lésions de scores 3 et 4, le taux de détection varie dans des proportions considérables, de 2 (14) à 35 % (15) pour les lésions de score 3 et de 20 (16) à 70 % (15) pour celles de score 4. Une telle variation ne peut s’expli- quer que par une reproductibilité insuffisante lors de l’attribution d’un score 3 ou 4 sur les données visuelles et, donc, subjectives du score PI-RADS actuel (1, 17).
Il appartient à la prochaine version du PI-RADS de mieux différencier les lésions de score 3 de celles de score 4, en ayant recours à des critères de diffusion quantitatifs, plus reproductibles d’un lecteur à l’autre (18).
Faut-il maintenir les biopsies systématiques ?
Quelle est la prévalence du cancer significatif (score de Gleason 3 + 3 et volume tumoral > 0,5 cc ou présence de grade 4, quel que soit son pourcentage) diagnostiqué par les biopsies systématiques, en dehors de la biopsie ciblée ? Plusieurs études avec fusion d’images ont rap- porté un taux de cancers significatifs détectés par les biopsies systématiques de 8 à 16 %. Quand les biopsies systématiques sont positives dans le territoire de la cible ( elle-même avec un résultat bénin), une erreur de ciblage de la fusion d’images a été invoquée (19).
Figure 5. Biopsie ciblée avec guidage visuel. Hyposignal T2 (A) [flèche] avec diffusion restreinte, attestée par une valeur basse du coefficient de diffusion (B) [flèche]. À l’échographie, bonne visibilité de la lésion (C) [flèche], localisée grâce à l’IRM, permettant de réaliser la biopsie sous guidage échographique simple.
Ce cas de figure concerne des lésions pour la plupart de score PI-RADS élevé (4 ou 5) [19]. L’explication en est que les biopsies systématiques ont prélevé la lésion, alors que la biopsie ciblée a manqué son but. Dans ce cas, il convient d’améliorer la précision du guidage.
Quand les biopsies systématiques sont positives en dehors de la cible, les cancers détectés ont un score de Gleason faible (3 + 3) dans 70 % des cas (19). La corrélation avec l’histologie des pièces montre que les cancers de score plus élevé non visibles à l’IRM ne contiennent pas plus de 20 % de grade 4 (20) et que leur volume est le plus souvent inférieur à 0,5 cm3 (13, 21).
Ces scores de Gleason favorables ont été jugés éligibles à une surveillance active (22), en particulier si la lésion n’est pas visible à l’IRM (23). Leur détection pourrait donc ne pas modifier notablement la prise en charge des patients.
Si les priorités sont la détection des cancers agressifs visibles à l’IRM et la baisse de la morbidité infectieuse de la voie transrectale, toutes ces données pourraient, à terme, remettre en cause la légitimité du maintien des biopsies systématiques. D’autres études sont cependant nécessaires pour confirmer la valeur prédictive négative d’une IRM sans anomalie focale décelable, en dehors de
la lésion index. Les progrès les plus récents de l’IRM de diffusion y ont déjà contribué et rendent discutables les taux de faux négatifs rapportés dans des études comportant un recueil de données datant de plusieurs années ou incluant des patients avec artefacts de biopsie, faite avant l’IRM, gênant beaucoup la détec- tion des lésions satellites (24, 25).
Conclusion
L’IRM multiparamétrique, largement dominée par l’ima- gerie de diffusion, a démontré que le taux optimal de détection de cancers agressifs ne pouvait être obtenu sans réaliser des biopsies de la prostate ciblées dans les lésions visibles. L’accès à la lésion peut se faire sous contrôle échographique simple dans la grande majorité des lésions postérieures de score PI-RADS 4 ou 5. Si la lésion est antérieure, la biopsie échoguidée doit être ciblée par une fusion d’images ou sous guidage IRM direct, si l’on souhaite s’affranchir des limites des sys- tèmes de fusion. Dans ces conditions, le maintien des biopsies systématiques associées aux biopsies ciblées pourrait probablement être remis en cause (12). ■
R é f é r e n c e s
1. Delongchamps NB, Portalez D, Bruguière E et al. Are magnetic resonance imaging-transrectal ultrasound guided targeted biopsies noninferior to transrectal ultrasound guided systematic biopsies for the detection of prostate cancer? J Urol 2016;196(4):1069-75.
2. Cornud F, Roumiguie M, Barry de Longchamps N et al.
Precision matters in MR imaging-targeted prostate biopsies: evi- dence from a prospective study of cognitive and elastic fusion registration transrectal biopsies. Radiology 2018;287(2):534-42.
3. Ukimura O, Desai MM, Palmer S et al. 3-dimensional elastic registration system of prostate biopsy location by real- time 3-dimensional transrectal ultrasound guidance with magnetic resonance/transrectal ultrasound image fusion.
J Urol 2012;187(3):1080-6.
4. Delongchamps NB, Lefèvre A, Bouazza N, Beuvon F, Legman P, Cornud F. Detection of significant prostate cancer with magnetic resonance targeted biopsies – should trans- rectal ultrasound-magnetic resonance imaging fusion guided biopsies alone be a standard of care? J Urol 2015;193(4):
1198-204.
5. Schouten MG, van der Leest M, Pokorny M et al. Why and where do we miss significant prostate cancer with multi- parametric magnetic resonance imaging followed by magnetic resonance-guided and transrectal ultrasound-guided biopsy in biopsy-naive men? Eur Urol 2017;71(6):896-903.
6. Bomers JG, Bosboom DG, Tigelaar GH, Sabisch J, Futterer JJ, Yakar D. Feasibility of a 2nd generation MR-compatible mani- pulator for transrectal prostate biopsy guidance. Eur Radiol 2017;27(4):1776-82.
7. Nam RK, Saskin R, Lee Y et al. Increasing hospital admission rates for urological complications after transrectal ultrasound guided prostate biopsy. J Urol 2010;183(3):963-8.
8. Felker ER, Lee-Felker SA, Feller J et al. In-bore magnetic reso- nance-guided transrectal biopsy for the detection of clinically significant prostate cancer. Abdom Radiol 2016;41(5):954-62.
9. Ukimura O, Marien A, Palmer S et al. Trans-rectal ultrasound visibility of prostate lesions identified by magnetic resonance imaging increases accuracy of image-fusion targeted biopsies.
World J Urol 2015;33(11):1669-76.
10. van de Ven WJ, Venderink W, Sedelaar JP et al. MR-targeted TRUS prostate biopsy using local reference augmentation:
initial experience. Int Urol Nephrol 2016;48(7):1037-45.
11. Pahwa S, Schiltz NK, Ponsky LE, Lu Z, Griswold MA, Gulani V.
Cost-effectiveness of MR imaging-guided strategies for detection of prostate cancer in biopsy-naive men. Radiology 2017;285(1):157-66.
12. Kasivisvanathan V, Rannikko AS, Borghi M et al.; PRECISION Study Group Collaborators. MRI-targeted or standard biopsy for prostate-cancer diagnosis. N Engl J Med 2018;378(19):1767-77.
13. Siddiqui MM, Rais-Bahrami S, Turkbey B et al. Comparison of MR/ultrasound fusion-guided biopsy with ultra- sound-guided biopsy for the diagnosis of prostate cancer.
JAMA 2015;313(4):390-7.
14. Liddell H, Jyoti R, Haxhimolla HZ. Mp-MRI prostate characterised PI-RADS 3 lesions are associated with a low risk of clinically significant prostate cancer – a retrospective review of 92 biopsied PI-RADS 3 lesions. Cur Urol 2015;8(2):96-100.
15. Yaxley AJ, Yaxley JW, Thangasamy I, Ballard E, Pokorny MR.
Comparison between target MRI in-gantry and cognitively directed transperineal or transrectal-guided prostate biopsies for PI-RADS 3-5 MRI lesions. BJU Int 2017;120(Suppl. 3):43-50.
16. Mertan FV, Greer MD, Shih JH et al. Prospective evaluation of the prostate imaging reporting and data system version 2 for prostate cancer detection. J Urol 2016;196(3):690-6.
17. Rosenkrantz AB, Ginocchio LA, Cornfeld D et al.
Interobserver reproducibility of the PI-RADS version 2 lexicon:
a multicenter study of six experienced prostate radiologists.
Radiology 2016;280(3):793-804.
18. Pierre T, Cornud F, Colléter L et al. Diffusion-weighted imaging of the prostate: should we use quantitative metrics to better characterize focal lesions originating in the peripheral zone? Eur Radiol 2018;28(5):2236-45.
19. Cash H, Günzel K, Maxeiner A et al. Prostate cancer detec- tion on transrectal ultrasonography-guided random biopsy despite negative real-time magnetic resonance imaging/
ultrasonography fusion-guided targeted biopsy: reasons for targeted biopsy failure. BJU Int 2016;118(1):35-43.
20. Lanz C, Cornud F, Beuvon F et al. Gleason score deter- mination with transrectal ultrasound-magnetic resonance imaging fusion guided prostate biopsies – are we gaining in accuracy? J Urol 2016;195(1):88-93.
21. De Visschere PJ, Naesens L, Libbrecht L et al. What kind of prostate cancers do we miss on multiparametric magnetic resonance imaging? Eur Radiol 2016;26(4):1098-107.
22. Garisto JD, Klotz L. Active surveillance for prostate cancer:
how to do it right. Oncology 2017;31(5):333-40, 45.
23. Gondo T, Hricak H, Sala E et al. Multiparametric 3T MRI for the prediction of pathological downgrading after radical prostatectomy in patients with biopsy-proven Gleason score 3 + 4 prostate cancer. Eur Radiol 2014;24(12):3161-70.
24. Borofsky S, George AK, Gaur S et al. What are we missing?
False-negative cancers at multiparametric MR imaging of the prostate. Radiology 2018;286(1):186-95.
25. Le JD, Tan N, Shkolyar E et al. Multifocality and prostate cancer detection by multiparametric magnetic resonance imaging: correlation with whole-mount histopathology. Eur Urol 2015;67(3):569-76.
Les auteurs déclarent ne pas avoir de liens d’intérêts.
