Un protocollo per eseguire la biopsia mirata della prostata utilizzando un sistema di fusione di MRI-ultrasuono è presentato qui.
Qui, presentiamo un protocollo per eseguire la biopsia della prostata mirata usando un ultrasuono di imaging a risonanza magnetica (MRI / U.S.) il sistema di fusione. Carcinoma della prostata è tradizionalmente stato diagnosticato tramite biopsia transrectal ultrasuono (TRUS). Anche se considerato il gold standard, TRUS è in grado di visualizzare più lesioni di cancro della prostata e quindi richiede campionamento della intera prostata. Questo metodo di biopsia spesso undergrades cancro alla prostata e non riesce a rilevare fino al 35% dei cancri sulla biopsia iniziale. MRI della prostata ha dimostrato di avere un’eccellente sensibilità nella rilevazione delle lesioni cancerogene, e gli avanzamenti nella tecnologia MRI durante l’ultima decade hanno portato allo sviluppo di biopsia mirata. Nella biopsia mirata, un dati di sovrapposizioni MRI-piattaforma software sul live TRUS immagini per creare un fuso MRI / il modello tridimensionale degli Stati Uniti della prostata. Regioni sospette per malignità su MRI sono sagomate da un radiologo, caricate nel sistema di fusione e quindi visualizzate all’interno di MRI dal vivo / U.S. fuso modello. L’urologo è quindi in grado di direttamente la biopsia questi obiettivi. Rispetto ai convenzionale biopsia TRUS, MRI / tecnologia di fusione degli Stati Uniti ha dimostrata di migliorare la rilevazione di carcinoma clinicamente significativo, riducendo la rilevazione del cancro insignificante. Questa tecnologia, pertanto, ha il potenziale per diagnosticare il cancro della prostata principalmente negli uomini che potrebbero trarre beneficio dal trattamento.
Carcinoma della prostata è il secondo tumore più comune negli uomini americani, con circa 165.000 casi diagnosticati nel 20181. La maggior parte di questi casi sono stata diagnosticata tramite ecografia transrettale (TRUS)-biopsia, una metodologia che è stata sviluppata nel 1960 prima guadagnando l’accettazione diffusa in anni 19802. Nella biopsia TRUS, il clinico in genere esegue una biopsia della sestante, campionamento sistematicamente alla base, medio e l’apice di ogni hemigland3. Nonostante sia lunga considerato il gold standard per la diagnosi, la biopsia TRUS ha parecchie imperfezioni. Perché ultrasuono solitamente non riesce a visualizzare il cancro, viene eseguita una biopsia TRUS sistematicamente tutte le parti della prostata di campionamento, piuttosto che mirare a bersagli singoli (Figura 1). Così, la biopsia TRUS è “cieca” e sotto-classificazione si verifica in oltre il 46% dei pazienti e fino al 35% dei tumori sono rilevata sul primo TRUS biopsia4,5.
Della prostata risonanza magnetica (MRI), segnalata già nel 1983, ha rivoluzionato la diagnosi di carcinoma della prostata nel corso degli ultimi dieci anni6. Multiparametrica MRI (mpMRI) combina imaging di contrasto T1 e T2 con formazione immagine diffusione appesantita (DWI) e aumento di contrasto dinamico (DCE) per creare sia una valutazione anatomica e funzionale della ghiandola7. Questa modalità di imaging multiparametrica unita facilita la visualizzazione del tumore e ha dimostrata di avere capacità superiore di rilevare il cancro della prostata. Rispetto alla biopsia TRUS che ha una sensibilità di circa il 60%, mpMRI ha dimostrato di avere sensibilità alta come 96% nella rilevazione delle lesioni che sono successivamente confermato per harbor il carcinoma della prostata8,9,10 ,11. Per aumentare la standardizzazione dell’interpretazione di mpMRI, la società europea di radiologia urogenitale sviluppato la prostata Imaging-Reporting e sistema di dati (PI-Rad) per le regioni di interesse (ROI) che sono sospette per carcinoma della prostata12. ROIs sono classificati su una scala di Likert di cinque-punto, dove ha un punteggio di 1 bassissimo rischio di malignità e un punteggio di 5 è considerato una lesione ad alto rischio. ROIs classificati come grado 3 o superiore sono spesso perseguito durante la biopsia della prostata.
Gli avanzamenti nella tecnologia di MRI hanno portato allo sviluppo di mirate biopsia della prostata, che è facilitata dal MRI-ultrasuono (MRI / U.S.) fusione. In questa modalità, un mpMRI dati di software piattaforma sovrapposizioni sul vivere Immagini ecografia transrettale e crea un fuso modello tridimensionale (3D), permettendo all’operatore di visualizzare un ROI MRI-rilevata in tempo reale su un monitor. Una volta registrati sia il MRI e gli USA, ROIs visto l’immagine di MRI sono trasferiti all’immagine di ultrasuono. Questi ROIs possono quindi essere individualmente mirati, conosciuta come la “biopsia mirata”. La traiettoria di ogni posizione di nucleo dell’ago e la biopsia sono monitorati con un alto grado di precisione e registrati all’interno del sistema di software (Figura 2). Questo consente al medico di ricampionare un bersaglio nel raggio di 3 mm a qualsiasi sessione di biopsia follow-up13,14. Biopsia di monitoraggio è particolarmente utile nei programmi di sorveglianza attiva in quanto i fuochi di basso rischio cancro possono essere monitorati in modo affidabile per progressione patologica nel corso del tempo.
Durante la decade passata, diversi MRI / dispositivi di fusione US sono stati sviluppati per uso commerciale, e parecchi studi hanno studiato l’efficacia di questo metodo di biopsia. Due studi prospettici su larga recentemente dimostrato il valore di MRI / tecnologia fusion US nella diagnosi di carcinoma della prostata15,16. In entrambi gli studi, orientamento di MRI / fusione di US è stato confrontato con la biopsia TRUS sestante standard negli uomini con le lesioni di MRI-visibile. Quando MRI / fusione di US è stato usato, biopsia mirata rilevati più casi di carcinoma della prostata clinicamente significativo che biopsia TRUS da solo, e in uno degli studi il nuovo metodo rilevata meno casi di cancro alla prostata insignificante15. Con il rilevamento ridotto di cancro clinicamente insignificante, biopsia guida può risparmiare molti pazienti il disagio emotivo di una diagnosi di cancro, come pure la morbosità connessa con ulteriori biopsie della prostata. Pazienti che harboring intermedio o ad alto rischio di carcinoma della prostata sono probabili essere diagnosticato tramite biopsia guida e possono essere indicati per il trattamento di conseguenza.
UCLA ha lanciato suo MRI / biopsia fusione US programma all’inizio del 2009 con l’uscita del primo Food and Drug Administration FDA-approvato fusione piattaforma di biopsia. Diverse piattaforme ora sono state sviluppate e sono disponibili a livello internazionale. Ognuno utilizza componenti hardware e software proprietario per unire i dati di MRI e noi in tempo reale per consentire la biopsia mirata. La tabella 1 presenta i dati per diversi del fusion più comunemente utilizzati sistemi17. L’esperienza UCLA è principalmente con i sistemi di Artemis e UroNav, attraverso il quale la maggior parte delle biopsie di fusione negli Stati Uniti attualmente eseguita.
Eseguita in ambulatorio in anestesia locale, questo nuovo metodo di biopsia sta rapidamente guadagnando adozione per la diagnosi e la sorveglianza del cancro alla prostata. Qui forniamo un protocollo tecnico per l’esecuzione di biopsia mirata della prostata tramite MRI / fusione di US.
L’uso di MRI / fusione US per guidare la biopsia della prostata promette vantaggi importanti sopra tradizionale orientamento TRUS nella diagnosi e nella sorveglianza del cancro alla prostata. TRUS biopsia è unica tra le biopsie immagine-Guida in quanto il tessuto non è ottenuto da lesioni specifiche, dal momento che la maggior parte dei tumori della prostata è invisibile su ultrasuoni18. Il mpMRI ha permesso gli urologi e radiologi per visualizzare e rischio-stratificare le lesioni della prostata, contribuendo a pazienti di triage verso o lontano da biopsia. MRI / tecnologia di biopsia US fusion facilita il campionamento delle lesioni di MRI-visibile con grande precisione e riproducibilità e quindi migliora la rilevazione di cancro clinicamente significativo rispetto ai convenzionale biopsia TRUS.
Il più grande valore di MRI / tecnologia di fusione degli Stati Uniti si trova all’interno della sua capacità di proiettare precisamente ROIs MRI-rilevato su immagini TRUS per il targeting. La precisa sovrapposizione di immagini MRI e TRUS è quindi essenziale. Diversi passaggi critici eseguita durante MRI / biopsia fusione US — ingresso automaticamente o con clinico — aumentare la precisione di ogni biopsia. Innanzitutto è compensazione del movimento, iniziata dal clinico. Movimento del paziente, anche se lieve, è inevitabile durante una biopsia unsedated e può spostare la sovrapposizione dei dati di MRI su immagini TRUS. Il risultato è una “biopsia mirata” che non trova la porta. Compensazione del movimento riporta immagini MRI sia TRUS nella registrazione uno con l’altro. È indispensabile effettuare la compensazione del movimento durante MRI / biopsia di fusione US al fine di confermare l’assenza di movimento e frequentemente valutare se immagini MRI e TRUS rimangono esattamente sovrapposti.
Inoltre viene eseguita la compensazione per altri tipi di distorsione prostatica durante MRI / biopsia fusione US. Registrazione rigida, anche eseguita dal clinico, corregge l’orientamento della prostata differenze basate sul posizionamento del paziente. Queste discrepanze si verificano perché il mpMRI è acquisito mentre il paziente è in posizione supina, mentre l’ecografia 3D è acquisito mentre il paziente è in decubito laterale. Una volta completata la registrazione rigida, elastico registrazione viene eseguita automaticamente dal sistema software. Registrazione elastico compensa la compressione della prostata dalla sonda TRUS. Queste avanzate funzionalità software-mediata di MRI / fusione US Abilita il campionamento preciso di ROIs, migliorando così la rilevazione del cancro.
Durante la biopsia mirata, si deve prestare attenzione per garantire il corretto campionamento di un ROI. Biopsia di ROIs con il più alto livello di sospetto (come definito da PI-RADs v2) dovrebbe essere effettuata in primo luogo, seguito da ROIs con basso livello di sospetto e infine la biopsia sistematica sestante. Questa raccomandazione si basa sull’idea che possono diminuire la qualità delle immagini e di rilevamento con ogni biopsia a causa del movimento della ghiandola, l’edema della prostata o sviluppo di ematoma. Biopsia mirata accurata si basa sul minimo anatomico discrepanza tra mpMRI della prostata e TRUS.
Durante il campionamento ROIs, i medici devono rispettare una strategia di biopsia che massimizza il campionamento del tessuto sospetto, riducendo al minimo la biopsia tempo e disagio per il paziente. Una tale strategia coinvolge ottenere tutti i core dal centro del ROI. Questo metodo permette teoricamente per tessuto all’interno di un ROI da campionare anche se registrazione di MRI e TRUS è leggermente inclinata. Un’altra strategia è per esempio il centro del ROI pure regioni nella periferia che possono harbor un diverso grado di cancro. ROIs più grandi possono richiedere un numero maggiore di core per garantire campionamento appropriato. Presso la UCLA, la linea guida generale è quello di ottenere 1 core del tessuto ogni 3 mm dell’asse più lungo. Tutte le biopsie direzionate presso un ROI sono considerate da biopsie mirate.
Negli ultimi anni, uno sforzo ha stato fatto di cambiare metodi di screening al fine di ridurre il overdiagnosis e overtreatment di carcinoma della prostata. L’importanza delle modalità diagnostiche che portano un ad alto rendimento per malattia clinicamente significativa è aumentata. A causa della precisione di fusione di MRI-US per l’orientamento di biopsia, i clinici hanno cercato una maggiore attuazione di questa tecnologia11,15,16. Presso la UCLA, più di 3.500 biopsie di fusione sono state effettuate fin dalla nascita del programma nel 2009, un’esperienza tra più grande (Figura 5) la nazione. C’è stata una crescita continua del programma come il valore di MRI / fusione di US è sempre più riconosciuto e vengono sviluppati nuovi usi. La capacità di questa tecnologia di ricampionare i fuochi del cancro richiesto l’istituzione di un programma di sorveglianza attiva basato interamente su MRI / biopsia fusione US. Dal 2009, sono stati arruolati più di 750 uomini con carcinoma della prostata a basso rischio. Ogni paziente viene sottoposto a MRI / biopsia fusione US ogni 1 − 2 anni ricampionare i fuochi originali di cancro e sistematicamente, altre parti della prostata. Pazienti con nessuna progressione patologica rimangono sulla sorveglianza attiva ed evitare il trattamento radicale (ed i possibili effetti negativi di tali trattamenti). La diagnosi e la sorveglianza dei pazienti con MRI / tecnologia di fusione degli Stati Uniti porta a tassi di rilevamento migliorato di quei pazienti che necessitano di cure.
Durante la biopsia iniziale usando MRI / fusione US, il campionamento sistematico è ottenuta con campionamento mirato di lesioni visibili. In questa biopsia di combinazione, entrambi i metodi biopsia vengono eseguiti utilizzando la risonanza magnetica / sistema di fusione degli Stati Uniti. Il sito di ogni core di biopsia è registrato, sia all’interno che all’esterno le lesioni di MRI-visibile. La biopsia di combinazione tramite MRI / sistema di fusione degli Stati Uniti permette la rilevazione di carcinoma della prostata clinicamente significativo più oltre entrambi metodo da solo19. Perché alcune lesioni sono inosservati da MRI rimane un mistero. Alcune morfologie di carcinoma della prostata, come ad esempio la varietà cribiform aggressivo, non sono facilmente distinguibili dal tessuto normale su MRI20circostante. Inosservato cancro i fuochi più tardi scoperti sul Monte intera patologia sono spesso piccole e le lesioni meno di 0,5 cc sono spesso invisibili su MRI21. Anche se piccolo nel volume queste lesioni possono avere relativamente grandi superfici, che li rende più probabilità di essere rilevati tramite biopsia sistematica di biopsia mirata. La biopsia sistematica tramite MRI / dispositivo di fusione US può anche essere più vantaggioso rispetto a convenzionale biopsia sistematica TRUS, poiché il software è in grado di proporre percorsi di biopsia che contribuire a garantire un campionamento anche della intera prostata. Ciò consente la mappatura delle posizioni anatomiche tradizionalmente difficili da biopsia, come la prostata anteriore e permette loro di essere incluso come parte del campionamento bioptico.
Oltre a facilitare la diagnosi, MRI / tecnologia di fusione degli Stati Uniti ha il potenziale per l’uso nel trattamento del carcinoma della prostata. Utilizzando sistemi di fusione, le lesioni del cancro sono accuratamente mappate e possono quindi essere mirate in modo specifico per il trattamento. Conosciuto come “terapie focali”, questi tipi di trattamento selettivo sono attualmente usati per trattare malattia bassa e rischio intermedio come alternative alla terapia radicale. Recentemente, una fase clinico sull’ablazione laser focale di carcinoma della prostata è stato effettuato usando MRI / tecnologia di fusione degli Stati Uniti per facilitare targeting accurato di ogni rischio intermedio tumore22. A seguito del trattamento, i pazienti erano sorvegliati con mpMRI e aveva la ripetizione MRI / fusione US mirato la biopsia delle lesioni trattate da valutare per cancro persistente. Valutare il successo delle terapie focali sarebbe difficile senza la possibilità di ricampionare accuratamente luoghi specifici, come attivato dal software di monitoraggio.
MRI / biopsia fusione US ha anche degli svantaggi. Innanzitutto, il costo per implementare questo sistema attualmente lo relega centri principalmente a accademici e grandi pratiche del gruppo. Un MRI / dispositivo di fusione US può costare verso l’alto di $150.000 per l’acquisto. Le spese non sono limitate al dispositivo reale, tuttavia. Al fine di sfruttare appieno la tecnologia, i pazienti devono avere accesso sia multiparametrica prostata MRI e uro-radiologi appositamente addestrati. Le pratiche basate sulla comunità — dove è trattata la maggior parte dei pazienti negli Stati Uniti — sarà probabilmente in grado di implementare la tecnologia di fusione a causa di costi correnti. Un’altra impedenza per l’adozione di questa tecnologia è il tempo richiesto per eseguire una biopsia mirata di fusione. Con l’aiuto di un assistente addestrato, ogni biopsia richiede circa 15 minuti, non compreso il tempo necessario per caricare ed esaminare i dati di MRI. Due o tre biopsie TRUS convenzionale potrebbero essere completate durante il periodo di tempo stesso, che può servire come un disincentivo finanziario per alcuni urologi. Negli studi fino ad oggi, la nuova tecnologia è creduta per essere redditizia a causa dell’aumentata efficienza di diagnosi di cancro.
Gli uomini diagnosticati con carcinoma della prostata continuano a essere sovratrattata. MRI / tecnologia di biopsia di fusione degli Stati Uniti ha il potenziale per cambiare radicalmente il profilo di uomini diagnosticati con questa malattia. Con meno rilevazione della malattia insignificante e una resa maggiore dei tumori clinicamente significativi, ci possiamo diagnosticare presto principalmente quelli che trarrebbero beneficio da sorveglianza e trattamento.
The authors have nothing to disclose.
Gli autori desidera ringraziare Rajesh Venkataraman (Eigen, Grass Valley, CA) per il suo supporto tecnico con questo progetto.
Artemis Fusion Biopsy Machine | Eigen | ||
Disposable biopsy gun | Bard | MC 1825 | Disposable Core Bx Instrument (penetration depth 22mm, length of sample notch 1.8 cm, guage & needle length 18g x 25 cm) |
Ertapenem (Invanz) | 1 gm IM x 1 (one hour prior to biopsy) | ||
High Level Disinfectant | Nanosonics | Trophon ER | |
Lidocaine 1% | 15-20 mL (10mg/mL) | ||
Lidocaine needle | Remington Medical | Ref CNM-2210(1) | Chiba Needle Marked; 22g (0.7mm) x 25.4 cm |
Needle Guide | Civco | Sterile Endocavity Needle Guide (with 2.6 x 30 cm and 3.5 x 20cm latex covers) | |
Reuseable biopsy gun | Bard | MN 1825 | Magnum 18G x 25cm Needle |
Ultrasound machine | Hitachi Aloka Noblus | C41V probe (End-Fire Transducer) | |
Water Soluble Lubricant | McKesson |