La biopsie de prostate ciblée par IRM  : les limites de la fusion d’images

Hamid et coll., du très connu UCL (University College London) (1) présentent les résultats de leur propre logiciel de fusion d’images (SmartTarget) pour réaliser des biopsies de prostate ciblées par IRM. Il s’agit d’un système de fusion avec déformation des images IRM, donc sans navigation temps réel. Trois prélèvements étaient réalisés chez 129 patients porteurs d’une lésion de score Likert 3, 4 ou 5. La lésion touchait les secteurs postérieurs de la zone périphérique dans 75% des cas. Lors de la même séance de biopsie, un autre opérateur réalisait trois prélèvements avec fusion cognitive, consistant à projeter mentalement le territoire de la cible IRM sur le territoire correspondant pendant l’échographie, sans préciser si la lésion est visible à l’échographie.

En tout, six biopsies ciblées sont réalisées, l’objectif primaire de l’étude étant de déterminer le taux de détection des cancers significatifs, définis par un score de Gleason >3+4 ou une longueur maximale de cancer sur une des carottes >5mm. L’étude évalue le taux de détection des trois biopsies avec logiciel, celui des trois biopsies sans logiciel et celui des 6 biopsies réalisées. Le taux de détection global par les 6 biopsies était de 72% (93/129). Chacune des deux techniques diagnostiquait 13 cancers (13/93, 14%) manqués par l’autre. La conclusion de l’étude est qu’il faut combiner les deux techniques et s’applique également si des définitions moins strictes du cancer significatif sont utilisées.

On peut considérer cette conclusion sous un autre angle et estimer que la manière d’utiliser la fusion par les auteurs n’est pas optimale.

Les 13 cancers manqués sans le logiciel de fusion

Cette biopsie sans logiciel est indifféremment appelée cognitive ou visuelle par les auteurs. Les deux termes ne sont pourtant pas synonymes. Une biopsie sous guidage échographique visuel prélève une lésion par définition détectée à l’échographie réalisée après l’IRM. Une biopsie cognitive est dirigée vers une zone échographique présumée correspondre à la lésion IRM. La visibilité de la lésion à l’échographie n’est pas prise en compte

Les auteurs se privent donc dans leur étude de la performance de l’échographie de « second look », consistant à faire, comme pour le sein (2), l’échographie après l’IRM pour localiser la cible. La fusion peut aider à localiser la lésion (3), quand elle est peu visible à l’échographie.

On peut regretter que les auteurs n’aient pas utilisé la qualité de l’échographe haut de gamme connecté au logiciel SmartTarget. Une fois l’expertise de l’opérateur obtenue, ce type d’échographe peut détecter près de 90% des lésions postérieures (3), quand le secteur atteint est connu par l’IRM. En outre, la visibilité de la lésion est associée à la présence de cancers de grade élevé (4). Dès lors que ces notions sont admises, on se rend compte qu’aucun système de fusion ne peut alors égaler la précision de deux biopsies ciblées quand la lésion est visible à l’échographie. L’exploitation incomplète de l’échographie de second look peut donc expliquer le taux élevé de 14% de faux négatifs de la biopsie purement cognitive, chiffre proche de celui de notre étude (5), réalisée avec un échographe moins performant que celui utilisé par les auteurs.

Les 13 cancers manqués par le logiciel de fusion

La précision de la fusion d’images est réputée acceptable, les erreurs de recalage d’image étant, en moyenne,de 3-4 mm, comme avec le logiciel utilisé par les auteurs (référence 5 de l’article). Avec d’autres logiciels de fusion, l’erreur de recalage peut dépasser 5 mm dans 25% des cas (6)(figure 1). Les contraintes informatiques des logiciels de fusion sont donc une source d’erreur de ciblage incompressible, reflétée par le taux d’erreur de recalage de 14% rapporté par les auteurs.

Les 6 biopsies requises pour chaque cible

Pour pallier les limites de la fusion d’images décrite dans l’article, les auteurs n’ont pas d’autre solution que de prôner la multiplication des prélèvements en utilisant la fusion avec et sans logiciel, ce qui ne semble pas représenter une solution élégante pour atteindre une cible de façon fiable et avec un minimum de prélèvements lors d’une biopsie de prostate. On peut rappeler qu’un ou deux prélèvements suffisent lors d’une biopsie sous guidage IRM direct pour le diagnostic de cancer significatif (7).

Pour conclure

Cette étude se prive de l’intérêt d’utiliser le même moyen d’imagerie pour localiser et prélever la cible, pour garantir le maximum de précision lors d’une biopsie de prostate. Les auteurs ont choisi de ne pas profiter de tenir compte de la fiabilité de l’échographie de second look, qui a réhabilité la valeur localisatrice de l’échographie pour les lésions postérieures (8). Les résultats prometteurs de l’échographie de très haute fréquence (9)renforcent l’idée que «voir» la lésion avant de la biopsier rend la fusion d’images superflue pendant le prélèvement. Les biopsies sous guidage IRM direct sont régies par le même principe : utiliser le même moyen d’imagerie pour localiser et guider le ciblage avec en plus la précision d’une assistance robotique (10). La fiabilité optimale d’une biopsie de prostate guidée par imagerie devra probablement passer par l’acquisition d’une expertise en imagerie de la prostate, incluant l’IRM et l’échographie, ouvrant la voie vers une alternative à la fusion d’images.

 

Légende Figure 1 : Intérêt d’une échographie de seconde intention (second look TRUS). Patient de 69 ans, avec ascension du taux de PSA (6ng/ml). La lésion est nettement visiblesur l’image T2 (flècghe, A), sur l’image de diffusion (flèche, B) et bien localisée sur l’échographie.(flèche, C). les biopsies 1 et 2 ont été réalisées directement dans la cible échograohique et ont montré un cancer de prostate score de Gleason 3+4 avec 30% de grade 4 et 6 mm de cancer sur une des carottes. Les biopsies 3,4,5 (D) ont été réalisées dans la cible obtenue par la fusion d’images et ont montré un cancer de score de Gleaosn 3+3, avec un mm de cancer sur une des carottes. Le guidage échographique visuel s’est révélé plus performant que celui utilisé avec la fusion d’images.

Références :

  1. Hamid S, Donaldson IA, Hu Y, Rodell R, Villarini B, Bonmati E, et al. The SmartTarget Biopsy Trial: A Prospective, Within-person Randomised, Blinded Trial Comparing the Accuracy of Visual-registration and Magnetic Resonance Imaging/Ultrasound Image-fusion Targeted Biopsies for Prostate Cancer Risk Stratification. Eur Urol. 2018; DOI 10.1016/j.eururo.2018.08.007
  2. Mostbeck G. Second-look US after breast MRI. Ultraschall Med. 2015;36(2):101-3.
  3. van de Ven WJ, Venderink W, Sedelaar JP, Veltman J, Barentsz JO, Futterer JJ, et al. MR-targeted TRUS prostate biopsy using local reference augmentation: initial experience. Int Urol Nephrol. 2016;48(7):1037-45.
  4. Garcia-Reyes K, Nguyen HG, Zagoria RJ, Shinohara K, Carroll PR, Behr SC, et al. Impact of lesion visibility on transrectal ultrasound on the prediction of clinically significant prostate cancer (Gleason score >/= 3+4) with TRUS-MRI fusion biopsy. J Urol. 2017; DOI : 10.1016/j.eururo.2018.08.007.
  5. Cornud F, Roumiguie M, Barry de Longchamps N, Ploussard G, Bruguiere E, Portalez D, et al. Precision Matters in MR Imaging-targeted Prostate Biopsies: Evidence from a Prospective Study of Cognitive and Elastic Fusion Registration Transrectal Biopsies. Radiology. 2018; DOI: 10.1148/radiol.2017162916 .
  6. Ukimura O, Desai MM, Palmer S, Valencerina S, Gross M, Abreu AL, 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. The Journal of urology. 2012;187(3):1080-6.
  7. Schimmoller L, Quentin M, Blondin D, Dietzel F, Hiester A, Schleich C, et al. Targeted MRI-guided prostate biopsy: are two biopsy cores per MRI-lesion required? Eur Radiol. 2016; DOI : 10.1148/radiol.2017162916
  8. Ukimura O, Marien A, Palmer S, Villers A, Aron M, de Castro Abreu AL, 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.
  9. Ghai S, Eure G, Fradet V, Hyndman ME, McGrath T, Wodlinger B, et al. Assessing Cancer Risk on Novel 29 MHz Micro-Ultrasound Images of the Prostate: Creation of the Micro-Ultrasound Protocol for Prostate Risk Identification. J Urol. 2016;196(2):562-9.
  10. Cornud F, Bomers J, Futterer JJ, Ghai S, Reijnen JS, Tempany C. MR imaging-guided prostate interventional imaging: Ready for a clinical use? Diagn Interv Imaging. 2018; DOI ; 10.1148/radiol.2017162916