PRECISION DE L IRM MULTIPARAMETRIQUE PROSTATIQUE DANS L EVALUATION DU VOLUME TUMORAL

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1 PRECISION DE L IRM MULTIPARAMETRIQUE PROSTATIQUE DANS L EVALUATION DU VOLUME TUMORAL F. Bratan, C. Mélodelima, F. Mège-Lechevallier, R. Souchon, O. Rouvière Département d Imagerie Urinaire et Vasculaire, Hôpital Edouard Herriot, Lyon

2 PLAN 1. Cartographie tumorale : Les enjeux 2. Objectifs de l étude 3. Matériel et Méthodes - Analyse radiologique - Analyse histologique - Corrélation - Analyse statistique 4. Résultats 5. Conclusions

3 1. CARTOGRAPHIE TUMORALE ET TRAITEMENT FOCAL : LES ENJEUX CARTOGRAPHIE = Position, volume et agressivité des foyers tumoraux Traitement focal : -Destruction des foyers tumoraux en préservant la glande saine -Seul validé actuellement : Hémi-ablation (Hémi-HIFU) -Besoin d une volumétrie précise des cancers prostatiques afin de déterminer des marges de sécurité suffisantes et «raisonnables» -D où l importance d estimer la PRECISION du volume tumoral en IRM

4 2. OBJECTIFS Evaluer de façon prospective la précision de la mesure du volume des cancers prostatiques par l IRM multiparamétrique (IRM-mp)

5 3. MATERIEL ET METHODES IRM avant ou après biopsie chez tous les patients avec suspicion clinico-biologique de cancer Sélection des patients prostatectomisés Relecture en aveugle de leur IRM par 2 radiologues Processing strict de la pièce histologique et analyse microscopique standardisée Comparaison des résultats CONSENSUS DE CORRELATION ANATOMO- RADIOLOGIQUE

6 3. MATERIEL ET METHODES : VERSANT RADIOLOGIQUE Protocoles IRM-mp standardisés : T2 + DIFFUSION (DWI) + DYNAMIQUE (DCE) - Siemens Medical Systems, 1.5T avec antenne pelvienne de surface 3 machines différentes : - General Electric Medical Systems, 3T avec antenne pelvienne de surface - Philips Medical Systems, 3T avec la combinaison d une antenne pelvienne de surface à une antenne endorectale

7 3. MATERIEL ET METHODES : VERSANT RADIOLOGIQUE 2 points importants : EPAISSEUR DES COUPES : 3mm, jointives, pour une comparaison coupe à coupe des différentes séquences entre elles POSITIONNEMENT DES COUPES AXIALES +++ : Plan perpendiculaire à la surface rectale prostatique (repérage en sagittal), pour la corrélation avec les coupes histologiques

8 3. MATERIEL ET METHODES : VERSANT RADIOLOGIQUE Première lecture standardisée par 2 radiologues de façon indépendante sans connaître le statut carcinologique des patients 1. Caractérisation précise des foyers suspects : morphologie, signal, localisation 2. Attribution d un score de degré de suspicion de malignité (SSM) : 0 : bénignité certaine 1 : probablement bénin 2 : intermédiaire 3 : probablement malin 4 : malignité certaine 3. Contourage des cibles 4. Volumétrie sur chaque séquence

9 3. MATERIEL ET METHODES : VERSANT HISTOLOGIQUE Macroscopie standardisée de la pièce 1. Pièce opératoire orientée, encrée lobe D en jaune 2. Fixation dans du formol au minimum 24h lobe G en noir 3. Découpe et inclusion de la totalité de la pièce : «Méthode de Stanford» Vésicules séminales incluses à part Conisation du col vésical Conisation de l apex

10 3. MATERIEL ET METHODES : VERSANT HISTOLOGIQUE - La prostate est découpée en tranches régulières de 6mm d épaisseur perpendiculairement à la surface rectale de l apex à la base grâce à une «machine à découper» conçue spécialement pour l étude. - Mise en grandes cassettes des tranches obtenues, et inclusion en paraffine.

11 3. MATERIEL ET METHODES : VERSANT HISTOLOGIQUE - Découpe des méga-blocs de paraffine au microtome tous les 500 microns, jusqu à épuiser le bloc (6mm) au moins de moitié - On obtient ainsi des grandes coupes au moins tous les 3 mm - En pratique, le bloc est souvent épuisé en totalité : grandes coupes tous les 0.5 mm Technique des grandes coupes (5x7,5cm) - Etalement des rubans obtenus sur lame - Coloration standard HES (Hématoxyline-Eosine-Safran)

12 3. MATERIEL ET METHODES : VERSANT HISTOLOGIQUE Analyse au microscope de l ensemble de la pièce

13 3. MATERIEL ET METHODES : VERSANT HISTOLOGIQUE Lecture microscopique standardisée - Contourage des foyers tumoraux : chacun est dénommé par une lettre (A, B, C ) - Caractéristiques anapath : localisation (zone périphérique/transitionnelle (ZP/ZT), Gleason, architecture microscopique (cancer nodulaire, pieuvre ou infiltrant)

14 3. MATERIEL ET METHODES : VERSANT HISTOLOGIQUE Volumétrie précise - Numérisation des grandes coupes sélectionnées tous les 3mm - Après mise à l échelle, le volume de chaque cible est calculé grâce à un logiciel dédié développé sous Matlab

15 3. MATERIEL ET METHODES : CORRELATION 1 ANATOMOPATHOLOGISTE + 2 RADIOLOGUES Confrontation des résultats Consensus de corrélation Vrai positif (VP) Faux positif (FP) Faux négatif (FN) Vrai positif = Corrélation de la position ET de la taille (diamètre % de celle du cancer)

16 3. MATERIEL ET METHODES : ANALYSE STATISTIQUE - Sélection des cancers détectés par les lecteurs : Vrais Positifs - Comparaison de leur volume IRM et de leur volume histologique - Evaluation des facteurs influençant la précision de l estimation du volume tumoral par l IRMmp - Analyses multivariée et univariée

17 3. MATERIEL ET METHODES : VOLUMES EVALUES 4 Volumes IRM : - V T2 - V DWI - V DCE -Vmax : V maximal des 3 séquences 1 Volume histologique : Vh Précision du volume définie par : P= (Vh-Vmax)/Vh Une parfaite estimation du volume en IRM correspond à P=0

18 4. RESULTAT: DONNEES GLOBALES 202 patients 414 cancers décrits en anatomopathologie Âge moyen : 61,2 ans (45 à 73 ans) PSA moyen : 8,56 ng/ml (0,9 à 60 ng/ml) 71 étudiés en IRM à 1,5T 131 étudiés en IRM à 3T Antenne pelvienne de surface : N= 150 Antenne endorectale : N= 52 2 bases de données différentes : Lecteur 1, Lecteur 2

19 4. RESULTATS : Données Globales Lecteur 1 Lecteur 2 Anomalies focales IRM Cancers détectés (VP) Cancers non vus Volume IRM moyen/médian des vrais positifs (cc) 1.38 / / 0.9 Volume histologique moyen/médian des vrais positifs (cc) 2.08 / / 1.3

20 4. RESULTATS : CORRELATION VOLUMETRIQUE R (coefficient de corrélation) Lecteur 1 Lecteur 2 Vh / V T2 0,76 0,82 Vh / V DWI 0,81 0,81 Bonnes corrélations Vh / V DCE 0,80 0,82 Vh / V max 0,82 0,83 Chaque séquence IRM-mp prise individuellement sous-estime de manière significative le Vh : p <0,01 pour chaque séquence et pour chaque lecteur Vmax sous-estime le Vh, mais de façon non significative : p=0,1 pour le lecteur ; p=0,06 pour le lecteur 2

21 4. RESULTATS : CORRELATION VOLUMETRIQUE V T2 = 0,5-0,75cc V DWI = 0,5-0,6cc V DCE = 0,5-0,8cc Vh = 1,9cc Sous-estimation par l IRM du Vh d un cancer «pieuvre» Gleason 6 de la ZP.

22 4. RESULTATS : CORRELATION VOLUMETRIQUE V T2 = 4,2-6cc V DWI = 4,1-5cc V DCE = 5-5,5cc Vh = 5,5cc Le Vmax (V DCE dans ce cas) estime correctement le Vh de ce cancer Gleason 8 de la ZT.

23 4. RESULTATS : CORRELATION VOLUMETRIQUE Architecture microscopique indépendante du score de Gleason : Cas d un cancer «pieuvre» Gleason 7 (4+3) : cœur compact détectable en IRM prolongements infiltrants non visibles en T2 et DWI (1) (1) Langer et al, Radiology 2008, Intermixed normal tissue within prostate cancer, DOI /radiol

24 4. RESULTATS : FACTEURS INFLUENCANT LA PRECISION DE L IRM Analyse univariée : 4 facteurs influencent significativement la précision de l estimation du volume en IRM-mp pour les 2 lecteurs : - Le score de Gleason score, -Le score de suspicion de malignité -Le Vh -La localisation (ZP/ZT) 3 facteurs sont sans influence significative : -L architecture microscopique -Le champ magnétique -Le type d antenne utilisée

25 4. RESULTATS : FACTEURS INFLUENCANT LA PRECISION DE L IRM Analyse multivariée : Seuls 3 facteurs ont une influence significative pour les 2 lecteurs: -Le score de Gleason -Le score de suspicion de malignité -Le volume histologique

26 4. RESULTATS : FACTEURS INFLUENCANT LA PRECISION DE L IRM Box plots montrant l influence du score de Gleason sur l estimation du Vmax P Lecteur 1 P Lecteur 2 Gleason 6 Gleason 7 Gleason 8 Gleason 6 Gleason 7 Gleason 8 P (précision) est la variable représentée en ordonnées : plus elle est proche de 0, meilleure est l estimation.

27 4. RESULTATS : FACTEURS INFLUENCANT LA PRECISION DE L IRM Box plots montrant l influence du SSM sur l estimation du Vmax Lecteur 1 Lecteur 2 SSM 2 SSM 3 SSM 4 SSM 2 SSM 3 SSM 4

28 4. RESULTATS : FACTEURS INFLUENCANT LA PRECISION DE L IRM Box plots montrant l influence du Vh sur l estimation du Vmax Lecteur 1 Lecteur 2 < 0,5cc 0,5 2 cc > 2cc < 0,5cc 0,5 2 cc > 2cc

29 5. CONCLUSIONS - L IRM-mp tend à sous-estimer le volume tumoral. - Vmax est le volume qui apprécie le mieux le volume histologique. - La précision de l estimation du volume tumoral en utilisant Vmax est d autant significativement meilleure que le score de Gleason, le score de suspicion de malignité et le volume histologique sont élevés.