Fuzja krok po kroku

STRESZCZENIE: Biopsja pod kontrolą softwarowej fuzji obrazów (software fusion guided biopsy - FUS-GB) stanowi obiecującą technikę wykrywania istotnego klinicznie raka stercza (clinically significant prostate cancer - CSPCa). W niniejszym artykule przedstawiono poszczególne kroki procedury na przykładzie własnych doświadczeń z przezkroczową biopsją fuzyjną stercza wykonywaną pod kontrolą softwarowej konsolidacji obrazów wieloparametrycznego rezonansu magnetycznego (multiparametric magnetic resonance imaging - mpMRI) i ultrasonografii przezodbytniczej (transrectal ultrasound - TRUS) w czasie rzeczywistym z wykorzystaniem ultrasonografu BK 3000 oraz BioJet System (DK Technologies).

Opis systemu

Elementy systemu mieszczą się w średniej wielkości neseserze i są to: stacja z oprogramowaniem w postaci laptopa, sensory ruchu oraz płytka do biopsji przezkroczowej. BioJet System wykorzystuje założenia fuzji sztywnej, polegającej na śledzeniu położenia sondy TRUS w ciele człowieka w trakcie biopsji przy użyciu czujników ruchu (enkoderów). Głowica TRUS, enkodery i płytka zostają ufiksowane na ramieniu sterującym (stepperze). Płytka zawiera otwory rozmieszczone co 0,5 cm na powierzchni 36 cm² (6 cm x 6 cm), umożliwiając precyzyjne wprowadzenie igły w dokładnie zaplanowany cel. System pozwala na wykonanie biopsji zarówno z dostępu przezkroczowego, jak i przezodbytniczego. Poszczególne elementy systemu przedstawia rycina 1.

FUS-GB stanowi obiecującą technikę wykrywania istotnego klinicznie raka stercza, jednak jej skuteczność warunkuje cały łańcuch zdarzeń - sposób wykonania mpMRI przez technika, interpretacja mpMRI przez radiologa, jakość i ograniczenia (rzeczywista dokładność) systemu użytego do fuzji i ostatecznie sposób wykonania biopsji przez urologa.

Wykonanie MRI

Celem badania rezonansu magnetycznego (magnetic resonance imaging - MRI) stercza poprzedzającego biopsję jest identyfikacja ognisk CSPCa. Przed erą MRI biopsja stercza, klasycznie wykonywana pod kontrolą TRUS, była de facto w odróżnieniu od biopsji innych narządów biopsją "ślepą", której ograniczenia, tj. brak możliwości wiarygodnego zobrazowania raka w narządzie, przeoczanie CSPCa przy nadmiernym wykrywaniu raków nieistotnych klinicznie (insignificant prostate cancer - IPCa) czy niedoszacowanie stopnia zaawansowania nowotworu, zostały już niejednokrotnie i szeroko opisane w literaturze medycznej. MRI jest pierwszym badaniem obrazowym, które wizualizuje zmiany nowotworowe w obrębie gruczołu krokowego, cechując się przy tym czułością, swoistością, negatywną i pozytywną wartością predykcyjną sięgającymi odpowiednio 96%, 95%, 98% i 93% [1-2]. Aby zoptymalizować przydatność badania MRI na potrzeby biopsji celowanej stercza, ACR (American College of Radiology) we współpracy z ESUR (European Society of Urogenital Radiology) oraz fundacją AdMeTech podjęły próbę promocji standaryzacji badania uwieńczoną w 2015 roku publikacją PI-RADS^TM v2 (Prostate Imaging - Reporting and Data System version 2) - ogólnoświatowych standardów stworzonych na bazie wytycznych z 2012 roku: PI-RADS^TM v1 i uaktualnionych o najbardziej wiarygodne najnowsze dane naukowe [3-5]. Ujednolicone zasady przeprowadzenia badania rezonansu magnetycznego stercza, jego interpretacji oraz sporządzenia opisu pozwalają na optymalne wykorzystanie danych MRI w trakcie przeprowadzania biopsji celowanej, tym samym bezpośrednio przekładając się na zwiększenie jej skuteczności. Dodatkowo opracowano pięciostopniową skalę punktacji zmian PI-RADS, odzwierciedlającą prawdopodobieństwo, iż stanowią one CSPCa.

Standardem jest wieloparametryczność MRI. Oznacza to, iż każde badanie powinno obejmować minimum 3 sekwencje: obrazowanie T2-zależne (T2 weighted - T2W), obrazowanie dyfuzyjne (diffusion-weighted imaging - DWI + apparent diffusion coeficient ADC) oraz obrazowanie dynamiczne wzmocnione kontrastem (dynamic contrast-enhanced - DCE). Spektroskopia MRI (magnetic resonanse spectroscopic imaging - MRSI) pozostaje opcjonalnym parametrem badania.

Rycina 1	Ryc. 1. Elementy systemu do biopsji fuzyjnej stercza BioJet System: a) stacja z oprogramowaniem fuzyjnym; b) enkodery - sensory ruchu (strzałki czerwone) zamontowane na ramieniu sterującym głowicą (stepperze); c) płytka do biopsji przezkroczowej

Przynajmniej jedna z sekwencji powinna być przeprowadzona w rozszerzonym polu widzenia (field-of-view - FOV), pozwalającym na ocenę węzłów chłonnych miednicy aż do poziomu rozwidlenia aorty. Siła pola magnetycznego powinna wynosić minimum 1,5 T.

Stworzono prostą i uniwersalną terminologię, w której wyróżniono 3 części stercza - podstawną (base), środkową (mid) i wierzchołek (apex), 4 strefy stercza: przednią (anteriorfibromuscular stroma - AFS), przejściową (transition zone - TZ), centralną (central zone - CZ) i obwodową (peripheral zone - PZ), zwieracz zewnętrzny cewki moczowej (urethral sphincter - US) oraz pęcherzyki nasienne (seminal vesicles - SV). Raport badania mpMRI powinien zawierać informację o wymiarach i objętości stercza oraz standardowo być uzupełniony o mapę sektorów (ryc. 2).

Rycina 2	Ryc. 2. Wytyczne PI-RADSTM v2 - Prostate Imaging - Reporting and Data System 2015 z mapą 39 sektorów

Obejmuje ona 39 sektorów, w tym 36 w obrębie stercza, 2 dla SV i 1 obejmujący US. Na przekroju aksjalnym gruczoł krokowy jest podzielony na część prawą (R) i lewą (L) pionową linią biegnącą przez cewkę moczową oraz na część przednią i tylną oddzielone poziomą linią przebiegającą przez środek gruczołu. Prawa i lewa strefa obwodowa dzielą się dodatkowo na 3 podstrefy - przednią (PZa), tylną boczną (PZpl) i tylną przyśrodkową (PZpm). Prawa i lewa strefa przejściowa dzielą się na część przednią (TZa) i tylną (TZp). Taki podział standaryzuje proces raportowania badania, umożliwiając urologom, radiologom i patologom prawidłową lokalizację zmian podejrzanych. Jest to niezbędne do trafnego zaplanowania miejsc biopsji z użyciem mpMRI. Pozwala także uzyskać wynik histopatologiczny z dokładną lokalizacją zmian złośliwych. Posługiwanie się mapą stercza umożliwia prostą i efektywną komunikację między radiologiem, urologiem i patologiem. Zaleca się oznaczenie na mapie maksymalnie 4 zmian ze wskazaniem wśród nich zmiany dominującej (index lesion). Dla każdej z nich powinny być określone wymiary oraz punktacja w 5-stopniowej skali PI-RADS, korespondująca z wynikami sekwencji T2W, DWI i DCE niezależnie od stężenia swoistego antygenu sterczowego (prostate specific antigen - PSA) w surowicy krwi czy wyniku przezodbytniczego badania palpacyjnego gruczołu krokowego (digital rectal examination - DRE). PI-RADS zmian zlokalizowanych w strefach obwodowych określa się w oparciu o parametr DWI, natomiast w strefach przejściowych - T2W. Pomocniczą rolę w różnicowaniu zmian PI-RADS 3 i 4 w PZ pełni parametr DCE, a w TZ - DWI.

Jakość wykonania i opisu mpMRI jest jednym z kluczowych czynników determinujących skuteczność biopsji fuzyjnej stercza. Dbałość o prawidłowe wykonanie badania zaczyna się już w chwili ułożenia pacjenta, które powinno być dokładnie równoległe do podłoża. Ułożenie skośne będzie skutkowało rotacją stercza (tzw. shifting), którego kontur nie pokryje się z obrazem TRUS w trakcie FUS-GB (ryc. 3).

Rycina 3	Ryc. 3. Tak zwany shifting - zrotowany obraz stercza na przekroju poprzecznym sekwencji T2W badania mpMRl jako efekt nieprawidłowego ułożenia pacjenta w trakcie wykonywania badania mpMRI

Przebieg procedury. Faza planowania

Wgranie płyty CD z badaniem mpMRl w formacie DICOM do systemu BioJet

Biopsja fuzyjna z udziałem BioJet System odbywa się z wykorzystaniem obrazów badania mpMRI z sekwencji T2W w przekroju poprzecznym. Po wyborze odpowiedniej sekwencji wgrywamy ją z nośnika pamięci do systemu, jednocześnie selekcjonując obrazy przekrojów stercza i usuwając nadmiar zbędnych danych (ryc. 4). W przypadku nieprawidłowego ułożenia pacjenta na etapie wykonywania badania mpMRI i uzyskania zrotowanych obrazów w systemie pojawi się ostrzeżenie z pomiarem stopnia rotacji obrazów (shifting) (ryc. 4). Po wgraniu badania uzyskujemy podgląd wybranego przekroju mpMRI oraz ułatwiający orientację podgląd roboczy wszystkich kolejnych przekrojów stercza (ryc. 5).

Rycina 4	Ryc. 4. Wgrywanie sekwencji T2W badania mpMRI w formacie DICOM do systemu BioJet. Po lewej - wybór obrazów. Po prawej - program informuje nas o tym, iż część obrazów jest zrotowana o 19,185 mm

Rycina 5	Ryc. 5. Badanie mpMRl wgrane do systemu BioJet. PZ - strzałka czerwona, TZ - strzałka niebieska, cewka moczowa - strzałka żółta, światło pęcherza moczowego - strzałka zielona, odbytnica - strzałka pomarańczowa, spojenie łonowe - strzałka biała. Z prawej - podgląd roboczy kolejno następujących po sobie co 3 mm przekrojów stercza

Okonturowanie stercza

Kolejnym krokiem jest naniesienie na obraz rezonansu magnetycznego konturu stercza. Konturowania dokonuje się na obrazach z sekwencji T2W w płaszczyźnie poprzecznej oddzielnie na każdym przekroju. Rycina 6 przedstawia przekrój poprzeczny przez stercz w sekwencji T2W badania mpMRI i proces nanoszenia konturu.

Rycina 6	Ryc. 6. Konturowanie stercza na jednym z przekrojów w płaszczyźnie poprzecznej sekwencji T2W mpMRl

Niezwykle istotna jest na tym etapie precyzja, ponieważ objęcie konturem struktur przyległych, tj. splotu Santoriniego, pęczków naczyniowo-nerwowych czy ściany pęcherza moczowego, zafałszuje granice stercza i zwiększy niedopasowanie konturów w trakcie fuzji, obniżając jej skuteczność (ryc. 7). Często granice stercza są nieostre, szczególnie problematyczne jest wytyczenie ich w okolicy wierzchołka (apex) i podstawy (base) (ryc. 8). Najdokładniejszym, lecz najbardziej czasochłonnym sposobem okonturowania stercza jest naniesienie konturu na każdym jego przekroju (ryc. 9). Szybszą techniką jest naniesienie konturu na kilku przekrojach i skorzystanie z funkcji interpolacji, która uzupełni brakujące kontury, uśredniając naniesione przez nas dane. Program na bieżąco konsoliduje dane z kolejnych dwuwymiarowych przekrojów, tworząc trójwymiarowy kontur gruczołu krokowego.

Rycina 7

Ryc. 7. Przekroje poprzeczne stercza w sekwencji T2W badania mpMRl. Konturowanie stercza a struktury przyległe (oznaczone czerwonymi strzałkami), które powinny znaleźć się poza nanoszonym konturem (oznaczony kolorem zielonym): a) splot Santoriniego; b) ściana pęcherza moczowego; c) pęczki naczyniowo-nerwowe. Górne zdjęcia przedstawiają przekroje stercza przed naniesieniem konturu, dolne po jego naniesieniu

Rycina 8	Ryc. 8. Przekroje poprzeczne stercza w sekwencji T2W badania mpMRI. Konturowanie stercza w obrębie trudnych obszarów o bardzo nieostrym odgraniczeniu od struktur przyległych: a) podstawa stercza; b) wierzchołek stercza. Pomiędzy rycinami a i b: podgląd roboczy kolejnych następujących po sobie co 3 mm przekrojów stercza z naniesionym konturem

Rycina 9

Ryc. 9. Rycina przedstawia stercz okonturowany we wszystkich przekrojach, począwszy od podstawy aż po wierzchołek w sekwencji T2W mpMRI w płaszczyźnie poprzecznej. Splot Santoriniego, pęczki naczyniowo-nerwowe, tkanka łączna okołosterczowa i ściana pęcherza moczowego znajdują się poza zielonym konturem. Zwraca uwagę bardzo niewyraźne rozgraniczenie między podstawą stercza a ścianą pęcherza moczowego, stanowiące najtrudniejsze miejsce naniesienia konturu

Identyfikacja, selekcja i konturowanie obszarów podejrzanych w mpMRl

Zmiany podejrzane w mpMRI identyfikujemy na obrazach aksjalnych T2W na podstawie wyniku badania i załączonej mapy. Kolejnym krokiem jest selekcja zmian do FUS-GB, ponieważ nie wszystkie z nich stanowią wskazanie do biopsji celowanej. Według aktualnych zaleceń spośród zmian podejrzanych selekcjonujemy do FUS-GB te o punktacji PI-RADS 5-4 oraz w przypadku PSAD >0,15 również PI-RADS 3 [4-5]. Aby możliwe było wygenerowanie rekonstrukcji 3D stercza i ognisk podejrzanych, muszą one zostać okonturowane na przynajmniej dwóch obrazach. Na rycinie 10 przedstawione są obrazy aksjalne T2W mpMRI gruczołu krokowego i proces konturowania zmian podejrzanych.

Rycina 10

Ryc. 10. Konturowanie obszarów podejrzanych na obrazach aksjalnych T2W mpMRI. Zmiany podejrzane przedstawione na ich całej długości, obejmującej pięć kolejnych przekrojów poprzecznych stercza od podstawy w kierunku wierzchołek. Po lewej: stercz, w środku: moment konturowania, po prawej: zakończone konturowanie na danym przekroju. Kolor zielony - granice stercza. Kolor czerwony - zmiana podejrzana PI-RADS 3 w PZ w płacie prawym obejmująca części podstawną i środkową (w h-p: BPH). Kolor fioletowy - zmiana PI-RADS 4 w PZ/TZ w płacie lewym z cechami restrykcji dyfuzji w ADC i silnego wzmocnienia w DCE(zmiana okazała się CSPCa). Obie zmiany niewidoczne w TRUS. W prawym dolnym rogu: podgląd roboczy

Kontrola i korekcja konturów

Kolejnym krokiem jest kontrola naniesionych konturów na symulowanym przekroju podłużnym. Należy dokładnie prześledzić stercz wachlarzowo - od boku do boku. Rycina 11 przedstawia bardzo precyzyjnie naniesione kontury stercza oraz ognisk podejrzanych, a także przykładowe miejsce bardzo niewielkiego niedopasowania w części przedniej lewego płata gruczołu krokowego. Zarówno kontroli, jak i korekcji możemy dokonać wielokrotnie na każdym etapie konturowania.

Korekcji dokonujemy w przekroju poprzecznym. Rycina 12 obrazuje korekcję nieprawidłowo naniesionego konturu stercza przebiegającego przez splot Santoriniego.

Rycina 11

Ryc. 11. Kontrola konturów w symulacji przekroju podłużnego. U góry: płat prawy, u dołu: płat lewy. Nad każdym z przekrojów stercza umieszczona jest legenda obrazująca kąt nachylenia danej płaszczyzny przekroju w stosunku do płaszczyzny podłużnej (płaszczyzny zerowej). Kontur stercza - zielony, kontury ognisk podejrzanych - czerwony i fioletowy. Kontrola wykazała bardzo precyzyjne okonturowanie stercza. Niewielkie niedopasowanie niewymagające korekcji oznaczono żółtą strzałką

Rycina 12	Ryc. 12. Korekcja konturu stercza. Po lewej: kontur naniesiony poza granicą gruczołu krokowego - przebiega przez splot Santoriniego. Kolejne trzy ryciny: korekcja konturu. Po prawej: skorygowany kontur przebiegający prawidłowo na granicy stercza, powyżej konturu widoczny splot Santoriniego

Planowanie celów biopsji

FUS-GB umożliwia wykonanie zarówno biopsji ceIowanej ognisk podejrzanych kierowanej obrazem mpMRI, jak również standardowej biopsji mappingowej (systematic biopsy - SB) w trakcie jednej procedury. W obrębie okonturowanych uprzednio zmian podejrzanych nanosimy za pomocą prostych kliknięć po 2-3 cele biopsyjne oraz opcjonalnie 10-12 celów do SB w obrębie PZ. System automatycznie numeruje targety, wylicza ich koordynatory (współrzędne poziome A-G oraz pionowe 1-7) i wytycza linie biopsyjne (ryc. 13).

Rycina 13

Ryc. 13. Planowanie celów biopsyjnych. Pośrodku dwa przekroje mpMRl stercza w płaszczyźnie poprzecznej w sekwencji T2W z naniesionymi konturami stercza (zielony) i ognisk podejrzanych (czerwony, fioletowy) oraz oznaczonymi i automatycznie ponumerowanymi celami biopsyjnymi n1-n17: biopsja systematyczna (cele naniesiono na najszerszym przekroju stercza) - płat prawy: cele n1-n6, płat lewy: cele n7-n12, biopsja celowana ognisk podejrzanych w mpMRl (cele naniesiono na przekroju z największą średnicą zmian): zmiana PI-RADS 3 w płacie prawym (czerwony): cele n13-n15, zmiana PI-RADS 4 w płacie lewym (fioletowy): cele n16-n17. Po lewej i prawej konsolidacja obrazów TRUS w czasie rzeczywistym z naniesionymi w mpMRI konturami stercza, ognisk podejrzanych i celami biopsyjnymi w przekroju podłużnym. Widoczne są poziome żółte linie będące wytyczonymi przez program liniami biopsyjnymi kończącymi się w wyznaczonym celu biopsji o określonym numerze nl-n17. Wzdłuż linii będzie wprowadzana igła TRU CUT

Na tym etapie możliwe jest wygenerowanie obrazu 3D stercza i ognisk podejrzanych wraz z zaplanowanymi celami i liniami biopsyjnymi. Po naniesieniu cełów biopsyjnych w obrębie ognisk podejrzanych tylko pozornie może się wydawać, iż zostały naniesione w miejscu optymalnym, podczas gdy w rzeczywistości zaplanowany tor linii biopsyjnej w większości będzie przebiegać obok ogniska. Przyczyna leży w typie rozrostu PCa, który zwykle ma charakter nieregularnego, słabo odgraniczonego, podłużnego nacieku. Dzięki trójwymiarowej symulacji mamy możliwość skontrolować zaplanowany przebieg linii biopsyjnej, ocenić, na jakiej długości przebiega ona przez ognisko, i w razie potrzeby wyznaczyć inne miejsce celu biopsyjnego (ryc. 14, ryc. 15).

Rycina 14

Ryc. 14. Graficzne wytłumaczenie pułapki obrazu 2D. Po lewej: dwuwymiarowy obraz zmiany podejrzanej (jak na przekroju mpMRl) z zaplanowanym pozornie optymalnie celem biopsyjnym w części centralnej (czerwony krzyżyk). W środku: kształt zmiany w trzech wymiarach - w rzeczywistości zmiana jest wybitnie nieregularna i zaplanowana linia biopsyjna przebiega w większej części poza ogniskiem. Na kolejnym schemacie: nowy cel i linia biopsyjna zaplanowane w optymalny sposób. Po prawej: obraz 2D zmiany i nowy cel biopsyjny (© Agnieszka Chomicz)

Rycina 15	Ryc. 15. Graficzne wytłumaczenie pułapki obrazu 2D. Po lewej: obraz zmiany 2D z dwoma celami biopsyjnymi. W środku: kształt zmiany w 3D - linie biopsyjne przebiegają głównie poza zmianą. Kolejny schemat: kształt zmiany w 3D z nowymi celami i liniami biopsyjnymi. Po prawej: obraz 2D zmiany z nowymi celami biopsyjnymi (© Agnieszka Chomicz)

Na rycinach 16 i 17 przedstawione są obrazy aksjalne 2D oraz wygenerowana rekonstrukcja 3D stercza i ognisk podejrzanych w fazie planowania celów.

Rycina 17

Ryc. 17. Symulacja 3D. U góry: trójwymiarowa rekonstrukcja stercza. Gruczoł krokowy ukazany pod różnymi kątami wraz z liniami biopsyjnymi wnikającymi do lewego płata. Od lewej do prawej kolejno: przekrój strzałkowy - podstawa stercza po lewej, wierzchołek po prawej, płat prawy skierowany do nas; przekrój skośny - wierzchołek po prawej skierowany do nas, widoczny płat prawy i od dołu strefa obwodowa tylna PZpl i PZpm; przekrój poprzeczny - wierzchołek skierowany do nas, po lewej płat prawy, po prawej płat lewy, widoczne 4 linie biopsyjne wnikające w płat lewy; przekrój skośny - dokładnie uwidoczniona podstawa stercza po lewej, płat prawy skierowany do nas. U dołu: stercz po zdjęciu wierzchniej warstwy i odsłonięciu trójwymiarowej rekonstrukcji ognisk podejrzanych zlokalizowanych w płacie lewym. Kolor żółty - ognisko podejrzane w strefie przejściowej PI-RADS 3, kolor czerwony - ognisko podejrzane w strefie obwodowej PI-RADS 5 z cechami zajęcia torebki w mpMRI oraz prawidłowo zaplanowane cele biopsyjne - po dwa na każde ognisko. Od lewej do prawej kolejno: przekrój strzałkowy - podstawa stercza po lewej, wierzchołek po prawej; przekrój poprzeczny - wierzchołek skierowany do nas, płat prawy po lewej, płat lewy po prawej; przekrój skośny - wierzchołek i płat prawy skierowany do nas. Zwraca uwagę miejsce przekraczania granic stercza przez zmianę oznaczoną kolorem czerwonym - u góry na przekroju poprzecznym stercza w strefie obwodowej na godzinie 4:30 widoczny jest fragment ogniska podejrzanego

Faza biopsji

Po znieczuleniu pacjenta (znieczulenie ogólne lub regionalne) układamy go w pozycji na plecach z odwiedzionymi i wysoko uniesionymi kończynami dolnymi oraz z wyeksponowaną okolicą krocza. Niezwykle ważne dla późniejszego dopasowania konturów stercza w TRUS i mpMRI jest symetryczne ułożenie pacjenta, równolegle do podłoża, oraz symetryczne odwiedzenie i uniesienie kończyn dolnych. Ułożenie będzie rzutować na późniejszą dokładność nałożenia obrazów TRUS i mpMRI. Ryciny 18 i 19 przedstawiają zdjęcia z procedury biopsji fuzyjnej - ułożenie pacjenta, obłożenie pola, przygotowanie elementów systemu do biopsji, aparat usg podłączony do stacji z oprogramowaniem. Na ramieniu sterującym głowicą (stepperze) fiksujemy sondę TRUS oraz specjalne sensory śledzące położenie sondy w trakcie biopsji (enkodery). Sondę TRUS z zamontowaną na niej płytką do biopsji przezkroczowej wprowadzamy do odbytnicy tak, aby płytka ściśle przylegała do krocza. Ponownie niezwykle istotne jest, by stepper z sondą został ustawiony równolegle do podłoża i wzdłuż osi długiej pacjenta.

Rycina 18

Ryc. 18. Przygotowanie pacjenta i elementów systemu do biopsji przezkroczowej stercza: a) znieczulenie i ułożenie pacjenta - pozycja na plecach z wysoko uniesionymi nogami i wyeksponowaną okolicą krocza; b) aparat usg (BK 3000) podłączony do stacji z oprogramowaniem fuzyjnym (BioJet System); c) sonda TRUS i enkodery śledzące jej położenie zamontowane na ramieniu sterującym (stepperze); d) manualne ustawienie steppera w osi podłużnej pacjenta

Rycina 19	Ryc. 19. Przygotowanie do biopsji: a) wprowadzenie sondy transrektalnej do odbytnicy, TRUS, optymalizacja ustawień ultrasonografu i obrazu usg; b) sprzęt przygotowany do biopsji - płytka do biopsji przezkroczowej ściśle przylegająca do krocza i ufiksowana tuż ponad głowicą transrektalną na ramieniu sterującym

Synchronizacja obrazów TRUS i mpMRl w przekroju poprzecznym i podłużnym

Obraz TRUS oraz kontury z badania mpMRI wymagają synchronizacji w wymiarach podłużnym i poprzecznym. Trudności na tym etapie wynikają z faktu odkształcenia gruczołu krokowego w wyniku ucisku sondy TRUS, wskutek czego jest ona dłuższa w wymiarze głowowo-ogonowym (length - L), szersza w wymiarze poprzecznym (width - W) i krótsza w wymiarze przednio-tylnym (height - H) w stosunku do wymiarów stercza w mpMRI. Większy ucisk sondą poprawia widoczność stercza w TRUS, lecz zwiększa niedopasowanie konturów. Doświadczenie pozwala na uzyskanie optymalnego dopasowania przy zachowaniu dobrej jakości TRUS (ryc. 20, ryc. 21).

Rycina 20	Ryc. 20. Obrazy TRUS w czasie rzeczywistym i dane z mpMRl przed synchronizacją: a) przekrój poprzeczny; b) przekrój podłużny

Rycina 21

Ryc. 21. Zsynchronizowane obrazy TRUS w czasie rzeczywistym i dane z mpMRI. U góry przekroje poprzeczne przez stercz - kontury stercza (kolor zielony) i ognisk podejrzanych (kolor czerwony i fioletowy) nałożone na obrazy TRUS, centralnie w obrębie stercza widoczny cewnik Foleya w cewce moczowej. U dołu przekroje podłużne przez stercz - kolejno: płat prawy, linia pośrodkowa (widoczny cewnik w cewce sterczowej), płat lewy

Rycina 22

Ryc. 22. Przezkroczowa biopsja stercza pod kontrolą softwarowej konsolidacji obrazów. Widoczny obraz TRUS w czasie rzeczywistym z nałożonym konturem stercza (linia zielona) utworzonym uprzednio na obrazach badania mpMRI. Po wybraniu numeru celu n16 (żółta przerywana linia) system BioJet automatycznie wyznacza koordynatory siatki biopsyjnej, czyli współrzędne otworu, przez który należy wprowadzić igłę TRU CUT - program wyznaczył otwór e2,5 (czerwona przerywana linia, czerwone strzałki). Na rycinie widoczna jest igła TRU CUT (hiperechogeniczne odbicie) wprowadzona wzdłuż wytyczonej przez program linii biopsyjnej (żółta pozioma linia z oznaczeniem celu n16 na końcu) w momencie pobierania bioptatu z celu n16 - igła przechodzi celnie przez ognisko podejrzane PI-RADS 4 w płacie lewym (fioletowy kontur). W prawym górnym rogu płytka do biopsji przezkroczowej z oznaczonym czerwoną strzałką otworem e2,5

Rycina 23	Ryc. 23. FUS-GB: a) wprowadzanie igły TRU CUT przez odpowiedni otwór płytki biopsyjnej; b) moment pobierania wycinka

Biopsja fuzyjna pod kontrolą konsolidacji obrazów TRUS i mpMRl

U wszystkich pacjentów po wykonaniu przezkroczowej FUS-GB celowanej ognisk podejrzanych w mpMRI wykonujemy standardową biopsję mappingową pobierając 10-12 rdzeni z najbardziej bocznych i tylnych części stercza na drodze przezodbytniczej lub przezkroczowej. Pobranie wszystkich wycinków zajmuje kilka minut. Ryciny 22 i 23 przedstawiają proces pobierania wycinka w systemie BioJet.

Raport biopsji

Ostatnim krokiem FUS-GB jest wygenerowanie raportu biopsji. Zawiera on dane na temat wszystkich pobranych wycinków: numer; współrzędne x, y, z; koordynatory siatki biopsyjnej. System umożliwia wprowadzenie dodatkowych danych, tj. PI-RADS zmiany, wynik badania histopatologicznego - w skali Gleasona, obecność ASAP, PIN, rodzaj tkanki, a także - za pomocą skali barwnej - rodzaj tkanki i długość zajętego wycinka w milimetrach. Uzyskane dane mogą być wykorzystane przy okazji kolejnej biopsji, jak również w trakcie terapii fokalnej. Oprócz raportu tabelarycznego generujemy także raport graficzny w przekroju strzałkowym i aksjalnym z oznaczonymi konturami ognisk podejrzanych w mpMRI oraz wszystkimi miejscami, z których pobrano wycinki (ryc. 24).

Rycina 24	Ryc. 24. Przykład raportu z FUS-GB: a) raport tabelaryczny każdego wycinka; b) skala barwna obrazująca rodzaj tkanki i długość zajęcia poszczególnych wycinków; c) i d) raport graficzny z oznaczonymi pomarańczowym kolorem miejscami, w których pobrano 3 rdzenie tkankowe

Podsumowanie

Europejskie i Amerykańskie Towarzystwa Urologiczne (European Association of Urology - EAU, American Urological Association - AUA) oraz narodowa sieć 27 najlepszych amerykańskich wielospecjalistycznych centrów onkologicznych (National Comprehensive Cancer Network - NCCN) rekomendują biopsję celowaną stercza z udziałem informacji z badania mpMRI (MRI targeted biopsy - MRI-TB) u wszystkich mężczyzn po ujemnej biopsji mappingowej stercza z utrzymującymi się wskazaniami do powtórnej biopsji (tab. 1). Badania wykazały, iż w przypadku biopsji powtórnej zarówno "krycie ogólne PCa, jak również CSPCa znamiennie wzrasta przy zastosowaniu MRI-TB w porównaniu do SB. W przypadku biopsji pierwszorazowej MRI-TB wykrywa tylko nieznacznie więcej CSPCa niż SB, lecz przy znamiennie mniejszej liczbie pobieranych wycinków [6-9]. MRI-TB może być przeprowadzone na trzy sposoby: pod bezpośrednią kontrolą MRI (MRI in-bore guided biopsy - MRI-IB-GB), pod kontrolą fuzji obrazów TRUS i mpMRI przy użyciu dedykowanego oprogramowania - tzw. fuzja softwarowa (FUS-GB) bądź w pamięci - tzw. biopsja kognitywna (cognitivefusion biopsy - COG-FB), niemniej COG-FB nie cechuje się istotnie większą wykrywalnością raka w porównaniu z SB, natomiast MRI-IB-GB jest kosztowna, czasochłonna i skomplikowana technicznie. Istniejące systemy do FUS-GB wykorzystują jeden z dwóch rodzajów fuzji: sztywną (np. BioJet System, BiopSee, Virtual Navigator, UroNav) lub elastyczną (np. Artemis, Urosłation). Badania porównujące skuteczność systemów sztywnych i elastycznych nie wykazały różnic istotnych statystycznie [10].

Tabela 1	Tab. 1. Rekomendacje EAU, AUA, NCCN

Biopsja fuzyjna stercza z softwarową konsolidacją obrazów mpMRI i TRUS obecnie nie jest refundowana przez NFZ. Biorąc pod uwagę aktualne rekomendacje EAU, AUA i NCCN, zasadne byłoby uwzględnienie FUS-GB w koszyku świadczeń gwarantowanych ministra zdrowia w przypadku pacjentów po uprzedniej ujemnej biopsji systematycznej z utrzymującymi się wskazaniami do biopsji powtórnej. W tej grupie pacjentów FUS-GB jest szczególnie korzystna, jednak aby była skuteczna, wymaga treningu wszystkich osób zaangażowanych w jej wykonanie - technika w pracowni MRI (pozycja chorego), radiologa (interpretacja i raportowanie badania mpMRI) i wreszcie urologa odpowiadającego za końcowy efekt biopsji (planowanie oraz sposób przeprowadzenia biopsji, jakość wycinków). Być może znajomość mpMRI stercza w sposób naturalny stanie się z czasem domeną urologa, tak jak znajomość TRUS.

lek.Agnieszka Chomicz
dr hab. n. med.Artur A. Antoniewicz

Oddział Urologii i Onkologii Urologicznej
Centrum Uronefrologii
Międzyleski Szpital Specjalistyczny, Warszawa

kierownik oddziału: dr hab. n. med.Artur A. Antoniewicz

Zdjęcia z procedury biopsji fuzyjnej pochodzą z materiału własnego Oddziału Urologii
Centrum Uronefrologii Międzyleskiego Szpitala Specjalistycznego w Warszawie.

Piśmiennictwo:

 

1. Fütterer JJ, Briganti A, De Visschere P, Emberton M, Giannarini G, Kirkham A, Taneja SS, Thoeny H, Villeirs G, Villers A: Can Clinically Significant Prostate Cancer Be Detected with Multiparametric Magnetic Resonance Imaging? A Systematic Review of the Literature. Eur Urol 2015; 68(6): 1045-1053.
2. Puech P, Potiron E, Lemaitre L, Leroy X, Haber GP, Crouzet S, Kamoi K, Villers A: Dynamic contrast-enhanced-magnetic resonance imaging evaluation of intraprostatic prostate cancer: correlation with radical prostatectomy specimens. Urology 2009; 74(5): 1094-1099.
3. Barentsz JO, Richenberg J, Clements R, Choyke P, Verma S, Villeirs G, Rouviere O, Logager V, Fütterer JJ: European Society of Urogenital Radiology 2012: ESUR prostate MR guidelines 2012. Eur Radiol 22(4); 746-757.
4. PI-RADS-v2 - American College of Radiology. https://www.acr.org/~/media/ACR/Documents/PDF/QualitySafety/Resources/PIRADS/PIRADS%20V2.pdf
5. Barentsz JO, Weinreb JC, Verma S., Thoeny HC, Tempany CM, Shtern F, Padhani AR, Margolis D, Macura KJ, Haider MA, Cornud F, Choyke PL: Synopsis of the PI-RADS v2 Guidelines for Multiparametric Prostate Magnetic Resonance Imaging and Recommendations for Use. Eur Urol 2016; 69(1): 41-49.
6. Schoots IG, Roobol MJ, Nieboer D, Bangma CH, Steyerberg EW, Hunink MG: Magnetic resonance imaging-targeted biopsy may enhance the diagnostic accuracy of significant prostate cancer detection compared to standard transrectal ultrasound-guided biopsy: a systematic review and meta-analysis. Eur Urol 2015 Sep; 68(3): 438-450.
7. Baco E, Rud E, Eri LM, Moen G, Vlatkovic L, Svindland A, Eggesb HB, Ukimura O: Randomized Controlled Trial To Assess and Compare the Outcomes of Two-core Prostate Biopsy Guided by Fused Magnetic Resonance and Transrectal Ultrasound Images and Traditional 12-core Systematic Biopsy. Eur Urol 2016 Jan; 69(1): 149-156.
8. Jiang X, Zhang J, Tang J, Xu Z, Zhang W, Zhang Q, Guo H, Zhou W: Magnetic resonance imaging - ultrasound fusion targeted biopsy outperforms standard approaches in detecting prostate cancer: A meta-analysis. Mol Clin Oncol 2016 Aug; 5(2): 301-309.
9. Porpiglia, F., Manfredi, M., Mele, F., Cossu, M., Bollito, E., Veltri, A., Cirillo, S., Regge, D., Faletti, R., Passera, R., Fiori, C., De Luca, S. (2016): Diagnostic Pathway with Multiparametric Magnetic Resonance Imaging Versus Standard Pathway: Results from a Randomized Prospective Study in Biopsy-na-ve Patients with Suspected prostate cancer. Eur Urol, DOI: 10.1016/j.eururo.2016.08.041
10. Westhoff, N., Siegel, F.P., Hausmann, D., Polednik, M., von Hardenberg, J., Michel, M.S., Ritter, M. (2016): Precision of MRI/ultrasound-fusion biopsy in prostate cancer diagnosis: an ex vivo comparison of alternative biopsy techniques on prostate phantoms. World J Urol, 35(7), 1015-1022
11. Mottet, N.,Bellmunt, J.,Briers, E., Bolla, M., Bourke, L., Cornford, P., De Santis, M., Henry, A.M., Joniau, S., Lam, T.B., Mason, M.D., van der Poel, H.G., van der Kwast, T.H., Rouviére, O., Wiegel, T. (2017): EAU- ESTRO- SIOG Guidelines on prostate cancer. European Association of Urology
12. Rosenkrantz AB,Verma S, Choyke P, Eberhardt SC, Eggener SE, Gaitonde K, Haider MA, Margolis DJ, Marks LS, Pinto P, Sonn GA, Taneja SS: Prostate Magnetic Resonance Imaging and Magnetic Resonance Imaging Targeted Biopsy in Patients with a Prior Negative Biopsy: A Consensus Statement by AUA and SAR. J Urol 2016; 196(6): 1613-1618.
13. Carroll PR, Parsons JK, Andriole G, Bahnson RR, Castle EP, Catalona WJ, Dahl DM, Davis JW, Epstein JI, Etzioni RB, Farrington T, Hemstreet GP, Kawachi MH, Kim S, Lange PH, Loughlin KR, Lowrance W, Maroni P, Mohler J, Morgan TM, Moses KA, Nadler RB, Poch M, Scales C, Shaneyfelt TM, Smaldone MC, Sonn G, Sprenkle P, Vickers AJ, Wake R, Shead DA, Freedman-Cass DA: NCCN Guidelines Insights: Prostate Cancer Early Detection, Version 2.2016. J Natl Compr Canc Netw 2016; 14(5): 509-519.