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Octobre 2011 L’IRM MULTIPARAMETRIQUE QUANTITATIVE PEUT-ELLE AMELIORER LA DETECTION POST-HIFU DES CANCERS PROSTATIQUES ? T. Vitry 1, E. Niaf 2, N. Girouin 1, R. Boutier 1, M. Papillard 1, O. Rouvière 1 1 Service d’imagerie urinaire et vasculaire Hospices civils de Lyon, Hôpital Édouard Herriot 5, place d’Arsonval 69003 Lyon 2 INSERM,U 556, 151 cours Albert Thomas, 69424 Lyon Cedex 03 1 Plan 1. Introduction / Rationnel 2. 3. 4. 5. Objectifs Matériel et méthode Résultats et discussion Conclusion 2 Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) • Thérapie focale mini invasive du cancer de la prostate • Depuis 1995 à Lyon (HEH, U 556 INSERM, EDAP – Technomed) • L’HIFU représente une alternative aux traitements de référence de l’ADK prostatique localisé (T1 – T2), avec un PSA < 15-20 ng/ml et idéalement une prostate < 40 g : • Concerne : • Patients présentant des contre indications opératoires (âge, état général, comorbidités) ou à la radiothérapie externe (RTE) • Patients âgés désirant une alternative mini invasive • Rattrapage des récidives post RTE 3 Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) • Les résultats préliminaires sont très encourageants avec une survie à 5 ans sans progression estimée entre 66 et 78 % * *Poissonnier L., Chapelon J.Y., Rouvière O., Curiel L., Bouvier R., Martin X. , et al. Control of prostate cancer by transrectal HIFU in 227 patients Eur. Urol. 2007 ; 51 : 381-387 *Uchida T., Ohkusa H., Yamashita H., Shoji S., Nagata Y., Hyodo T. , et al. Five years experience of transrectal high-intensity focused ultrasound using the Sonablate device in the treatment of localized prostate cancer Int. J. Urol. 2006 ; 13 : 228-233 *Blana A., Walter B., Rogenhofer S., Wieland W.F. High-intensity focused ultrasound for the treatment of localized prostate cancer: 5-year experience Urology 2004 ; 63 : 297300 4 Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) • Principes techniques et conditions de réalisation • Sous AG ou rachi anesthésie • Contrôle échographique par transducteur transrectal • Concentration de l’énergie acoustique au point focal • Obtention d’une nécrose de coagulation glandulaire par une succession de tirs étagés sur toute la hauteur de la prostate ou l’hémi prostate • Préservation des tissus situés entre le transducteur et le point focal 5 Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) 6 Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) Peau ‘Lésion’ de nécrose de coagulation au point focal Organe cible Transducteur Faisceau US de haute intensité Tumeur Les tissus entre le transducteur et le point focal sont épargnés Adapté de: Kennedy JE et al, Nat Rev Cancer 2005; 5:341 7 Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) • La quantité de tissu détruite en un seul tir est faible : • Cylindre d'environ 20 mm x 2 mm x 2 mm • Pour détruire toute la glande, il faut donc multiplier les tirs couche par couche 8 Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) • Avantages • Temps d’hospitalisation court • Peu de complication (rectales ou urétrales), préservation théoriquement possible des nerfs érectiles si hémi traitement • Plusieurs sessions possibles • Limites • Volume prostatique : résection préalable nécessaire pour les prostate > 50 g • Sous traitement des 7-10 mm les plus antérieurs de l’apex, situés au delà de la focale du transducteur pour ne pas léser le sphincter strié 9 Problématique des récidives tumorales post - HIFU • La récidive locale est définie par la ré ascension du PSA après traitement : • Pas de consensus après un traitement par HIFU • Analogie avec la RTE : critères de phœnix (nadir + 2 ng/ml) • En pratique : réascension du PSA après le nadir / au moins une biopsie positive à 3 – 6 mois • L’apex est le plus souvent concerné du fait des contraintes techniques précédemment décrites • Nécessité d’une imagerie fiable pour détecter et estimer le volume cible, guider les biopsies puis adapter le traitement 10 Problématique des récidives tumorales post - HIFU • L’IRM est donc l’examen clé. La détection repose en routine sur des critères qualitatifs visuels : • Séquence T2 peu informative car prostate remaniée, difficile d’interprétation* • Séquences T1 dynamiques après injection : bonne sensibilité pour la détection des foyers hypervasculaires précocemment rehaussés * *Ben Cheikh A., Girouin N., Ryon-Taponnier P., Mège-Lechevallier F., Gelet A., Chapelon J.Y. , et al. MR detection of local prostate cancer recurrence after transrectal high-intensity focused US treatment: preliminary results J. Radiol. 2008 ; 89 (5Pt1) : 571-577 *Cheikh AB, Girouin N, Colombel M, Marechal JM, Gelet A, Bissery A, Rabilloud M, Lyonnet D, Rouviere O: Evaluation of T2-weighted and dynamic contrast-enhanced MRI in localizing prostate cancer before repeat biopsy. Eur Radiol 2009, 19(3):770-778. 11 Problématique des récidives tumorale post - HIFU • Mais…l’IRM manque de spécificité… • pour différencier les foyers de cancer résiduels des nodules adénomateux non détruits voire de la fibrose post-HIFU, s’exprimant l’un et l’autre comme le cancer par des prises de contraste nodulaires hypervascuaires • De plus, cette distinction est visuellement difficile au sein d’une prostate résiduelle remaniée par le traitement et devenue atrophique • …Elle oriente toutefois les prélèvements vers du tissu vivace, bénin ou malin 12 Problématique des récidives tumorale post - HIFU Patient de 81 ans traité par HIFU pour un ADK gleason 6 (3+3) ; récidive biologique avec un PSA à 5,8 (nadir à 0,4 en post HIFU) IRM DYNAMIQUE, coupes axiales en séquence pondérée T1 EG fat sat après injection 2 prises de contraste d’intensité similaire très supectes de récidives locales en partie moyenne antérieure droite et base gauche Biopsies ciblées : ADK gleason 8 (4+4) en PMD, fibrose post-HIFU en base gauche 13 Problématique des récidives tumorale post - HIFU • Donc… • L’utilisation de paramètres quantitatifs étudiant de manière objective la cinétique de rehaussement des lésions détectées en IRM est une option séduisante pour tenter de différencier nodules bénins et récidive et permettre de mieux guider les biopsies • L’évaluation de la densité cellulaire par le calcul du coefficient apparent de diffusion semble également être un outil potentiellement intéressant dans cette indication 14 Plan 1. Introduction / Rationnel 2. Objectifs 3. Matériel et méthode 4. Résultats et discussion 5. Conclusion 15 2. Objectifs • 1/ Évaluer l’apport des paramètres IRM quantitatifs et semi quantitatifs dans la détection des récidives de cancer de prostate après traitement par ultrasons focalisés de haute intensité • 2/ Evaluer l’intérêt, en particulier, de la séquence de diffusion dans cette indication 16 Plan 1. Introduction / Problématique 2. Objectifs 3. Matériel et méthode 4. Résultats 5. Discussion 6. Conclusion 17 Méthodologie • Étude rétrospective menée dans notre centre de février 2009 à mai 2010 portant sur 50 patients tous adressés pour récidive biologique, ayant bénéficié en première ou deuxième intention d’un traitement par HIFU (une ou plusieurs sessions) • Imagerie réalisée sur une IRM 1,5 T (Siemens Symphony) • Détection des lésions hypervasculaires sur les séquences dynamiques pondérées T1 type FLASH avec saturation spectrale du signal de la graisse après injection • Analyse de la cartographie ADC • PBP ciblées après IRM : 73 prélèvements effectués. Résultats histologiques tous connus • Relecture des IRM puis extraction des paramètres quantitatifs de diffusion et de rehaussement pour chaque cible après contourage manuel par 2 radiologues 18 Extraction des paramètres • Données quantitatives : • issues de la courbe de rehaussement (DCE MRI) • Pentes : wash-in/wash-out (WI / WO) • Temps d’arrivée au pic (TTP / TA) • Pic (A) • Aire sous la courbe (AUGC) • Issues de la modélisation pharmacocinétique de la courbe de rehaussement utilisant une AIF mesurée et un modèle mono exponentiel. • Mesure du retard de rehaussement lésionnel (RET) par rapport à une ROI témoin placée dans l’artère fémorale commune (AIF) : prise en compte des variations interindividuelles physiologique de vitesse circulatoire • Calcul de K trans (constante de transfert), Ve (volume extra cellulaire) • Issues de la séquence de diffusion (DWI MRI) : calcul du coefficient apparent de diffusion (ADC) 19 Extraction des paramètres quantitatifs modélisation 20 Plan 1. Introduction / Problématique 2. Objectifs 3. Matériel et méthode 4. Résultats et discussion 5. Conclusion 21 Résultats par patients • Sur les 50 patients : • 31 patients (62 %) : cible unique • 19 patients (38 %) : cibles multiples (au maximum 3 cibles) • 7 patients présentaient des cibles multiples uniquement tumorales • 10 patients présentaient des cibles multiples mixtes, bénignes et tumorales • 2 patients présentaient des cibles multiples uniquement bénignes • Pour les cibles multiples : • prédominance des cibles mixtes, rendant bien compte de la difficultés du diagnostic basé sur des paramètres visuels • Peu de cibles multiples uniquement bénignes 22 Résultats par cibles • Sur les 73 cibles biopsiées : • 45 cibles positives (61,6 %) concernant 37 patients • 29 patients : cible unique • 8 patients : cibles multiples (2 cibles maximum) • 28 cibles négatives (38,4 %) concernant 23 patients • 20 patients : cible unique • 3 patients : cibles multiples (3 cibles maximum) 23 Résultats pour les paramètres issus de la courbe de rehaussement AUGC Cibles bénignes Cibles tumorales WI WO A TA Moyenne 9,547532621 83,4779748 -0,92330608 1,230598886 5,472942902 Ecart type 1,815658211 12,20738596 2,111416596 0,200797238 0,639411671 Moyenne 9,592020572 86,77879345 -0,313765259 1,223664824 5,244662425 Ecart type 3,409150707 12,43332982 2,012000877 0,389659741 0,830372486 p 0,471407899 0,135662397 0,114530569 0,460653084 0,096960961 • Absence de différence significative entre les cibles bénignes et tumorales • Toutefois, une tendance logique se dégage en faveur d’un WI / WO et d’un TTP plus rapide pour les cibles tumorales 24 Résultats pour les paramètres issus de la courbe de rehaussement AUGC Cibles bénignes Cibles tumorales WI WO A TTA Moyenne 9,547532621 83,4779748 -0,92330608 1,230598886 5,472942902 Ecart type 1,815658211 12,20738596 2,111416596 0,200797238 0,639411671 Moyenne 9,592020572 86,77879345 -0,313765259 1,223664824 5,244662425 Ecart type 3,409150707 12,43332982 2,012000877 0,389659741 0,830372486 p 0,471407899 0,135662397 0,114530569 0,460653084 0,096960961 • Absence de différence significative entre les cibles bénignes et tumorales • Toutefois, une tendance logique se dégage en faveur d’un WI / WO et d’un TTP plus rapide pour les cibles tumorales 25 Résultats pour les paramètres issus de la courbe de rehaussement Modélisation 3D analysant TA, WI et WO : Tendance confirmée pour les lésions tumorales (en rouge) à avoir un temps d’arrivée au pic de rehaussement, un WI et un WO plus rapides 26 Résultats pour les paramètres issus de la courbe de rehaussement Modélisation 3D analysant TA, WI et WO : Tendance confirmée pour les lésions tumorales (en rouge) à avoir un temps d’arrivée au pic de rehaussement, un WI et un WO plus rapides 27 Résultats pour les paramètres issus du modèle pharmacocinétique et de la séquence de diffusion RET Cibles bénignes Cibles tumorales Ktrans ve ADC Moyenne 1,662789921 0,801571947 9,773905033 140,6917469 Ecart type 0,834506013 0,728368646 4,732858541 34,4287578 Moyenne 1,7262011 0,701772484 9,312781416 146,7431863 Ecart type 1,018609308 0,411293984 4,022600498 34,66459491 p 0,387095156 0,256276411 0,335691496 0,23563731 • Absence de différence significative entre les cibles bénignes et tumorales, en particulier pour le coefficient apparent de diffusion •Les valeurs d’ADC sont même plus basses en moyenne pour les lésions bénignes !! 28 Résultats pour les paramètres issus du modèle pharmacocinétique et de la séquence de diffusion RET Cibles bénignes Cibles tumorales Ktrans ve ADC Moyenne 1,662789921 0,801571947 9,773905033 140,6917469 Ecart type 0,834506013 0,728368646 4,732858541 34,4287578 Moyenne 1,7262011 0,701772484 9,312781416 146,7431863 Ecart type 1,018609308 0,411293984 4,022600498 34,66459491 p 0,387095156 0,256276411 0,335691496 0,23563731 • Absence de différence significative entre les cibles bénignes et tumorales, en particulier pour le coefficient apparent de diffusion •Les valeurs d’ADC sont même plus basses en moyenne pour les lésions bénignes !! 29 Résultats pour les paramètres issus du modèle pharmacocinétique et de la séquence de diffusion Par ailleurs, L’analyse visuelle de l’ADC n’est pas plus discriminante… Patient de 81 ans ; récidive biologique avec un PSA à 5,8 (nadir à 0,4 en post HIFU) : cartographie ADC Plages de restriction de la diffusion en partie moyenne antérieure droite et base gauche : pas de différence de signal à l’analyse visuelle Valeurs moyennes d’ADC : 170 s/mm2 en PMD et 141 s/mm2 en BG Biopsies ciblées : ADK gleason 8 (4+4) en PMD, fibrose post-HIFU en base gauche 30 Plan 1. 2. 3. 4. Introduction / Problématique Objectifs Matériel et méthode Résultats et discussion 5. Conclusion 31 Au total • Cette étude montre qu’il n’existe pas de paramètre quantitatif permettant de distinguer de façon optimale les lésions tumorales des lésions bénignes en cas de récidive post-HIFU de cancer de prostate • Les résultats de l’IRM quantitative n’apportent donc aucun changement potentiel quant à la technique et au ciblage des biopsies après traitement par HIFU en cas de récidive biologique puisque toute cible hypervasculaire suspecte sera biopsiée • Les seules tendances (logiques) observées sont celles d’un WI / WO et d’un temps d’arrivée au pic de rehaussement plus rapide en cas de lésion cible tumorale • La complexité des manipulations et la nécessité de disposer de logiciels dédiés pour les calculs rendent donc la réalisation de l’IRM quantitative peu adaptée à une activité clinique de routine pour améliorer la détection des récidives de cancer de prostate après un ou des traitements par HIFU 32
