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의학

Uso da fusão de MRI-ultra-som para atingir o alvo biópsia de próstata

Published: April 09, 2019
doi:
10.3791/59231
, , , ,
1Department of Urology,University of California Los Angeles

Summary

Aqui apresentados é um protocolo para executar alvo biópsia da próstata usando um sistema de fusão de MRI-ultrasom.

Abstract

Aqui, apresentamos um protocolo para realizar a biópsia de próstata alvo usando um ultra-som-ressonância magnética (MRI / U.S.) sistema de fusão. Tradicionalmente foi diagnosticado cancro da próstata via transretal biópsia de ultra-som (TRUS). Embora considerado o padrão-ouro, TRUS é incapaz de Visualizar mais lesões de cancro da próstata e, portanto, requer amostragem da próstata inteira. Este método de biópsia frequentemente undergrades câncer de próstata e não consegue detectar até 35% dos cânceres na biópsia inicial. Próstata MRI mostrou ter excelente sensibilidade na detecção de lesões cancerosas, e os avanços na tecnologia MRI na última década conduziram ao desenvolvimento de biópsia orientada. Na biópsia orientada, um dados de sobreposições MRI de plataforma de software para TRUS ao vivo de imagens para criar um MRI fundido / modelo tridimensional dos EUA da próstata. Regiões suspeitas para malignidade na RM são contornadas por um radiologista, carregadas no sistema de fusão e depois exibidas dentro do MRI ao vivo / U.S. fundido modelo. O urologista é então capaz de biópsia diretamente estes alvos. Quando comparado ao convencional biópsia TRUS, MRI / tecnologia de fusão dos EUA foi demonstrada para melhorar a detecção do câncer clinicamente significativa reduzindo a detecção do câncer insignificante. Essa tecnologia, portanto, tem o potencial para diagnosticar o câncer de próstata, principalmente em homens que poderiam se beneficiar do tratamento.

Introduction

Câncer de próstata é o segundo câncer mais comum em homens americanos, com cerca de 165.000 casos diagnosticados em 20181. A maioria destes casos foram diagnosticada através do ultra-som transretal (TRUS)-guiada biópsia, uma metodologia que foi desenvolvida na década de 1960 antes ganhando ampla aceitação na década de 19802. Na biópsia TRUS, o médico normalmente realiza uma biópsia sextante, amostragem sistematicamente a base, meio e ápice de cada hemigland3. Apesar de muito tempo sendo considerado o padrão ouro para diagnóstico, biópsia TRUS tem várias deficiências. Porque ultra-som geralmente não consegue visualizar o câncer, uma biópsia TRUS é realizada sistematicamente todas as partes da próstata de amostragem, ao invés de visando alvos individuais (Figura 1). Assim, TRUS biópsia é “cega” e sob-classificação ocorre em até 46% dos pacientes e acima de 35% dos cânceres são detectado no primeiro TRUS biópsia4,5.

Próstata de ressonância magnética (MRI), relatada-se logo em 1983, revolucionou o diagnóstico de câncer de próstata durante o passado década de6. MRI Multiparamétrico (mpMRI) combina imagens de contraste de T1 e T2 com difusão ponderada imaging (DWI) e realce de contraste dinâmico (DCE) para criar uma avaliação anatômica e funcional da glândula7. Esta modalidade de imagem combinada Multiparamétrico facilita a visualização do tumor e tem sido demonstrada que têm capacidade superior para detectar câncer de próstata. Em comparação com biópsia TRUS que tem uma sensibilidade de cerca de 60%, mpMRI tenha demonstrado que tem uma sensibilidade tão alta como 96% na detecção de lesões que são mais tarde confirmados para abrigar o câncer de próstata8,9,10 ,11. Para aumentar a padronização da interpretação mpMRI, a sociedade europeia de Radiologia Urogenital desenvolveu o sistema de dados (PI-RADS) e relatório de próstata Imaging para regiões de interesse (ROI) que são suspeitas de câncer de próstata12. ROIs são classificados em uma escala de Likert de cinco pontos, onde uma pontuação de 1 tem muito baixo risco de malignidade e um placar de 5 é considerado uma lesão de alto risco. ROIs classificado como grau 3 ou acima são muitas vezes perseguidos durante a biópsia da próstata.

Avanços na tecnologia de MRI conduziram ao desenvolvimento de biópsia de próstata alvo, que é facilitada pela MRI-ultrasom (MRI / U.S.) fusão. Nesta modalidade, um software plataforma sobreposições mpMRI dados em imagens de ultra-som transretal ao vivo e cria um fundido modelo tridimensional (3D), permite ao operador Visualizar um ROI de MRI-detectado em tempo real em um monitor. Uma vez que tanto a MRI e os EUA estão registrados, ROIs, vistos as imagens de ressonância magnética são transferidos para a imagem de ultra-som. Estes ROIs podem então ser individualmente como alvo, conhecido como o “biópsia orientada”. A trajetória de cada agulha e biópsia local de núcleo são controladas com um alto grau de precisão e registadas no sistema de software (Figura 2). Isso permite que o clínico para resample um alvo dentro de 3 mm em qualquer sessão de acompanhamento biópsia13,14. Biópsia de rastreamento é particularmente útil em programas de vigilância ativa em que focos de baixo risco de câncer podem ser confiavelmente monitorados para progressão patológica ao longo do tempo.

Durante a última década, vários MRI / dispositivos de fusão dos EUA foram desenvolvidos para uso comercial, e vários estudos têm investigado a eficácia deste método de biópsia. Dois grandes ensaios prospectivos recentemente demonstraram o valor da RM / tecnologia de fusão dos EUA no diagnóstico de câncer de próstata15,16. Em ambos os estudos, orientação por ressonância magnética / fusão dos EUA foi comparado com biópsia TRUS sextante padrão em homens com lesões MRI-visível. Quando MRI / fusão dos EUA foi usado, direcionados a biópsia detectou mais casos de câncer de próstata clinicamente significativo do que a biópsia TRUS sozinho e em um dos estudos, o novo método detectado menos casos de câncer de próstata insignificante15. Com reduzida detecção de câncer clinicamente insignificante, biópsia guiada pode poupar muitos pacientes o sofrimento emocional de um diagnóstico de câncer, bem como a morbidade associada com mais biópsias da próstata. Pacientes, abrigando intermediário ou de alto risco de câncer de próstata são susceptíveis de ser diagnosticada através de biópsia guiada e podem ser encaminhados para tratamento em conformidade.

UCLA lançou sua MRI / biópsia de fusão E.U. programa no início de 2009 com o lançamento da primeira Food and Drug Administration FDA-aprovado a fusão plataforma de biópsia. Várias plataformas agora foram desenvolvidas e estão disponíveis internacionalmente. Cada um usa o hardware e o software proprietário para mesclar a ressonância e nos dados em tempo real para permitir a biópsia orientada. A tabela 1 apresenta os dados para vários dos sistemas mais comumente usados fusão17. A experiência da UCLA é principalmente com os sistemas de Artemis e UroNav, através do qual a maioria das biópsias de fusão nos Estados Unidos atualmente é executada.

Realizado na clínica sob anestesia local, esse novo método de biópsia está rapidamente ganhando adoção para o diagnóstico e vigilância do câncer de próstata. Aqui nós fornecemos um protocolo técnico para a realização de biópsia de próstata direcionada através de MRI / fusão dos EUA.

Protocol

Quando usada em uma capacidade de pesquisa, o protocolo fornecido abaixo segue estritamente as diretrizes estabelecidas pelo Comitê de ética de pesquisa humana da UCLA. Nota: Os métodos descritos aqui são as utilizadas na UCLA para a realização de biópsia orientada da próstata usando o sistema de Artemis. Todos os pacientes submetidos à biópsia de fusão tiveram mpMRI da próstata, que tem sido interpretada por um uro-radiologista experiente que tenha lido sobre próstata 3.500 ressonâncias magnéticas. Lesões visíveis na mpMRI foram classificadas como PI-RADS 1-5, com lesões de PI-RADS 3-5 selecionadas para biópsia orientada. Antes do procedimento, imagens MRI são enviadas para o software para a próstata e alvo de contorno pelo radiologista. Todos os pacientes submetidos à biópsia orientada também submeter-se a biópsia sistemática, guiada por um modelo gerado pelo software de dispositivo de fusão. Se nenhum destino discreto é visto na RM, apenas biópsia sistemática guiada por software é executada. Pacientes com câncer de próstata suspeito ou diagnosticada anteriormente são considerados elegíveis para RM / biópsia de fusão dos EUA. Pacientes com sangramento diátese ou incapacidade de tolerar a biópsia sem sedação são considerados inelegíveis. 1. máquina de iniciação e seleção de plano de biópsia Ligue o computador de estação de trabalho e o carrinho de estação de trabalho. Insira as informações do paciente novo ou selecionar um paciente, se o paciente já tiver sido registrado no âmbito do sistema de software. Importar o MRI dados que foram carregados através do dispositivo do contorno software. Selecione o tipo de plano de biópsia (por exemplo, biópsia de fusão de MRI-TRUS, revisitar biópsia ou biópsia sistemática). Selecione todos os três tipos de plano de biópsia para permitir a biópsia de novos destinos, reamostragem dos locais anteriores e o desempenho de uma biópsia sextante sistemática. O médico para selecionar ou 6 ou 12 locais de biópsia a ser proposto, solicita que o sistema de fusão se escolhendo biópsia sistemática (ou seja, 1 ou 2 núcleos de cada sextante anatômico).Nota: Na prática da UCLA, todos os pacientes submetidos à biópsia orientada também submeter-se a biópsia sistemática simultânea. Doze núcleos de biópsia sistemática, ao invés de seis são geralmente tomadas por razões de rigor. 2. se o paciente preparação Um enema de prescrever e instruir o paciente a usá-lo na manhã de biópsia retal cofre limpeza. Administre antibióticos uma hora antes do início do procedimento. Administre fluoroquinolonas, primeiro, segundo ou cefalosporinas de terceira geração ou aminoglicosídeos, tal como recomendado pelo Conselho americano de Urologia.Nota: É fundamental rever a antibiograma local ao selecionar o antibiótico a ser usado. Na UCLA, 1 g de Ertapenem é administrada por via intramuscular, uma hora antes do procedimento. Esta decisão foi tomada com base no antibiograma a UCLA. Não houve nenhum episódios sépticos pós-biópsia para as última 1.500 MRI-US fusão biópsias realizadas. Coloca o paciente em posição de decúbito lateral esquerdo. Coloque de volta do paciente quase paralela à borda da cama, com as pernas do paciente, puxadas para o peito para fornecer a máxima amplitude de movimento para braço do controlador do dispositivo de biopsia. Certifique-se de que as nádegas do paciente estão posicionadas ligeiramente fora da borda da cama. Prepare o ânus do paciente. Mergulhe uma esponja na solução anti-séptica preferencial e limpe o períneo e o ânus, começando longe do ânus e avançando em direção ao ânus. Efectuar um exame retal digital. Inserir um dedo com luva e lubrificado no reto e direto anteriormente para palpar a próstata.Nota: Se um nódulo ou endurecimento é palpado, biópsia da anomalia deve ser executada. 3. TRUS sonda preparação Fixe a guia de agulha para TRUS sonda. Geleia de ultra-som diretamente aplica uma sonda TRUS limpa.Nota: Na UCLA, todas as sondas TRUS são desinfetadas através de um sistema automatizado que usa vaporizado solução de peróxido de hidrogênio. Encaixar uma tampa de preservativo na sonda TRUS diretamente sobre a geleia de ultra-som e fixá-lo no lugar com um elástico. 4. administrar o bloqueio do nervo Periprostatic Introduza cuidadosamente a sonda TRUS lubrificado final-fogo no reto do paciente. Avançar a sonda até vista transversal bidimensional (2D) da próstata é claramente visível no monitor e ajustar a sonda até o centro aproximado da próstata é visível. Obter um volume estimado de próstata medindo o comprimento, largura e altura da próstata. Calcule a densidade de antígeno prostático específico (PSA) se desejado, dividindo o valor do PSA pelo volume da próstata. Ligue a biópsia guia no ecrã para visualizar a trajetória da agulha. Girar e avançar a sonda até a junção entre a próstata e vesícula seminal é visualizada, que representa a área onde o feixe vasculonervoso prostática entra a glândula. Inserir uma agulha espinal 22g através do canal de guia de agulha da sonda TRUS. Avance a agulha dentro da junção entre a próstata e vesícula seminal. Infiltrar-se este espaço com 10 cc de lidocaína a 1%, criando uma pápula ultra-sônico.Nota: Infiltração correta fará com que uma separação das vesículas seminais e próstata da parede retal. Reajuste a sonda TRUS para administrar o periprostático no lado contralateral. Espera 1 min para anestesia adequada ser alcançado. 5. encaixar o braço de controle Ajuste a sonda TRUS tal que o maior diâmetro da próstata é visível na orientação transversal. Posição de carrinho de estação de trabalho ao lado do paciente a fim de visualizar as telas de estação de trabalho, respeitando também o paciente. Verifique se o braço de controle está na posição de “Parque”. Lugar o acompanhamento de dois braços aproximadamente 90° um do outro. Desbloqueie o braço de rastreador e posicioná-lo directamente por baixo da sonda TRUS, mantendo a sonda TRUS no reto do paciente. Levante o braço do rastreador para Coloque a sonda TRUS no suporte do braço de controle e fixe o fecho. A sonda TRUS agora é segura. Bloquear o braço de estabilização. 6. aquisição de imagem tridimensional Gire lentamente a sonda TRUS no sentido horário ao longo do seu eixo longo para aproximadamente 200°.Nota: O sistema de ultra-som irá adquirir imagens 2D e reconstruí-los para criar um modelo de ultra-som 3D que é armazenado dentro da plataforma de software. Contorne a próstata, colocando marcadores digitais de 6−8 verde ao longo de sua fronteira em ambos transversais e sagitais imagens exibidas na tela de estação de trabalho. Uma reconstrução 3D da próstata vai ser criada pelo software e exibida. Rever o modelo de ultra-som 3D da próstata para garantir que a próstata é visível em todas as fatias. Refine os limites propostos da próstata sobre a reconstrução de ultra-som 3D clicando o limite correto da próstata na imagem em tons de cinza. Só execute o refinamento se há uma discrepância entre o contorno verde e o verdadeiro limite da próstata. 7. MRI registo Execute registro rígido na orientação sagital do MRI, que será apresentado na tela de exibição. Selecione dois marcos sobre a imagem do senhor (por exemplo: ponto mais superior e o ponto mais inferior da próstata ao longo da parede do reto) e colocar um marcador digital em cada um. Coloque dois marcadores digitais correspondentes Marcos na imagem exibida ultra-som. Execute registro rígido na orientação transversal. Novamente, selecione dois marcos sobre as imagens de ressonância magnética (por exemplo, o ponto mais anterior e o ponto mais posterior da próstata) e colocar um marcador digital em cada um. Coloque dois marcadores digitais correspondentes Marcos na imagem exibida ultra-som.Nota: Registro elástico é executado automaticamente depois de selecionar o botão “Next” na tela de exibição. 8. alvo de aquisição Nota: Contorneado alvos da mpMRI, bem como marcadores digitais que indicam um modelo para biópsia sistemática agora são sobrepostos sobre o modelo 3D de próstata criado durante a etapa de aquisição. Selecione o primeiro ROI a biopsar. Aperte a embreagem perto da pega do braço de rastreador para liberar o braço tracker, sistema de travagem. Mova o braço de rastreador para o destino desejado. Uma vez que o marcador amarelo digital está no local desejado sobre o alvo — agora destacadas em vermelho — solte a embreagem para novo os freios no braço do rastreador. O braço de rastreador é agora seguro no espaço. Desengatar o travão de rotação, empurrando a alavanca apenas à esquerda do punho tracker braço para a frente. Gire suavemente o braço do rastreador para alinhar o marcador digital amarelo até que é sobreposta sobre o alvo desejado. Puxe a alavanca para novo os freios rotacionais. 9. compensação de movimento Antes de cada biópsia, avalie se as imagens do ultra-som ao vivo permanecem registradas no âmbito da reconstrução de ultra-som. Se a fronteira da próstata em ultrasom ao vivo está contida dentro da série de marcadores Digitas verdes, vá para a seção 10. Se os marcadores Digitas verdes não é mais corretamente demarcam a fronteira da próstata, proceder a compensação de movimento. Selecione a opção de compensação de movimento no monitor. Escolha três marcos na reconstrução 3D da próstata e colocar um marcador digital em cada um. Coloque marcadores digitais sobre os marcos correspondentes no modo de exibição ao vivo de ultra-som da próstata a fim de trazer o modelo 3D de volta ao registro com o ultrasom ao vivo. 10. próstata biópsia e gravação de agulha Coloque a arma de biópsia de 18 G dentro do guia de agulha montado sobre a sonda TRUS. Enquanto observava o monitor, fazer avança a agulha de biópsia em direção a vermelha em forma de gravata borboleta auxílio visual que é exibido sobre a imagem do ultra-som ao vivo. Avança a ponta da agulha que se cruzam no meio do marcador em forma de gravata borboleta. Pressione o pedal de pedal para começar a gravar a sequência de imagens de ultra-som 2D para localização de biópsia 3D de gravação, que será usado para marcar o local da biópsia concluído e pode ser revisitado em um momento posterior para revisão futura. Fogo a agulha de biopsia ao pressionar o botão sobre a pistola de biópsia. Preste muita atenção para a raia da agulha no ultra-som. Solte o pedal para parar a gravação de agulha e em seguida retire a arma de biópsia do guia de agulha. Mão da arma de biópsia para o assistente. Deixe o assistente abre a bainha e o núcleo de biópsia de depósito em seu próprio copo rotulado amostra contendo formol a 10% tamponada. 11. agulha segmentação Rever a gravação de trajetória de agulha e observar a raia branca que a agulha cria quando visualizada por ultra-som. Compare o streak sobre os quadros de ultra-som gravada para a linha de autosegmentação de agulha vermelha que aparece como uma superposição dentro da janela de pop-up. Salve a agulha autosegmentação se é exato para armazenar permanentemente os dados de localização para este núcleo de biópsia. Se autosegmentação de agulha é impreciso, corrigi a rota manualmente. Use as setas de alternância para rolar através da agulha de gravação sequência até que o quadro de imagem de agulha é encontrado. Defina a ponta da agulha e trajetória, marcando os pontos correspondentes ao início e final da raia a agulha. Clique na ponta da raia para definir a ponta da agulha e clique na parte inferior da veia para definir a trajetória da agulha. Salvar esta segmentação de agulha ou reajustar mais uma vez.Nota: Economia de permanentemente irá armazenar os dados de localização para este núcleo de biópsia e cobri-la para o modelo 3D. 12. restantes extração de tecido Repita seções 8−11 até o tecido é extraído de todos os locais desejados. Determine o número de núcleos para obter de cada ROI mpMRI-reconhecido. Para garantir que cada ROI é bem amostrada, considere obter núcleos em intervalos regulares (por exemplo, a cada 3 mm), ou do centro e a periferia. 13. concluir a sessão de biópsia Desbloqueie o braço estabilizador. Remova suavemente a sonda TRUS de reto do paciente. Aplique pressão com gaze por 5 min para facilitar a hemostasia.

Representative Results

Entre 2009 e 2015, 1.042 homens passou por MRI / biópsia de fusão dos EUA na UCLA para ou PSA elevado, anormal exame retal digital, ou para confirmação de câncer de próstata de baixo risco em pacientes Considerando a vigilância activa. Indivíduos foram submetidos a mpMRI da próstata com um ímã de 3 Tesla antes da biópsia. ROIs foram classificados em um sistema de Pontuação 1−5 Likert com base na suspeita de malignidade que foi desenvolvida na Universidade da Califórnia, antes do estabelecimento da PI-RADS. Semelhante ao PI-RADS, o UCLA é baseado em imagens ponderadas em T2, DWI e DCE. Regiões classificadas como “1” tive normal imagens ponderadas em T2, DCE normal e ADC de DWI de > 1,2 x 10-3 mm2/s, enquanto regiões classificadas como “5” tive um nódulo escuro com efeito de massa nas imagens ponderadas em T2, profundamente anormais DCE e ADC de DWI de < 0,6 x 10 -3 mm2/s. Após mpMRI, as imagens de MRI foram transferidas para o software de contorno do sistema de biópsia a fusão na qual ROI contorno foi realizada e então enviado para o MRI / dispositivo de biópsia de fusão dos EUA. Este sistema foi usado para obter núcleos alvo de ROIs (se presente). Todos os pacientes foram submetidos a uma biópsia sistemática de 12 núcleos, usando um modelo gerado pelo sistema de fusão, independentemente se a biópsia orientada foi executada. Todos os sextantes foram amostradas durante biópsia sistemática, incluindo aqueles que continha ROIs. O principal resultado foi a detecção de câncer de próstata clinicamente significativo, definido como ≥7 de escore de Gleason. A detecção de câncer de próstata clinicamente significativo foi comparada entre as estratégias de biópsia de fusão diferente em pacientes pelo menos 1 ROI de grau ≥ 3. As estratégias de biópsia comparadas foram alvo de biópsia, biópsia sistemática e o desempenho simultâneo de biópsia orientada e sistemática dentro da mesma sessão, conhecida como a “biópsia de combinação”. A Figura 3 demonstra o desempenho da biópsia de combinação comparado a biópsia orientada e biópsia sistemática. Entre todos os pacientes, 825 pacientes tiveram pelo menos um ROI classificado como grau 3 ou superior. Para o grau máximo de ROI, 435 pacientes tinham uma lesão de grau 3, 301 tinha uma lesão de grau 4 e 89 tinha uma lesão de grau 5. Entre os 825 pacientes com um grau ≥ ROI 3, biópsia de combinação teve a maior taxa de detecção para o câncer clinicamente significativa. Enquanto 289 casos da doença clinicamente significativa foram detectados através de biópsia de combinação, 229 pacientes com doença clinicamente significativa foram identificados usando biópsia orientada sozinha e 199 foram identificados com biópsia sistemática sozinha. Biópsia de combinação também identificado um maior número de casos de câncer de próstata de alto risco (≥Gleason 8), com 89 casos de alto risco diagnosticados por biópsia de combinação, em comparação com 74 através de biópsia orientada sozinho (p < 0,001) e 51 com biópsia sistemática sozinho (p < 0,001) . Desse grupo, 15 pacientes com doença de alto risco teriam sido diagnosticados se apenas foi realizada biópsia orientada. A identificação do câncer de próstata clinicamente significativo estava diretamente relacionada ao grau ROI. 80% dos homens com uma nota com que 5 ROI tinha doença de ≥7 Gleason em comparação com 24% de homens grau 3 de ROI. Biópsia de combinação também superou tanto biópsia orientada e biópsia sistemática para todas as classes do ROI (Figura 4). Figura 1 : Imagem de ultra-som transretal da próstata. Imagem de ultra-som (TRUS) convencional transretal da próstata na orientação transversal. Os pontos laranja demarcam plano de biópsia sextante. O método TRUS é geralmente cego a localização do tumor, desde que a maioria dos tumores não são visíveis na ecografia. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Figura 2 : Reconstrução 3D da próstata. Reconstrução 3D da próstata (painel superior) e ressonância magnética com a região visível de interesse (ROI) mostrado na vista coronal, sagital e transversal (painéis inferiores). O ROI é mostrado em verde (superior) e contornado em verde (inferior). Núcleos positivos para malignidade são mostrados em vermelho. Outros núcleos mostrados em azul são negativos, tornando este paciente um possível candidato para a terapia focal. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Figura 3 :  Desempenho diagnóstico da biópsia sistemática, direcionados a biópsia e combinados a aproximação entre os pacientes cuja mpMRI revelado pelo menos um ROI de grau ≥3 (n = 825). O número de pacientes diagnosticados com câncer de próstata (CaP; eixo y) contra a estratégia de biópsia (eixo x) é mostrado. Combinando direcionados e biópsias sistemáticas resultaram na detecção de 60 cancros clinicamente significativas sem ser detectado por tanto sozinha (cinza-claro, p < 0,001 versus sistemática e alvo sozinho) e um adicional 15 casos de alto risco (preta, p < 0,001 versus abordagem sistemática e orientada). Esta figura é adaptada com permissão de Filson et al19. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Figura 4 : Relação entre o grau ROI e presença de câncer. Esta figura mostra a proporção de pacientes com ≥ 1 ROI na RM (n = 825) com diagnóstico de PAC clinicamente significativo (n = 289, 35%) (eixo y) estratificada por grau ROI (eixo x). Biópsia de combinação (barras pretas verificadas) superou a biópsia sistemática (barras diagonais escuras) e direcionados a biópsia (luz barras tracejadas) em todos os graus ROI (p < 0,001). Geral, 80% dos pacientes com um grau 5 ROI tinha boné clinicamente significativa (contra 24% grau 3 ROI, razão de chances 9.05, intervalo de confiança de 95% 4.96 – 16.50). Esta figura é adaptada com permissão de Filson et al19. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Figura 5 : Crescimento da RM / biópsias de fusão dos EUA na UCLA. Gráfico mostrando o número da RM / biópsias de fusão dos EUA realizado anualmente na UCLA, desde a criação do programa em 2009. Na UCLA, a nova tecnologia é usada para biópsia pela primeira vez, repetir biópsia e serialmente para homens em vigilância activa. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Artemis(Eigen, EUA) Posição-codificado articulações no braço robótico Em/fora e rotatório movimento apenas (braço fixo para mecânicos) Transretal Braço robótico minimiza o erro humanoFormação necessária para aprender o software e a manipulação manual da biópsia TRUS através do braço mecânico BioJet(GeoScan Medical, EUA) Posição-codificado articulações no braço robótico Em/fora e rotatório movimento somente Transretal ou transperineal TRUS-sonda montado sensor de ângulo braço mecânico que exporta informações sobre a posição da sonda para estação de trabalho. BiopSee(Pi Medical, Grécia) Posição-codificado articulações no braço robótico Em/fora e rotatório movimento apenas (braço fixo para mecânicos) Transperineal Instalação de biópsia semelhante a braquiterapia;Instalação de diagnóstica potencialmente pode ser usada para a instalação de tratamento.TRUS sonda guias transperineal biópsias Sonografia Virtual em tempo real (Hitachi, Japão) Gerador de campo eletromagnético para co registro de imagens MRI e EUA Livremente móvel à mão Transretal ou transperineal Usado principalmente no Japão; pouco estudado em outro lugar UroNav(Invivo, EUA) Gerador de campo eletromagnético para co registro de imagens MRI e EUA Livremente móvel à mão Transretal Primeira plataforma baseada em escritório em fusão no mercadoAbordagem familiar de TRUS à mão livre Urostation (Koelis, França) Rastreamento de software baseada em imagem(Volume de E.U. 3D elasticamente fundido a imagem de senhor 3D em tempo real) Livremente móvel à mão Transretal Plataforma mais comum na EuropaDepende puramente 3D imagem TRUS rastreamento sem qualquer acompanhamento de feixe de hardware externo. Tabela 1: MRI / dispositivos de fusão dos EUA comumente usado nos Estados Unidos e internacionalmente. Esta tabela é adaptada com permissão de Elkhoury et al.17.

Discussion

O uso da RM / fusão dos EUA para guiar a biópsia de próstata promete grandes vantagens sobre a tradicional orientação TRUS no diagnóstico e vigilância do câncer de próstata. TRUS biópsia é única entre biópsias guiadas por imagem em que o tecido não é obtido de lesões específicas, desde que a maioria dos tumores da próstata é invisível no ultra-som18. O mpMRI tem permitido urologistas e radiologistas Visualizar e risco-estratificar as lesões da próstata, ajudando a pacientes de triagem ou para longe da biópsia. MRI / tecnologia de biópsia de fusão dos EUA facilita a amostragem de MRI-lesões com grande precisão e reprodutibilidade e, portanto, aumenta a detecção de câncer clinicamente significativa em comparação com biópsia TRUS convencional.

O maior valor da RM / tecnologia de fusão de Estados Unidos encontra-se dentro de sua capacidade de projetar precisamente ROIs MRI-detectado em imagens TRUS para segmentação. A sobreposição exata das imagens de ressonância magnética e TRUS, portanto, é essencial. Várias etapas críticas realizadas MRI / biópsia de fusão dos EUA — automaticamente ou com médico de entrada — aumentar a precisão de cada biópsia. Primeiro e mais importante é a compensação de movimento, iniciada pelo médico. Movimento de pacientes, mesmo se ligeira, é inevitável durante uma biópsia de unsedated e pode deslocar a sobreposição dos dados de MRI para imagens TRUS. O resultado é uma biópsia”alvo” que erra o alvo. Compensação de movimento traz imagens tanto MRI e TRUS no registo com o outro. É imperativo realizar compensação de movimento durante a MRI / biopsia da fusão dos EUA a fim de confirmar a ausência de movimento e frequentemente avaliar se as imagens de ressonância magnética e TRUS permanecem com precisão sobreposta.

Compensação para outros tipos de distorção prostática também é realizada durante a MRI / biópsia de fusão dos EUA. Registro rígido, também realizado pelo médico, corrige diferenças de orientação da próstata baseado no posicionamento do paciente. Estas discrepâncias ocorrem porque o mpMRI é adquirida enquanto o paciente está na posição supina, enquanto o ultra-som 3D é adquirido enquanto o paciente está na posição de decúbito lateral. Concluído o registo rígido, registo elástico é executado automaticamente pelo sistema de software. Registo de elástico compensa a compressão da próstata da sonda TRUS. Estas mediada por software de recursos avançados da MRI / fusão dos EUA permite a amostragem precisa de ROIs, reforçando assim a detecção de câncer.

Durante a biópsia orientada, deve ter-se cuidado para assegurar a correta amostragem de um ROI. Biópsia de ROIs com o mais alto nível de suspeição (conforme definido pela PI-RADs v2) deve ser realizada em primeiro lugar, seguido de ROIs com menor nível de suspeita e, finalmente, a biópsia sextante sistemática. Essa recomendação baseia-se na ideia de que o rastreamento e qualidade de imagem pode diminuir com cada biópsia devido ao movimento de glândula, edema da próstata ou desenvolvimento de hematoma. Biópsia de alvo exata é dependente do mínima anatômica discrepância entre mpMRI da próstata e TRUS.

Quando ROIs de amostragem, os médicos devem aderir a uma estratégia de biópsia que maximiza a recolha de amostras de tecido suspeito, minimizando o tempo de biópsia e desconforto ao paciente. Uma tal estratégia envolve a obtenção de todos os núcleos do centro do ROI. Este método permite teoricamente tecido dentro de um ROI para amostrar mesmo se o registo de MRI e TRUS é ligeiramente inclinado. Outra estratégia é a amostra do centro do ROI bem como regiões na periferia que podem abrigar uma classe diferente de câncer. ROIs maiores podem exigir um maior número de núcleos para garantir adequado de amostragem. Na UCLA, a diretriz geral é obter 1 núcleo de tecido cada 3 mm do eixo mais longo. Todas as biópsias dirigidas a um ROI são consideradas para ser alvo de biópsias.

Nos últimos anos, tem sido feito um esforço para mudar métodos de triagem para reduzir overdiagnosis e overtreatment de câncer de próstata. Aumentou a importância das modalidades de diagnósticos que ostentam um alto rendimento para doença clinicamente significativa. Devido a precisão de fusão de MRI-US para orientação de biópsia, os médicos têm procurado maior implementação desta tecnologia11,15,16. Na UCLA, foram realizadas mais de 3.500 biópsias de fusão desde o início do programa, em 2009, uma experiência entre maior (Figura 5) a nação. Tem havido um crescimento contínuo do programa, como o valor da RM / fusão dos EUA é cada vez mais reconhecido e desenvolvem-se novos usos. A capacidade desta tecnologia de resample focos de câncer solicitado o estabelecimento de um programa de vigilância activa baseado inteiramente na RM / biópsia de fusão dos EUA. Desde 2009, mais de 750 homens com baixo risco de câncer de próstata tem sido registrados. Cada paciente sofre MRI / biópsia de fusão dos EUA todos os anos de 1−2 para resample ambos os focos originais de câncer e sistematicamente, outras partes da próstata. Pacientes com nenhuma progressão patológica permanecem na vigilância ativa e evitar o tratamento radical (e os possíveis efeitos adversos de tais tratamentos). O diagnóstico e a vigilância de pacientes com MRI / tecnologia de fusão dos EUA leva a taxas de detecção melhorada daqueles pacientes que necessitam de tratamento.

Durante a biópsia inicial usar RM / fusão dos EUA, a amostragem sistemática é obtida juntamente com amostragem alvo de lesões visíveis. Na biópsia combinação, os dois métodos de biópsia são executados usando o MRI / sistema de fusão de Estados Unidos. O site de cada núcleo de biópsia é gravado, tanto dentro como fora do MRI-lesões. A biópsia de combinação através do MRI / sistema de fusão dos EUA permite a detecção de câncer de próstata clinicamente significativo mais do que qualquer método sozinho19. Por que algumas lesões são sem ser detectados por MRI permanece obscuro. Alguns morfologias do câncer de próstata, tais como a variedade de cribiform agressiva, não são facilmente distinguíveis de tecido normal em MRI20circundante. Não detectado câncer focos mais tarde descobertos em Monte toda patologia são frequentemente pequenas e lesões menos de 0,5 cc são frequentemente invisíveis na MRI21. Embora pequeno em volume dessas lesões podem ter áreas de superfície relativamente grandes, tornando-os mais propensos a ser detectado através de biópsia sistemática do que a biópsia orientada. Biópsia sistemática através do MRI / dispositivo de fusão dos EUA também pode ser mais benéfico do que convencional biópsia sistemática de TRUS, desde que o software é capaz de propor os locais de biópsia que ajudam a garantir uma amostragem mesmo da próstata inteira. Isto permite o mapeamento dos locais anatómicos tradicionalmente difícil para biópsia, tais como a próstata anterior e permite que sejam incluídos como parte da biópsia sistemática.

Além de facilitar o diagnóstico, MRI / EUA fusão tecnologia tem o potencial para uso no tratamento do câncer de próstata. Utilizando sistemas de fusão, as lesões de câncer são mapeadas com precisão e podem então ser direcionadas especificamente para o tratamento. Conhecido como “terapias focais”, esses tipos de tratamento selectivo são usados atualmente para tratar doença de baixa e médio risco como alternativas à terapia radical. Recentemente, uma fase eu ensaio clínico com ablação a laser focal do câncer de próstata foi realizado utilizando MRI / tecnologia de fusão dos EUA para facilitar o direcionamento exato de cada risco intermediário tumor22. Após o tratamento, os pacientes foram vigiados com mpMRI e tinha repetição MRI / fusão dos EUA direcionados a biópsia das lesões tratadas para câncer persistente. Avaliar o sucesso das terapias focais seria desafiador sem a capacidade de precisão resample locais específicos, como habilitado pelo software de rastreamento.

MRI / biópsia de fusão dos EUA também tem desvantagens. Primeiro e acima de tudo, o custo para implementar este sistema atualmente relega centros principalmente para acadêmicos e práticas de grupo grandes. Ressonância / dispositivo de fusão dos EUA pode custar mais de US $150.000 para comprar. As despesas não estão limitadas ao dispositivo real, no entanto. Para totalmente tirar proveito da tecnologia, pacientes devem ter acesso a próstata Multiparamétrico MRI e uro-radiologistas especialmente treinados. Práticas comunitárias — onde a maioria dos pacientes nos Estados Unidos é tratada — provavelmente será incapaz de implementar tecnologia de fusão devido a custos correntes. Outra impedância para a adoção dessa tecnologia é o tempo necessário para realizar uma biópsia de fusão como alvejado. Com a ajuda de uma assistente treinada, cada biópsia requer aproximadamente 15 minutos, não incluindo o tempo necessário para carregar e analisar dados de MRI. Dois ou três biópsias TRUS convencionais podem ser concluídas durante o mesmo período de tempo, que pode servir como um desincentivo financeiro para alguns urologistas. Em estudos até à data, a nova tecnologia é acredita para ser rentável por causa do aumento da eficiência do diagnóstico de câncer.

Os homens diagnosticados com câncer de próstata continuam a ser overtreated. MRI / EUA fusão biópsia tecnologia tem o potencial para mudar radicalmente o perfil dos homens diagnosticados com esta doença. Com menos de detecção de doença insignificante e um rendimento maior dos tumores clinicamente significativas, podem em breve diagnosticamos principalmente aqueles que se beneficiariam de vigilância e tratamento.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Os autores gostaria de reconhecer Rajesh Venkataraman (Eigen, Grass Valley, CA) para o suporte técnico com este projeto.

Materials

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
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Jayadevan, R., Zhou, S., Priester, A. M., Delfin, M., Marks, L. S. Use of MRI-ultrasound Fusion to Achieve Targeted Prostate Biopsy. J. Vis. Exp. (146), e59231, doi:10.3791/59231 (2019).
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