Le score dE GENEVE SIMPLIFIÉ EST
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IRM MULTIPARAMÉTRIQUE DU CANCER DE LA PROSTATE GLEASON 6 ET 7 J. Pucheux1,2, D. Bussy1,2, A.M. Bergemer-Fouquet1,3, P. Bertrand1,2, L. Brunereau1,2 Faculté de Médecine – Université François Rabelais, Tours, France 2 Service de Radiologie – CHRU de Tours, France. 3 Service d’Anatomopathologie – CHRU de Tours, France 1 Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Introduction Cancer de la prostate - 1ère cause de cancer de l’homme - 2ème cause de mortalité par cancer Dépistage - Toucher rectal - Dosage sérique de l’antigène spécifique de la prostate (PSA) PSA > 4 ng/ml : cancer ? Microbiopsie prostatique G Fournier, A Valeri, P Mangin, O Cussenot. Cancer de la prostate. Diagnostic et bilan d’extension. Encyclopédie médico-chirurgicale. 2004;(18-560-A-12) Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Place de l’IRM - Initialement bilan d’extension - (R)évolution dans les indications de l’IRM prostatique - Nouvelles techniques - Amélioration des antennes - Haut champ - Séquences fonctionnelles - Nouvelles exigences des cliniciens - Diagnostic de plus en plus précoce, à un stade non palpable - Traitement conservateur nécessitant une cartographie lésionnelle L’IRM a désormais sa place dans la détection du cancer Lemaitre L, Rouvière O, Penna-Renard R, Villers A, Puech P. MRI and prostate cancer: a paradigm shift. J Radiol. 2008 Sep;89(9 Pt 1):1053–64 Introduction Matériels et méthodes Séquences fonctionnelles Spectroscopie Diffusion Perfusion Résultats Discussion Conclusion Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Spectroscopie Séquences fonctionnelles Spectroscopie Diffusion Perfusion sfrnet.org Quantification de métabolites Cancer prostate : Choline, Citrate Se 72% - Sp 93% Mais : Acquisition et post-traitement longs Utilisation antenne endorectale Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Diffusion Séquences fonctionnelles Spectroscopie Diffusion Perfusion b0 b 1000 CDA Etude des mouvements microscopiques de l’eau libre Calcul du coefficient de diffusion apparent (CDA) Cancer prostate : CDA Utilisation antenne de surface Acquisition et post-traitement rapides Pas d’injection de Gadolinium Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Perfusion Séquences fonctionnelles Spectroscopie 0s 4s 8s 12s 16s 20s Diffusion Perfusion Etude dynamique du rehaussement prostatique après injection de Gadolinium : acquisition du volume prostatique répétée 30 x dans le temps Cancer prostate : néoangiogenèse rehaussement plus précoce et plus intense que le reste de la glande Utilisation antenne de surface Introduction Matériels et méthodes Séquences fonctionnelles Spectroscopie Diffusion Résultats Discussion Conclusion Dans cette étude nous avons privilégié le couple diffusion / perfusion Antenne de surface en réseau phasé Séquences rapides Temps total de l’examen : 30 min Perfusion Adapté à la pratique quotidienne T2 + couple diff/perf Se > 90%, Sp 80-90% dans la détection du cancer de prostate Kozlowski P, Chang SD, Jones EC, Berean KW, Chen H, Goldenberg SL. Combined DW-MRI and DCE-MRI for prostate cancer diagnosis—Correlation with biopsy and histopathology. J. Magn. Reson. Imaging. 2006 Jul;24(1):108–13 Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Imagerie paramétrique Diffusion et perfusion : permet de calculer différents paramètres Diffusion : Coefficient de diffusion apparent (CDA) Perfusion : - semi-quantitative (Time to peak (TTP), wash in (WI), wash out (WO), aire sous la courbe (ASC), pic de rehaussement maximal) - quantitative (Ktrans, Kep, Ve, AUCBN...) Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Objectifs de l’étude : - Evaluer la capacité du CDA, du TTP, du WI, du WO, de l’ASC et du pic de rehaussement maximal à distinguer le cancer du tissu sain - Distinguer parmi eux les plus performants - Dans une population dont le grade histopronostique était soit Gleason 3+3, soit Gleason 3+4 ou 4+3 Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Matériels et méthodes Patients Etude rétrospective de novembre 2008 à septembre 2012 Critères d’inclusion : - Prostatectomie radicale - Score de Gleason (sur pièce de prostatectomie) à 3 + 3 ou 3 + 4 - Examen IRM complet (T1, T2, diffusion, perfusion) Critères d’exclusion : - Antécédent de ttt chirurgical, hormonal, de radiothérapie ou de chimiothérapie - Remaniements hémorragiques post biopsie ou artefact de mouvement à l’imagerie Introduction Matériels et méthodes Patients 81 patients retenus : - 30 Gleason 3+3 - 51 Gleason 3+4 ou 4+3 52 à 76 ans (âge moyen : 64,4 ans) PSA moyen : 9,24 ng/ml [1,27 - 39] Résultats Discussion Conclusion Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Exploration IRM IRM 1,5 Tesla Antenne de surface en réseau phasé Protocole d’étude : - Axial T1 - Axial, coronal et sagittal T2 - Axial diffusion, avec un facteur b égal à 0 et 1000 s/mm 2 - Axial perfusion après injection de Gadolinium Conclusion Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Anatomo-pathologie Inclusion en totalité des pièces opératoires Apex et base débités en coupe para sagittales Lobes découpés en grandes coupes horizontales Anatomopathologiste non informé du résultat de l’IRM Au moins un foyer opératoire score de Gleason 3+3, 3+4 ou 4+3 Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Analyse des images Génération de la cartographie CDA : Calcul de la valeur de chaque pixel à partir des imageries de diffusion à b0 et b1000 selon une estimation logarithmique linéaire : b0 b1000 Cartographie CDA Introduction Matériels et méthodes Analyse des images Paramètres de perfusion Calculés à partir de la courbe de rehaussement en un ou plusieurs points de l’image Résultats Discussion Conclusion Introduction Matériels et méthodes Analyse des images Paramètres de perfusion - Pic de rehaussement maximal - Wash in - Time to peak - Wash out - Aire sous la courbe Résultats Discussion Conclusion Introduction Matériels et méthodes Analyse des images Résultats Discussion Conclusion Pic de rehaussement maximal Paramètres de perfusion - Pic de rehaussement maximal - Wash in - Time to peak - Wash out - Aire sous la courbe Intensité maximale (D) du signal au cours du temps Introduction Matériels et méthodes Analyse des images Résultats Discussion Conclusion Wash in Paramètres de perfusion - Pic de rehaussement maximal - Wash in - Time to peak - Wash out - Aire sous la courbe Pente de la droite entre le début du rehaussement (au temps A) et le maximum de rehaussement (au temps B). Egale à (D-C)/(B-A) Introduction Matériels et méthodes Analyse des images Résultats Discussion Conclusion Time to peak Paramètres de perfusion - Pic de rehaussement maximal - Wash in - Time to peak - Wash out - Aire sous la courbe Temps entre le début du rehaussement (A) et le pic de rehaussement. Introduction Matériels et méthodes Analyse des images Résultats Discussion Conclusion Wash out Paramètres de perfusion - Pic de rehaussement maximal - Wash in - Time to peak - Wash out - Aire sous la courbe Pente de la droite de régression linéaire à la courbe de rehaussement entre le temps B et la fin de la séquence Introduction Matériels et méthodes Analyse des images Résultats Discussion Conclusion Aire sous la courbe de rehaussement Paramètres de perfusion - Pic de rehaussement maximal - Wash in - Time to peak - Wash out - Aire sous la courbe Calcul de l’intégrale de la courbe entre le début du rehaussement (temps A) et la fin de la séquence Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Analyse des images Logiciel OsiriX Affichage simultané et synchronisé des séries T1, T2, diffusion et perfusion Mise en place de trois régions d’intérêt (RI) : - Une dans le foyer cancéreux - Deux placées en zone saine : - dans la zone périphérique - dans la glande interne Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Analyse des images : Mise en place des Régions d’Intérêt (RI) 2 cas de figures : - Foyer unique, visible à l’IRM sur la séquence T2 : RI placées sur la séquence T2 puis propagées aux autres séries - Foyers multiples ou foyer unique non visible en T2 : RI placées en zones cancéreuse et saines à partir de la coupe histologique correspondante Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Analyse des images : Mise en place des RI Foyer unique, visible sur la séquence T2 Foyer hypointense (flèche verte) au sein de la zone périphérique spontanément en hypersignal (flèches bleues) Mise en place des RI sur l’imagerie T2, puis propagation sur les séries de perfusion et de diffusion Diff Diff Perf Perf Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Analyse des images : Mise en place des RI Foyers multiples, ou unique mais non visible en T2 Sur l’imagerie T2, seul un foyer est nettement visible (flèche verte) Le 2ème foyer (flèche bleue) est mal visible Le 3ème foyer (à la frontière zone périphérique, zone de transition) n’est pas visible Diff La coupe histologique permet de repérer les foyers cancéreux et le tissu sain Perf Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Statistiques Pour chaque paramètre, en distinguant les populations Gleason 6 et Gleason 7 : - Comparaison des moyennes de la distribution des différents types tissulaires par analyse de la variance - Recherche de différence significative par un test t de Student entre - Cancer et zone périphérique (ZP) - Cancer et glande interne (GI)* - ZP et GI * la glande interne est formé de la zone de transition et de la zone centrale, et sont indissociables à l’IRM Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Statistiques - Déterminer quels paramètres étaient capable de discriminer le cancer de la ZP ou de la GI à la fois dans les populations Gleason 6 et Gleason 7 Seuil de significativité fixé à 5 % pour l’ensemble des tests statistiques. Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Résultats Analyse de la variance (ANOVA) : Pour la population Gleason 6 Les moyennes des distributions des différentes variables étaient toutes significativement différentes d’une distribution aléatoire, sauf le wash out Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Analyse de la variance (ANOVA) : Pour la population Gleason 7 Les moyennes des distributions des différentes variables étaient toutes significativement différentes d’une distribution aléatoire, sauf le wash out Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Test t de Student Pour la population Gleason 6 Le CDA, le Wash in et le TTP étaient significativement différents entre : - Cancer et zone périphérique - Cancer et glande interne Conclusion Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Test t de Student Pour la population Gleason 6 Le CDA, le Wash in et le TTP étaient significativement différents entre : - Cancer et zone périphérique - Cancer et glande interne Pour la population Gleason 7 Le CDA, le pic de rehaussement, le Wash in et l’aire sous la courbe étaient significativement différents entre : - Cancer et zone périphérique - Cancer et glande interne Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Test t de Student Pour la population Gleason 6 Le CDA, le Wash in et le TTP étaient significativement différents entre : - Cancer et zone périphérique - Cancer et glande interne Pour la population Gleason 7 Le CDA, le pic de rehaussement, le Wash in et l’aire sous la courbe étaient significativement différents entre : - Cancer et zone périphérique - Cancer et glande interne Les seuls paramètres capables de différencier le cancer de la zone périphérique ou le cancer de la glande interne indifféremment pour les populations Gleason 6 et 7 étaient donc le CDA pour la diffusion et le Wash in pour la perfusion Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Discussion Couple Imagerie de diffusion / perfusion : Sensibilise la détection du cancer de prostate Toutefois : - Pas de standardisation de ces techniques - Critères utilisés dans analyse de l’imagerie de perfusion : encore largement discutés Dans notre étude, les paramètres les plus discriminants pour distinguer le cancer du tissu sain, que ce soit dans la zone périphérique ou dans la zone interne, étaient le CDA pour la perfusion, le Wash in pour la perfusion Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Choix de l’antenne Fallait-il utiliser une antenne endorectale ? Longtemps Gold-Standard Mais : - Matériel couteux à usage unique - Déforme la région postérieure de la prostate - Génère des artefacts de mouvement Progrès des antennes de surface - Antenne multi-éléments en réseau phasé - Signal plus homogène sur l’ensemble de la glande - Résolution spatiale comparable à l’antenne endorectale Antenne de surface suffisante pour la détection du cancer de prostate Antenne endorectale conserve la supériorité dans la spectroscopie et le suivi du cancer traité Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Imagerie de diffusion : choix du facteur b Etudes menées avec des valeurs de b très différentes - Selon les auteurs, le b utilisé varie entre 100 et 2000 s/mm 2 - Plus b est élevé, meilleure est la détection du cancer intra-prostatique - Mais plus b est élevé : - plus le rapport signal/bruit diminue - moins bonne est la résolution spatiale b = 1000 s/mm2 : compromis intéressant entre la résolution spatiale, le rapport signal/bruit et la détection du cancer Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Imagerie de diffusion : valeurs du CDA Notre étude démontre que le CDA est significativement abaissé dans le cancer par rapport : - à la zone périphérique - mais également à la glande interne Ces données sont comparables à celles recueillies dans la littérature Le CDA est significativement abaissé dans le tissu cancéreux, en accord avec les données disponibles de la littérature Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Imagerie de diffusion : calcul de la cartographie CDA Cartographie calculée à partir d’une estimation logarithmique linéaire Mais la diffusion répondrait plutôt à une décroissance mono ou biexponentielle : - dont le calcul est différent - qui nécessite l’utilisation de nombreux b (au lieu de 2) - technique encore réservée à la recherche clinique Le calcul du CDA à partir d’une estimation logarithmique linéaire reste le gold standard pour les examens réalisés en routine quotidienne Riches SF, Hawtin K, Charles‐Edwards EM, de Souza NM. Diffusion‐weighted imaging of the prostate and rectal wall: comparison of biexponential and monoexponential modelled diffusion and associated perfusion coefficients. NMR in Biomedicine. 2009 Apr 1;22(3):318–25 Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Imagerie de perfusion : pourquoi quantifier ? Imagerie basée sur le rehaussement précoce et intense du tissu cancéreux Analyse visuelle qualitative : insuffisante : - Se 46 à 58% - Difficile dans la glande interne où le rehaussement est très hétérogène - Nécessite la visualisation d’un grand nombre de coupes Intérêt de l’utilisation de paramètres qui permettent de « valoriser » la séquence de perfusion, par extraction d’informations pertinentes Girouin N, Mège-Lechevallier F, Tonina Senes A, Bissery A, Rabilloud M, Maréchal J-M, et al. Prostate dynamic contrast-enhanced MRI with simple visual diagnostic criteria: is it reasonable? Eur Radiol. 2007 Jun;17(6):1498–509 Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Imagerie de perfusion : comment quantifier ? Deux approches : - Quantitative : - Calcul de paramètres pharmacocinétiques dérivés d’un modèle physiologique Modèle physiologique souvent dérivé du modèle cérébral Adaptation au tissu prostatique sujette à caution Reproductibilité discutée Mise en œuvre complexe - Semi-quantitative : - Paramètres dérivés de la courbe de rehaussement Méthode robuste et reproductible Mise en œuvre simple Nous avons préféré la méthode semi-quantitative, plus accessible, et moins sujette à controverse Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Imagerie de perfusion : influence de la taille de la lésion sur sa détection Lésions de moins de 0,3 mm de diamètre : pas de néoangiogenèse La visibilité ne devient satisfaisante qu’à partir de 0,5 cm 3. Or la majorité des lésions < 0,5 cm3 sont quiescentes. La mauvaise détection des petites lésions < 0,5 cm 3 est contrebalancée par le faible pouvoir agressif de ces tumeurs Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Les paramètres de perfusion dans la littérature MR Engelbrecht Meilleur paramètre : pic de rehaussement Mais paramètre dérivé d’un modèle pharmacocinétique Pas d’évaluation du wash in JK Kim Wash in + T2 plus performant que T2 seul Mais les autres paramètres semi quantitatifs n’étaient pas évalués S Isebaert Wash in : meilleur paramètre pour distinguer le cancer de la zone périphérique saine. Mais la performance du wash in entre cancer et glande interne n’a pas été étudiée. Nous démontrons que le Wash in est capable de distinguer le cancer du tissu sain, tant dans la zone périphérique que dans la glande interne Engelbrecht MR, Huisman HJ, Laheij RJF, Jager GJ, van Leenders GJLH, Hulsbergen-Van De Kaa CA, et al. Discrimination of Prostate Cancer from Normal Peripheral Zone and Central Gland Tissue by Using Dynamic Contrast-enhanced MR Imaging1. Radiology. 2003 Oct 1;229(1):248–54 Kim JK, Hong SS, Choi YJ, Park SH, Ahn H, Kim C-S, et al. Wash-in rate on the basis of dynamic contrast-enhanced MRI: Usefulness for prostate cancer detection and localization. J. Magn. Reson. Imaging. 2005 Nov;22(5):639–46 Isebaert S, De Keyzer F, Haustermans K, Lerut E, Roskams T, Roebben I, et al. Evaluation of semi-quantitative dynamic contrast-enhanced MRI parameters for prostate cancer in correlation to whole-mount histopathology. European Journal of Radiology [Internet]. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21912077 Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Limites de l’étude Nombre de patients faible (n = 81) - Difficulté à obtenir une imagerie complète non artéfactée - Recrutement limité par l’inclusion de patients uniquement Gleason 3+3, 3+4 ou 4+3 Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Limites de l’étude Recrutement limité aux patients Gleason 3+3, 3+4 ou 4+3 - Intérêt : obtenir une population avec microarchitecture tissulaire homogène - Mais important biais de recrutement - Toutefois, il est démontré que plus la tumeur est agressive, plus le CDA diminue, et plus la néoangiogenèse (et donc les modifications du Wash in) est développé deSouza NM, Riches SF, Vanas NJ, Morgan VA, Ashley SA, Fisher C, et al. Diffusion-weighted magnetic resonance imaging: a potential non-invasive marker of tumour aggressiveness in localized prostate cancer. Clin Radiol. 2008 Jul;63(7):774–82 Gyftopoulos K, Vourda K, Sakellaropoulos G, Perimenis P, Athanasopoulos A, Papadaki E. The Angiogenic Switch for Vascular Endothelial Growth Factor-A and Cyclooxygenase-2 in Prostate Carcinoma: Correlation with Microvessel Density, Androgen Receptor Content and Gleason Grade. Urologia Internationalis [Internet]. 2011 Sep 10 ; Disponible sur : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21912077 Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Limites de l’étude Imagerie réalisée sur une IRM 1,5 Tesla L’utilisation d’une IRM 3T permet : - d’améliorer le rapport signal/bruit - d’augmenter la résolution spatiale Cet équipement n’était pas disponible lors de notre étude. Conclusion Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Limites de l’étude Imagerie réalisée au décours des micro-biopsies Micro-biopsies : - remaniements hémorragiques - artefacts sur l’IRM = possibles faux négatifs ou faux positifs Les patients dont l’imagerie apparaissait trop artéfactée ont été exclus. Introduction Matériels et méthodes Résultats Discussion Conclusion Conclusion Dans notre étude : - Le CDA et le Wash in étaient les meilleurs paramètres pour discriminer le cancer du tissu sain - Tant dans la zone périphérique que dans la glande interne La validité de ces résultats reste cependant à confirmer par une étude prospective, sur un échantillon plus important. La confirmation de l’utilité de ces paramètres pourraient à terme faciliter la détection des lésions cancéreuses intra-prostatiques.
