De MRI-gerichte prostaatbiopsie

Door Bert Dhondt en Nicolaas Lumen

 
Prostaatkanker blijft een frequente doodsoorzaak bij mannen. De huidige standaardtechniek voor prostaatkankerdetectie bij mannen met een verhoogd prostaat specifiek antigeen (PSA) of abnormaal rectaal onderzoek is het uitvoeren van een transrectale echografie-geleide biopsie (TRUS-biopsie). Hierbij worden zes tot twaalf biopten genomen uit verschillende delen van de prostaat. Deze systematische techniek houdt dus geen rekening met de locatie van de tumor in de prostaat, waardoor sommige prostaatkankers grotendeels of volledig worden gemist (1). Dit komt omdat het nemen van willekeurige biopten uit de prostaat een steekproef is en slechts een klein deel van het totale prostaatweefsel onderzocht wordt. De hedendaagse systematische TRUS-biopsie is dus onderhevig aan sampling error.
 
Dit wil zeggen dat de kans bestaat dat te weinig klinisch belangrijk weefsel gebiopteerd wordt, met een vals-negatieve biopsie of onderdiagnose van klinisch significante ziekte tot gevolg. Anderzijds bestaat de kans dat vooral biopsies van beperkt afwijkend prostaatweefsel worden genomen, met overdiagnose van laaggradige ziekte tot gevolg (2). Bovendien is de standaard TRUS-geleide biopsie zeer operatorafhankelijk en minder geschikt voor het aanprikken van tumoren van bepaalde delen van de prostaat, waaronder het anterieure deel.
 
Beelvormingsonderzoek met behulp van mpMRI (multiparametrische MRI) wordt steeds meer gebruikt bij de diagnostische uitwerking van prostaatkanker (3,4) vanwege het superieure weefselcontrast en de betere visualisatie van hooggradige tumoren van de prostaat (5). De sensitiviteit van mpMRI voor de detectie van klinisch significante prostaatkanker is dubbel zo groot als die van de systematische TRUS-biopsie (93% versus 48%) (6). MRI kan een toegevoegde waarde bieden als een risicobeoordelingsinstrument dat de beslissing om een prostaatbiopsie uit te voeren kan beïnvloeden. Anderzijds kan MRI dienen als een minimaal invasieve methode voor lokalisatie van letsels verdacht voor prostaatkanker, welke vervolgens gericht gebiopteerd kunnen worden (4). De EAU (European Association of Urology) adviseert om een mpMRI-onderzoek uit te voeren wanneer de resultaten van een eerste standaard TRUS-biopsie negatief zijn, maar een vermoeden van prostaatkanker blijft bestaan (8).
 

Gerichte prostaatbiopsies met behulp van MRI beelden

Het uitvoeren van een mpMRI van de prostaat, gevolgd door een MRI-gerichte biopsie (afbeelding 1), heeft een hogere sensitiviteit voor het detecteren van hooggradige prostaatkanker in vergelijking met de klassieke diagnostiek met TRUS-biopsie. Daarnaast wordt de detectie van klinisch niet-significante ziekte verminderd (7–10). MRI-gerichte biopsie verbetert de risicostratificatie van prostaatkanker aanzienlijk door het reduceren van sampling error (11). Bovendien ondersteunen steeds meer studies de aanbeveling om mpMRI te gebruiken als een hulpmiddel voor het beslissen tot een eerste prostaatbiopsie in de biopsienaïeve patiënt, of het richten van een herhalingsbiopsie na een eerdere negatieve TRUS-biopsie (12,13). Het is echter belangrijk om te begrijpen dat hoewel de MRI-gerichte prostaatbiopsie een verbetering vormt ten opzichte van de huidige standaard, tot 17% van klinisch significante prostaatkankers nog steeds worden gemist (14,15). Om deze reden is er geen algemene overeenstemming dat enkel en alleen het afnemen van gerichte biopsies van voor prostaatkanker verdachte letsels op MRI de optimale strategie is. Daarom is het de huidige aanbeveling om systematische biopsies uit te voeren naast gerichte biopsies (16,17).
 

MRI-gerichte prostaatbiopsies: technieken

Er zijn drie praktische benaderingen voor het uitvoeren van een MRI-gerichte prostaatbiopsie:

1. Cognitieve fusiebiopsie: visuele co-registratie van MRI en TRUS.
2. Software-geassisteerde MRI-TRUS fusiebiopsie: MRI-gegevens worden over real-time TRUS-beelden heen gelegd.
3. Directe MRI-geleide biopsie in de MRI-scanner: biopsieën worden met de patiënt in de MRI-scanner uitgevoerd.

 

Cognitieve fusiebiopsie

Bij deze techniek wordt, voorafgaand aan de biopsie, een letsel verdacht voor prostaatkanker geïdentificeerd op mpMRI en achteraf aangeprikt met behulp van TRUS-geleiding. Deze techniek maakt snelle integratie van de MRI-gerichte biopsie in de klinische praktijk mogelijk en vereist geen extra apparatuur naast de MRI-scanner en het conventionele transrectale echografietoestel. Deze benadering vereist echter wel een getrainde operator die in staat is om de visuele informatie van het ene formaat naar het andere over te brengen. In afwezigheid van fysieke fusie van de MRI- en echografiebeelden bestaat er een leercurve in de zin dat er geen real-time feedback is over de nauwkeurigheid van de naaldplaatsing, wat de bioptname gevoelig maakt voor menselijke fouten.
 
Van de cognitieve fusiebiopsie is aangetoond dat ze de detectiegraad van- en nauwkeurigheid voor klinisch significante prostaatkanker verhoogt in vergelijking met de systematische TRUS-biopsie (18,19). De effectiviteit van de techniek verschilt echter van studie tot studie, waarschijnlijk als gevolg van verschillen op vlak van beeldvormingspraktijken en technische ervaring van de onderzoekers (20).
 

Software-geassisteerde MRI-TRUS fusiebiopsie

De mpMRI beelden van de prostaat worden voorafgaand aan de biopsie opgeladen naar een softwareplatform, waarna de contouren van zowel de hele prostaat als de voor kanker verdachte laesies worden ingetekend (afbeelding 2). Deze contouren worden geconverteerd naar een 2D- of 3D-model, dat tijdens de procedure wordt gefuseerd met het real-time TRUS-beeld van de prostaat. Hierdoor kan de operator laesies die als verdacht worden beschouwd op mpMRI visualiseren en gericht aanprikken (21) (afbeelding 3). Beeldfusie kan rigide zijn, waarbij de MRI contouren direct overheen het TRUS-beeld worden gelegd, of elastisch. Elastische fusie houdt rekening met het verschil in de vorm van de prostaat tussen de MRI-scan en de echografie, waarbij de echografiesonde de prostaat kan vervormen. Ruimtelijke tracking van de echografiesonde maakt nauwkeurige plaatsing van de naald ten opzichte van de digitale reconstructie mogelijk.
 
Software-geassisteerde MRI-gerichte prostaatbiopsies gaan gepaard met superieure detectie van hooggradige prostaatkanker in vergelijking met systematische TRUS-biopten (22,23). In één rapport miste MRI-TRUS fusiebiopsie zelden klinisch significante prostaatkanker (15). De techniek heeft mogelijks een grotere reproduceerbaarheid dan cognitieve fusie vanwege het voordeel van real-time feedback over de biopsielocatie. De nadelen zijn de kosten van een extra apparaat en de noodzaak tot gespecialiseerde training van de operator (24).
 
  

Directe MRI-geleide biopsie in de MRI-scanner

Deze techniek wordt uitgevoerd in de MRI-scanner door een radioloog die de biopsie plant op basis van een vooraf uitgevoerde diagnostische mpMRI. De doelwitlaesie wordt aangeprikt onder begeleiding van seriële scans tijdens de procedure (25). Meestal worden slechts een paar gerichte biopten genomen van de voor prostaatkanker verdachte letsels en wordt systematische biopsiename niet uitgevoerd. De voordelen van deze methode zijn een reductie in het aantal afgenomen biopten, visuele feedback met betrekking tot de nauwkeurigheid van naaldplaatsing en, in theorie, een verminderde detectie van niet-significante tumoren. Deze benadering vereist echter meer tijd in de MRI-scanner en een aanvullende training voor de radioloog (24).
 
De ideale biopsietechniek gaat gepaard met de hoogste detectiesgraad van klinisch significante prostaatkanker en de laagste detectiesgraad van klinisch niet-significante ziekte. Momenteel bestaat er geen consensus over welk type MRI-gerichte biopsie beter presteert in een gegeven context. Elke methode heeft zijn eigen voor- en nadelen, maar tot op heden is er geen prospectieve vergelijking van alle drie methoden uitgevoerd (3). Hoewel er studies zijn geweest die het gebruik van elk van de drie technieken ondersteunen, maken substantiële verschillen in methodologie en rapportage van de studiebevindingen het moeilijk om hun resultaten betrouwbaar te vergelijken (24).
 
 

Implementatie in de kliniek

Elk van de drie MRI-gerichte biopsiemethoden draagt de bijkomende kosten van een mpMRI van de prostaat voorafgaand aan het uitvoeren van de biopsie. De cognitieve fusiebiopsie kan worden geïmplementeerd in de klinische praktijk zonder significante aanvullende investeringen. De MRI-geleide biopsie in de MRI-scanner vereist echter een langere proceduretijd, is zeer arbeidsintensief en gaat gepaard met hogere kosten omdat ze langdurige toegang tot een MRI-scanner vereist en als gevolg daarvan het gebruik van de MRI voor andere activiteiten beperkt. De software-geassisteerde MRI-TRUS fusiebiopsie vereist de aanschaf van een fusiesoftwareplatform en bijhorende apparatuur (afbeelding 4). Daarnaast voegen het opladen van de beelden, het intekenen van de contouren van de prostaat en verdachte letsels, en het uitvoeren van de beeldfusie, tijd toe aan de biopsieprocedure (20).
 
 

Wie gericht biopteren?

De indicaties voor het uitvoeren van een MRI-gerichte biopsie kunnen onderverdeeld worden in 2 groepen:
 

1. Eerste prostaatbiopsie: detecteren van lethale ziekte en reduceren van overdiagnose van niet-lethale prostaatkanker.

Beelvormingsonderzoek van de prostaat met behulp van mpMRI, gevolgd door een MRI-gerichte biopsie van verdachte laesies, kan de detectie van hooggradige kankers bij mannen die zich presenteren voor een eerste prostaatbiopsie verbeteren, terwijl tegelijkertijd de detectie van indolente kankers wordt verminderd.
 

2. Vorige negatieve prostaatbiopsie: detecteren van gemiste ziekte.

Bij mannen met een eerdere negatieve prostaatbiopsie die meerdere systematische herhalingsbiopsies ondergaan, wordt bij elke biopsieronde klinisch significante prostaatkanker vastgesteld (26). Gezien de aanhoudende waarschijnlijkheid van kankerdetectie bij elke systematische TRUS-biopsie, kan een MRI-gerichte biopsie in staat zijn om selectief die mannen met klinisch significante kanker te identificeren en de noodzaak voor herhaalde biopsie te beperken. Het gebruik van mpMRI en MRI-gerichte biopsie in de setting van een eerdere negatieve biopsie wordt ondersteund door de medische literatuur (27).
 

Conclusie

MRI-gerichte biopsieprocedures detecteren meer hooggradige en minder laaggradige prostaatkankers in vergelijking met de systematische TRUS-biopsie. Het uitvoeren van een mpMRI van de prostaat, gevolgd door MRI-gerichte prostaatbiopsies, kan leiden tot een betere diagnostiek van klinisch significante prostaatkanker in de biopsienaïeve patiënt, terwijl de detectie van gemiste ziekte bij patiënten met een eerdere negatieve biopsie geoptimaliseerd wordt.
 
 

(afbeelding 1) MRI-beelden van de prostaat worden bekeken voorafgaand aan de procedure

 
 

 (afbeelding 2) Software-geassisteerde MRI-TRUS fusiebiopsie: Op elk MRI beeld worden de contour van de prostaat en verdachte laesies ingetekend.

 
 

(afbeelding 3) Software-geassisteerde MRI-TRUS fusiebiopsie: Gereconstrueerde MRI-contouren van de prostaat worden gefuseerd met real-time TRUS-beelden. De techniek laat nauwkeurige plaatsing van de biopsienaald en het gericht aanprikken van verdachte laesies toe.

 
 

(afbeelding 4) Software-geassisteerde MRI-TRUS fusiebiopsie: Fusiesoftwareplatform (links) en aangepaste apparatuur (rechts) voor het uitvoeren van transperineale MRI-TRUS fusiebiopsies.

 
Referenties 

1.        Bjurlin MA, Taneja SS. Standards for prostate biopsy. Curr Opin Urol. 2014 Mar;24(2):155–61.
2.        Köksal IT, Ozcan F, Kadioglu TC, Esen T, Kiliçaslan I, Tunç M. Discrepancy between Gleason scores of biopsy and radical prostatectomy specimens. Eur Urol. 2000 Jun;37(6):670–4.
3.        Bjurlin MA, Meng X, Le Nobin J, Wysock JS, Lepor H, Rosenkrantz AB, et al. Optimization of Prostate Biopsy: the Role of Magnetic Resonance Imaging Targeted Biopsy in Detection, Localization and Risk Assessment. J Urol. 2014 Sep;192(3):648–58.
4.        Siddiqui MM, Rais-Bahrami S, Turkbey B, George AK, Rothwax J, Shakir N, et al. Comparison of MR/Ultrasound Fusion–Guided Biopsy With Ultrasound-Guided Biopsy for the Diagnosis of Prostate Cancer. JAMA. 2015 Jan 27;313(4):390.
5.        Gaziev G, Wadhwa K, Barrett T, Koo BC, Gallagher FA, Serrao E, et al. Defining the learning curve for multiparametric magnetic resonance imaging (MRI) of the prostate using MRI-transrectal ultrasonography (TRUS) fusion-guided transperineal prostate biopsies as a validation tool. BJU Int. 2016 Jan;117(1):80–6.
6.        Ahmed HU, El-Shater Bosaily A, Brown LC, Gabe R, Kaplan R, Parmar MK, et al. Diagnostic accuracy of multi-parametric MRI and TRUS biopsy in prostate cancer (PROMIS): a paired validating confirmatory study. Lancet. 2017 Feb;389(10071):815–22.
7.        Meng X, Rosenkrantz AB, Mendhiratta N, Fenstermaker M, Huang R, Wysock JS, et al. Relationship Between Prebiopsy Multiparametric Magnetic Resonance Imaging (MRI), Biopsy Indication, and MRI-ultrasound Fusion–targeted Prostate Biopsy Outcomes. Eur Urol. 2016 Mar;69(3):512–7.
8.        Porpiglia F, Manfredi M, Mele F, Cossu M, Bollito E, Veltri A, et al. Diagnostic Pathway with Multiparametric Magnetic Resonance Imaging Versus Standard Pathway: Results from a Randomized Prospective Study in Biopsy-naïve Patients with Suspected Prostate Cancer. Eur Urol. 2017 Aug;72(2):282–8.
9.        Moore CM, Robertson NL, Arsanious N, Middleton T, Villers A, Klotz L, et al. Image-Guided Prostate Biopsy Using Magnetic Resonance Imaging–Derived Targets: A Systematic Review. Eur Urol. Elsevier; 2013 Jan 1;63(1):125–40.
10.      Wegelin O, van Melick HHE, Hooft L, Bosch JLHR, Reitsma HB, Barentsz JO, et al. Comparing Three Different Techniques for Magnetic Resonance Imaging-targeted Prostate Biopsies: A Systematic Review of In-bore versus Magnetic Resonance Imaging-transrectal Ultrasound fusion versus Cognitive Registration. Is There a Preferred Technique? Eur Urol. 2017 Apr;71(4):517–31.
11.      Hambrock T, Hoeks C, Hulsbergen-van de Kaa C, Scheenen T, Fütterer J, Bouwense S, et al. Prospective Assessment of Prostate Cancer Aggressiveness Using 3-T Diffusion-Weighted Magnetic Resonance Imaging–Guided Biopsies Versus a Systematic 10-Core Transrectal Ultrasound Prostate Biopsy Cohort. Eur Urol. 2012 Jan;61(1):177–84.
12.      Kirkham APS, Haslam P, Keanie JY, McCafferty I, Padhani AR, Punwani S, et al. Prostate MRI: Who, when, and how? Report from a UK consensus meeting. Clin Radiol. 2013 Oct;68(10):1016–23.
13.      Ahmed HU, Kirkham A, Arya M, Illing R, Freeman A, Allen C, et al. Is it time to consider a role for MRI before prostate biopsy? Nat Rev Clin Oncol. 2009 Apr 1;6(4):197–206.
14.      Tran GN, Leapman MS, Nguyen HG, Cowan JE, Shinohara K, Westphalen AC, et al. Magnetic Resonance Imaging–Ultrasound Fusion Biopsy During Prostate Cancer Active Surveillance. Eur Urol. 2017 Aug;72(2):275–81.
15.      Muthigi A, George AK, Sidana A, Kongnyuy M, Simon R, Moreno V, et al. Missing the Mark: Prostate Cancer Upgrading by Systematic Biopsy over Magnetic Resonance Imaging/Transrectal Ultrasound Fusion Biopsy. J Urol. 2017 Feb;197(2):327–34.
16.      Kasivisvanathan V, Dufour R, Moore CM, Ahmed HU, Abd-Alazeez M, Charman SC, et al. Transperineal Magnetic Resonance Image Targeted Prostate Biopsy Versus Transperineal Template Prostate Biopsy in the Detection of Clinically Significant Prostate Cancer. J Urol. 2013 Mar;189(3):860–6.
17.      Radtke JP, Kuru TH, Boxler S, Alt CD, Popeneciu I V., Huettenbrink C, et al. Comparative Analysis of Transperineal Template Saturation Prostate Biopsy Versus Magnetic Resonance Imaging Targeted Biopsy with Magnetic Resonance Imaging-Ultrasound Fusion Guidance. J Urol. 2015 Jan;193(1):87–94.
18.      Haffner J, Lemaitre L, Puech P, Haber G-P, Leroy X, Jones JS, et al. Role of magnetic resonance imaging before initial biopsy: comparison of magnetic resonance imaging-targeted and systematic biopsy for significant prostate cancer detection. BJU Int. 2011 Oct;108(8b):E171–8.
19.      Park BK, Park JW, Park SY, Kim CK, Lee HM, Jeon SS, et al. Prospective Evaluation of 3-T MRI Performed Before Initial Transrectal Ultrasound–Guided Prostate Biopsy in Patients With High Prostate-Specific Antigen and No Previous Biopsy. Am J Roentgenol. 2011 Nov;197(5):W876–81.
20.      Bjurlin MA, Rosenkrantz AB, Taneja SS. MRI-fusion biopsy: the contemporary experience. Transl Androl Urol. 2017 Jun;6(3):483–9.
21.      Pinto PA, Chung PH, Rastinehad AR, Baccala AA, Kruecker J, Benjamin CJ, et al. Magnetic Resonance Imaging/Ultrasound Fusion Guided Prostate Biopsy Improves Cancer Detection Following Transrectal Ultrasound Biopsy and Correlates With Multiparametric Magnetic Resonance Imaging. J Urol. 2011 Oct;186(4):1281–5.
22.      Sonn GA, Natarajan S, Margolis DJA, MacAiran M, Lieu P, Huang J, et al. Targeted Biopsy in the Detection of Prostate Cancer Using an Office Based Magnetic Resonance Ultrasound Fusion Device. J Urol. 2013 Jan;189(1):86–92.
23.      Rais-Bahrami S, Siddiqui MM, Turkbey B, Stamatakis L, Logan J, Hoang AN, et al. Utility of Multiparametric Magnetic Resonance Imaging Suspicion Levels for Detecting Prostate Cancer. J Urol. 2013 Nov;190(5):1721–7.
24.      Giganti F, Moore CM. A critical comparison of techniques for MRI-targeted biopsy of the prostate. Transl Androl Urol. 2017 Jun;6(3):432–43.
25.      Fütterer JJ, Barentsz JO. MRI-guided and robotic-assisted prostate biopsy. Curr Opin Urol. 2012 Jul;22(4):316–9.
26.      Abraham NE, Mendhiratta N, Taneja SS. Patterns of Repeat Prostate Biopsy in Contemporary Clinical Practice. J Urol. 2015 Apr;193(4):1178–84.
27.      Rosenkrantz AB, Verma S, Choyke P, Eberhardt SC, Eggener SE, Gaitonde K, et al. 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 Dec;196(6):1613–8.