Una biopsia prostatica guidata dalla fusione cognitiva mediante risonanza magnetica multiparametrica ed ecografia transrettale

Riepilogo

La biopsia prostatica è il metodo diagnostico gold standard per il cancro alla prostata. La biopsia prostatica guidata dalla fusione cognitiva, che combina l'ecografia transrettale con parametri di risonanza magnetica premisurati, migliora l'accuratezza della biopsia e aumenta il tasso di rilevamento del cancro alla prostata clinicamente significativo.

Abstract

La biopsia prostatica tradizionale guidata da ecografia transrettale (TRUS) ha una sensibilità e una specificità limitate, in particolare per il rilevamento del cancro alla prostata in stadio iniziale, a causa della mancanza di un targeting preciso della lesione. È stato sviluppato un metodo migliorato di biopsia prostatica guidata dalla fusione cognitiva per migliorare il targeting delle lesioni integrando tre parametri delle immagini RM multiparametriche della prostata (mpMRI) nelle immagini TRUS. La misurazione della mpMRI prostatica viene inizialmente eseguita per ottenere tre parametri chiave: l'angolo di rotazione (α), la distanza dalla parete rettale (X) e la distanza dall'apice della prostata (Y). Questi parametri vengono quindi applicati cognitivamente in una biopsia prostatica con ago guidata da TRUS in tempo reale per rilevare le lesioni bersaglio. Questo metodo di biopsia di fusione cognitiva transperineale migliorato migliora l'accuratezza diagnostica, migliora la riproducibilità e riduce la dipendenza dall'esperienza dell'operatore. L'applicazione clinica in 423 pazienti ha dimostrato un tasso di rilevamento del cancro alla prostata del 73,5%, con il 62,9% classificato come tumori clinicamente significativi. Rispetto ai metodi ad alta intensità di apparecchiature come la biopsia di fusione MRI-ultrasuoni, questo approccio è conveniente, pratico e adatto per un'adozione clinica più ampia. Inoltre, la flessibilità del metodo supporta l'integrazione con altre tecniche di imaging, come la PET/TC ⁶⁸Ga-PSMA, migliorando ulteriormente i tassi di rilevamento per i pazienti con carcinoma prostatico ad alto rischio.

Introduzione

Il cancro alla prostata è uno dei principali problemi di salute globale, con una stima di 1.466.680 nuovi casi e 396.792 decessi segnalati in tutto il mondo nel 2022. Il cancro alla prostata è il secondo tumore più comune e la quinta causa di morte per cancro tra gli uomini¹. Entro il 2040, si prevede che il numero di nuovi casi di cancro alla prostata salirà a 2,9 milioni, con decessi che dovrebbero raggiungere i 700.000². La diagnosi precoce e il trattamento standardizzato sono fondamentali per migliorare i tassi di sopravvivenza nei pazienti con cancro alla prostata e la biopsia prostatica rimane il gold standard per la diagnosi precoce.

Dal 1968, l'ecografia transrettale (TRUS) è uno strumento importante per guidare le biopsie prostatiche. Tuttavia, la sensibilità e la specificità delle biopsie prostatiche guidate da TRUS sono limitate rispettivamente del 65-74% e del 40-57%³, in particolare nel rilevamento di lesioni in stadio iniziale o di piccolo volume⁴. Per superare queste limitazioni, la risonanza magnetica multiparametrica (mpMRI) è emersa come una tecnica di imaging superiore, che fornisce valutazioni più dettagliate del tessuto prostatico e una migliore localizzazione del cancro alla prostata clinicamente significativo. Rispetto alla tradizionale biopsia guidata da TRUS, la mpMRI può identificare in modo più accurato le lesioni sospette all'interno della prostata e migliorare la precisione delle biopsie mirate ^5,6.

Sono state sviluppate diverse tecniche di biopsia prostatica guidata dalla risonanza magnetica, sfruttando le capacità diagnostiche avanzate della mpMRI prostatica. Queste tecniche includono la biopsia prostatica mirata alla risonanza magnetica, la biopsia prostatica con fusione ecografica transrettale RM e la biopsia prostatica guidata dalla fusione cognitiva ^7,8. La biopsia prostatica mirata alla risonanza magnetica viene eseguita direttamente all'interno dello scanner MRI, consentendo la guida delle immagini in tempo reale durante la biopsia. Questa tecnica offre un'eccellente localizzazione delle lesioni; Tuttavia, è costoso e richiede molto tempo a causa dei prolungati requisiti di imaging e procedurali. La biopsia prostatica con fusione ecografica transrettale MRI-MRI combina immagini RM e immagini TRUS in tempo reale tramite software specializzato, rendendola complessa e costosa.

Al contrario, la biopsia prostatica guidata dalla fusione cognitiva coinvolge i medici che memorizzano le posizioni delle lesioni dalle immagini RM e integrano mentalmente queste informazioni con TRUS in tempo reale durante la biopsia. Questa tecnica non richiede apparecchiature aggiuntive, il che la rende semplice, economica e altamente adatta all'adozione clinica. Tuttavia, la biopsia prostatica guidata dalla fusione cognitiva dipende fortemente dall'esperienza del medico e il processo di localizzazione della lesione si basa interamente sulla memoria e sul giudizio, il che si traduce in una ridotta riproducibilità e ne limita l'applicazione più ampia. Per affrontare queste sfide, è stato sviluppato un metodo di biopsia di fusione cognitiva transperineale migliorato integrando tre parametri chiave dalle immagini mpMR della prostata con TRUS. Questo metodo è altamente riproducibile, facile da eseguire e adatto per un'implementazione clinica diffusa, offrendo un supporto significativo per la diagnosi accurata del cancro alla prostata. Questo documento descrive in dettaglio il protocollo e l'utilità clinica di questo approccio standardizzato, evidenziando il suo potenziale per migliorare il rilevamento del cancro alla prostata nella pratica di routine.

Protocollo

Questo studio che ha coinvolto partecipanti umani è stato condotto in conformità con i principi delineati nella Dichiarazione di Helsinki. Il consenso informato scritto è stato ottenuto da tutti i partecipanti prima della loro inclusione nello studio. I criteri di inclusione ed esclusione sono stati attentamente definiti per garantire la sicurezza dei partecipanti e l'idoneità della procedura.

1. Selezione del paziente

1. Impostare i seguenti criteri di inclusione per la selezione dei pazienti: antigene prostatico specifico (PSA) > 10 ng/mL; presenza di un nodulo prostatico sospetto rilevato mediante esplorazione rettale digitale (DRE), indipendentemente dal livello di PSA; lesioni sospette identificate tramite ecografia transrettale (TRUS), risonanza magnetica o PSMA PET/CT, indipendentemente dal livello di PSA; livelli di PSA compresi tra 4 e 10 ng/mL accompagnati da f/tPSA < 0,16 e/o densità PSA (PSAD) > 0,15 ng/mL² e/o velocità PSA (PSAV) > 0,75 ng/ml all'anno; risultati anormali di altri test correlati alla prostata, come l'indice di salute della prostata (PHI) elevato o i risultati positivi dell'antigene 3 del cancro alla prostata urinario (PCA3).
2. Escludere i partecipanti dallo studio in base ai seguenti criteri: infezione acuta o febbre durante il periodo di studio; crisi ipertensiva; insufficienza cardiaca scompensata; gravi disturbi emorragici; comorbidità scarsamente controllate o instabili come ipertensione o diabete; gravi condizioni anali o rettali, comprese emorroidi interne/esterne avanzate o patologia rettale/anale significativa; grave stato immunosoppressivo; gravi disturbi psicologici o partecipanti che non vogliono o non sono in grado di collaborare con la procedura.

2. Determinazione delle coordinate tridimensionali della lesione su mpMRI

1. Esaminare attentamente le mappe di imaging pesato in T2 (T2WI, Figura 1A), imaging pesato in diffusione (DWI, Figura 1B) e coefficiente di diffusione apparente (ADC, Figura 1C) delle scansioni MRI multiparametriche (mpMRI) per identificare le lesioni della prostata.
   NOTA: Potrebbe essere necessaria la consultazione con un radiologo per confermare la posizione della lesione prima della biopsia.
2. Utilizzare un punto a circa 7 mm dalla parete rettale anteriore come vertice. Traccia una linea attraverso la linea mediana del corpo, che può essere determinata dalla sinfisi pubica o dall'uretra bulbosa. Traccia un'altra linea attraverso il centro della lesione. L'angolo tra queste due linee è lo spostamento angolare, registrato come α (Figura 2A).
   NOTA: Questo angolo α viene utilizzato per determinare di quanto la sonda ecografica viene ruotata per allinearsi con la lesione durante la biopsia.
3. Misurare la distanza dal centro della lesione alla superficie sierosa rettale sulla sequenza T2WI e registrarla come X (Figura 2A).
   NOTA: La distanza X viene utilizzata per guidare il punto di inserimento dell'ago durante la biopsia e determinare la posizione in cui viene inserito l'ago per biopsia rispetto al retto.
4. Misurazione della distanza dall'apice della prostata (Y) Creare un piano che passi attraverso sia il centro del vertice dell'angolo di α che il centro della lesione tramite un visualizzatore DICOM con MPR (ricostruzione multiplanare) o un'altra funzione di fetta. Misurare la distanza dalla lesione all'apice della prostata su questo piano e registrarla come Y (Figura 2B).
   NOTA: La distanza Y è fondamentale per determinare la profondità di penetrazione dell'ago; Corrisponde alla profondità che l'ago da biopsia deve raggiungere durante la biopsia.

3. Preparazione e imaging del paziente

1. Posizionare il paziente in posizione litotomica. Posizionare i glutei esattamente al centro del lettino da visita. Entrambe le gambe sono supportate simmetricamente nei poggiagambe.
2. Ritrarre lo scroto verso l'alto ed esporre completamente la regione perineale.
3. Disinfettare l'area perineale con iodio povidone (iodoforo) e drappeggiare l'area, lasciando accessibile il sito procedurale.
4. Iniettare per via sottocutanea lidocaina all'1% per l'anestesia locale alla proiezione del piano trasverso più grande della prostata sulla pelle perineale.
5. Inserire delicatamente la sonda per ecografia transrettale biplano (TRUS) nel retto. Posizionare la sonda con un angolo di 45° verso l'alto rispetto all'ano.
   NOTA: Il punto di inserimento dell'anestesia è in genere a 1,5 cm dall'ano (Figura 3).
6. Iniettare lidocaina all'1% nel muscolo elevatore dell'ano, nella capsula prostatica e nell'apice della prostata tramite guida ecografica sul piano sagittale per garantire un'adeguata anestesia durante la biopsia.

4. TRUS e fusione cognitiva

1. Allineare la sonda ecografica con la linea mediana individuando un piano sull'immagine ecografica trasversale che corrisponda il più possibile alla posizione della lesione dall'immagine trasversale T2WI sulla mpMRI. Una volta identificata, tenere ferma la sonda e congelare l'immagine ecografica a questo livello della sezione trasversale.
   NOTA: Assicurarsi che il piano sagittale della sonda ecografica sia allineato con la linea mediana del corpo. Nella posizione litotomica standard, il piano sagittale della sonda è tipicamente posizionato direttamente sopra la testa.
2. Congelare l'immagine e utilizzare il centro della sonda come vertice per misurare l'angolo di α sugli ultrasuoni. Allineare un bordo dell'angolo di α con la linea guida centrale sull'immagine ecografica trasversale (Figura 4A).
   NOTA: La posizione dell'altro bordo dell'angolo di α, che corrisponde alla posizione della lesione sull'immagine ecografica.
3. Sbloccare l'immagine e ruotare la sonda fino a quando la linea guida centrale dell'immagine ecografica trasversale non si allinea con la posizione della lesione identificata alla risonanza magnetica. Tenere ferma la sonda senza ulteriori rotazioni una volta raggiunta la rotazione all'angolo di α.
4. Posizionare la sonda ecografica sul piano della lesione facendola avanzare orizzontalmente lungo il retto fino a quando la sonda ecografica lineare visualizza l'immagine della prostata, dopo aver ruotato la sonda all'angolo α corretto.
   NOTA: L'immagine corrente visualizzata corrisponde al piano della lesione come determinato dalle precedenti misurazioni MRI (Figura 4B).
5. Misurare la distanza dalla superficie sierosa rettale alla posizione corrispondente al valore X precedentemente misurato alla risonanza magnetica, confermando il punto di inserimento dell'ago per biopsia.
6. Misurare la distanza dall'apice della prostata alla posizione corrispondente al valore Y precedentemente misurato alla risonanza magnetica nella direzione parallela al retto, garantendo la corretta profondità per l'inserimento dell'ago da biopsia (Figura 4B).
   NOTA: Queste misurazioni X e Y confermano che la sonda è correttamente allineata con la lesione sull'immagine ecografica, consentendo un targeting preciso durante la biopsia.

5. Biopsia mirata

1. Inserire l'ago per biopsia lungo la linea guida dell'ago corrispondente alla distanza dal retto (misurata come X sull'immagine ecografica) sotto guida ecografica sul piano sagittale utilizzando la sonda array lineare.
2. Regolare la profondità dell'ago in base al valore Y precedentemente misurato, che rappresenta la distanza dall'apice della prostata. Eseguire 2-3 nuclei bioptici mirati nell'area della lesione una volta raggiunta la profondità corretta (Figura 4B).
3. Ripetere i passaggi precedenti per ciascuna lesione target se vengono identificate più lesioni.
   NOTA: È fondamentale mantenere la stabilità della sonda ecografica e le coordinate X e Y devono essere applicate accuratamente per ogni sito di biopsia durante tutta la procedura. Per garantire la precisione e ridurre il movimento della mano, si consiglia di utilizzare un braccio di supporto della sonda ecografica per l'assistenza.

6. Biopsia sistematica

1. Prelevare un nucleo bioptico dall'apice, dalla linea mediana e dalla base sia nella zona periferica che in quella centrale del lobo sinistro della prostata.
2. Regolare la posizione della sonda e prelevare un nucleo ciascuno dall'apice, dalla linea mediana e dalla base in entrambe le zone; Quindi, ripetere il processo sul lobo destro della prostata.
   NOTA: Si consiglia di raccogliere un totale di 12 nuclei durante la biopsia sistematica.

7. Completamento

1. Rimuovere delicatamente la sonda TRUS dal retto per evitare qualsiasi disagio dopo la biopsia.
2. Pulire le aree perineale e rettale con salviette sterili per rimuovere eventuali residui di gel o sangue.
3. Posizionare ogni nucleo bioptico in contenitori pre-etichettati con conservanti appropriati. Contrassegnare ogni contenitore con le informazioni del paziente e il sito della biopsia.
4. Trasportare i contenitori etichettati con i nuclei bioptici al laboratorio di patologia per l'analisi istopatologica.

Risultati

In questo caso, la biopsia prostatica guidata dalla fusione cognitiva ha identificato con precisione una lesione del cancro alla prostata clinicamente significativa. Questa lesione è stata indicata dalla risonanza magnetica all'apice sinistro della prostata con un diametro massimo di circa 6 mm e un punteggio PI-RADS di 4, suggerendo un'alta probabilità di cancro alla prostata clinicamente significativo.

La diagnosi patologica di questa lesione bioptica era ...

Discussione

La biopsia guidata dalla risonanza magnetica (MRI-GB) è una pietra miliare della biopsia prostatica mirata e comprende la biopsia mirata alla risonanza magnetica (MRI-TB), la biopsia di fusione ecografica transrettale MRI (FUS-TB) e la biopsia di fusione cognitiva (COG-TB). La risonanza magnetica-TB raggiunge un'elevata accuratezza diagnostica attraverso l'imaging RM in tempo reale, con un tasso di rilevamento complessivo del cancro dell'80% e un tasso di rilevamento del cancro clinicam...

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
5% Povidone-Iodine Solution	Chengdu Yong'an Pharmaceutical Co., Ltd.	H51022885	For disinfection of the surgical area
10% Neutral Buffered Formalin Fixative	Guangzhou Vigrass Biotechnology Co., Ltd.	24010506	For fixing biopsy tissue
AccuCARE Transperineal Solutions	CIVCO Medical Instruments Co., Inc	620-119	For supporting the probe
Injection syringe (20 mL)	Shandong weigao group medical polymer Co., LTD	20211001	For local anesthesia
Lidocaine	Hubei Tiansheng Pharmaceutical Co., Ltd.	H42021839	Diluted with saline to 1% for local anesthesia
MRI 3.0T	Philips	Ingenia	For prostate examination
RadiAnt DICOM Viewer	Medixant	V2024.1	For reading prostate MRI, outlining lesions, measuring distances, and angles
Single-use Biopsy Needle MC1820	Bard Peripheral Vascular, Inc.	REHU3231	For needle biopsy sampling
Single-use Sterile Needle 0.7 x 80 TWLB	Zhejiang Kangdeli Medical Devices Co., Ltd.	C20230923	For local anesthesia
Sodium chloride injection	Southwest pharmaceutical Co., LTD	H50021610	For diluting lidocaine
Ultrasound	BK Medical	bk3000-01	For guiding prostate biopsy