Biopsja fuzyjna krok po kroku

Rozpoznawanie tkanek nowotworowych przy zastosowaniu ultrasonografii jest niewielkie. Od lat wykorzystuje się wiele schematów biopsji randomowej. Jednak mimo dużej liczby proponowanych schematów, żaden z nich nie spełnia wszystkich oczekiwań pod względem skuteczności diagnostycznej. Duża liczba schematów świadczy o ciągłym poszukiwaniu przez środowisko urologiczne skutecznego rozwiązania. Biopsja fuzyjna stanowi wysoce skuteczną alternatywę do biopsji "ślepej". W poniższej publikacji znajdą Państwo przybliżony opis działania biopsji fuzyjnej oraz opisanie krok po kroku metody, jak wykonywana jest biopsja fuzyjna.

Założenia biopsji fuzyjnej prostaty

Biopsja fuzyjna prostaty służy do wykrywania raka prostaty. Zabieg wykonuje się u mężczyzn w celu potwierdzenia lub odrzucenia podejrzenia raka stercza. Polega na pobraniu tkanki prostaty do badania histopatologicznego, którego wynik stanowi podstawę rozstrzygnięcia raka gruczołu krokowego lub jego braku.

Standardowo tkankę do badania histopatologicznego pobiera się przy użyciu transrektalnej lub przezkroczowej biopsji cienkoigłowej. Dlatego bardzo ważne jest dokładne wskazanie miejsca biopsji podejrzanego o występowanie tkanek nowotworowych.

Czym jest biopsja fuzyjna prostaty?

Biopsja fuzyjna prostaty to innowacyjne badanie diagnostyczne wykorzystujące metodę nakładania na siebie obrazów, tzw. fuzji obrazów – uzyskiwanych z tych samych miejsc diagnostycznych, ale za pomocą różnych technik obrazowania. Najczęściej stosuje się fuzję obrazów uzyskiwanych z badania MRI wraz z badaniem ultrasonograficznym TRUS. Metoda ta pozwala na uzyskanie wypadkowego obrazu o wysokiej rozdzielczości, co następnie umożliwia wykonanie celowanej biopsji.

Ze względu na zastosowane techniki nakładania obrazu z badania MRI na obraz z badania TRUS możemy wyróżnić trzy metody:

  • metoda poznawcza (cognitive based),
  • metoda fuzji oparta na śledzeniu położenia głowicy ultrasonograficznej (sensor based),
  • metoda fuzji oparta na śledzeniu położenia narządu (organ based).

Biopsja fuzyjna prostaty – metoda poznawcza (cognitive based)

Metoda poznawcza (cognitive based) biopsji fuzyjnej polega na wzrokowym połączeniu obrazu MRI obserwowanego na monitorze lub na wydruku z obrazem ultrasonograficznym oglądanym w czasie rzeczywistym. Lekarz, obserwując miejsca podejrzane na obrazie MRI, poszukuje odpowiedniego przekroju w badaniu ultrasonograficznym i wykonuje celowaną biopsję. Dokładność tej metody nie jest zbyt wysoka, bardzo zależy od umiejętności i doświadczenia lekarza. Istnieje duże ryzyko błędu ludzkiego w ekstrapolacji danych z MRI do obrazu USG. Ponadto trudności narastają wraz z malejącymi wymiarami zmian. Metoda ta nie wymaga dodatkowej aparatury, jest więc tania i dostępna dla wielu lekarzy.

Biopsja fuzyjna prostaty – metoda fuzji oparta na śledzeniu położenia głowicy ultrasonograficznej (sensor based)

Metoda fuzji oparta na śledzeniu położenia głowicy ultrasonograficznej (sensor based), nazywana biopsją sztywną. Na obrazie MRI wyznaczane są podejrzane miejsca, które należy przenieść na obraz ultrasonograficzny uzyskany w czasie rzeczywistym i następnie wykonać biopsję celowaną. Aby dokładnie skorelować miejsca podejrzane w MRI z obrazem USG, kontroluje się za pomocą układów elektronicznych przestrzenne położenie głowicy ultrasonograficznej. Obraz USG i obraz MRI muszą pochodzić dokładnie z tego samego obszaru obrazu 3D.

Metoda sensor based opiera się na sztywnym geometrycznym nałożeniu wybranych miejsc podczas badania MRI i skorelowaniu ich z obrazem ultrasonograficznym, dlatego bywa nazywana fuzją sztywną. Najczęściej w fuzji sztywnej nie są uwzględnione różnice w kształcie narządu (ryc. 1).

bfp-2

Ryc. 1 Sztywna fuzja obrazów z MRI i USG.

Założenia metody sensor based podczas biopsji fuzyjnej prostaty

Założeniem teoretycznym tej metody biopsji fuzyjnej jest brak ruchu pacjenta oraz brak zmiany położenia narządu podczas ucisku głowicy i wkłuwania igły. Na zmniejszenie dokładności biopsji wpływa też sposób uzyskiwania obrazów w technice MRI i USG. W rezonansie magnetycznym podczas prezentacji 3D uzyskujemy równoległe płaszczyzny poprzeczne, zaś obrazy ultrasonograficzne w zależności od typu głowicy są w prezentacji trójwymiarowej 3D pochylone pod kątem względem osi obrotu głowicy lub są w płaszczyźnie strzałkowej.

Podczas badania, dla określenia lokalizacji danego fragmentu obrazu 3D, śledzone jest położenie głowicy ultrasonograficznej, nie położenie prostaty. Dokładność tej metody określa się do 10 mm. Czujniki położenia głowicy mogą być umieszczone na steperze, do którego sztywno zamontowana jest głowica (ryc. 2).

bfp-3

Ryc. 2 Czujniki położenia na steperze.

Innym rozwiązaniem technicznym jest śledzenie położenia i ruchu głowicy poprzez zamontowanie na niej czujników pola elektromagnetycznego wytwarzanego przez generator (ryc. 3), kontrolowanego pola w strefie badania pacjenta. Dodatkowo umieszcza się czujniki również na ciele pacjenta.

bfp-4

Ryc. 3 Czujniki położenia na głowicy.

Dokładne określenie położenia głowicy w przestrzeni wokół badanego pacjenta pozwala na precyzyjne zdefiniowanie w przestrzeni trójwymiarowej otrzymanego przy użyciu głowicy obrazu 3D.

Biopsja fuzyjna prostaty – metoda fuzji oparta na śledzeniu położenia narządu (organ based)

Metoda fuzji oparta na śledzeniu położenia narządu (organ based) nazywana jest biopsją elastyczną. Biopsja fuzyjna polega tu, podobnie jak w metodzie sensor based. Miejsca podejrzane wyznaczone na obrazie MRI są przenoszone na obraz USG, ale kontroluje się nie położenie głowicy, lecz położenie organu, czyli prostaty.

Metoda organ based śledzi nie głowicę ultrasonograficzną, czy igłę biopsyjną, a sam narząd. Pierwszy krok to wykonanie obrysu prostaty w przekrojach poprzecznych obrazu MRI. Po wyznaczeniu obrysów automatycznie wyznaczana jest trójwymiarowa bryła prostaty, na którą nanosi się podejrzane obszary wskazujące prawdopodobne położenie tkanek nowotworowych w 3D, ich wielkość i stopień prawdopodobieństwa istnienia nowotworu PI-RADS (ryc. 4).

bfp-5

Ryc. 4. Kontur prostaty wraz z miejscem wskazanym do biopsji na obrazie MRI.

Przebieg metody organ based podczas wykonywania biopsji fuzyjnej prostaty

Obraz ultrasonograficzny wykonany jest przy użyciu objętościowej głowicy transrektalnej. Podobnie jak przy MRI rekonstruowana jest przestrzenna bryła prostaty. Obydwie bryły nałożone są na siebie, a kształt jest elastycznie korygowany, aby zapewnić jak najlepsze przestrzenne pokrycie brył (ryc. 5). Starannie wykonana elastyczna fuzja obrazów z MRI i USG pozwala uzyskać dokładność do 1 mm.

bfp-6

Ryc. 5. Elastyczna fuzja obrazów z MRI i USG.

Następnie wykonywana jest celowana biopsja fuzyjna w miejscu wcześniej wyznaczonym na obrazie MRI (ryc. 6).

bfp-7

Ryc. 6. Celowana biopsja widoczna w obrazie ultrasonograficznym i wyświetlona na obrazie MRI.

Po każdej biopsji automatycznie wykonywana jest trójwymiarowa akwizycja ultrasonograficzna, która trwa około 3 sekund. Jest to najważniejsza część elastycznej biopsji fuzyjnej prostaty. Każda kolejna akwizycja pozwala skorygować zmianę położenia narządu w wyniku poruszenia się pacjenta lub zmiany położenia prostaty. Po każdorazowym wykonaniu biopsji prostata może przesunąć się wewnątrz pacjenta nawet o 1 cm.

Przy braku korekty oraz zmiany położenia prostaty dokładność celowanej biopsji jest bardzo niewielka, przez co kolejne biopsje mogą być wykonywane w dalekiej odległości od założonych celów. Jest to najważniejsza różnica pomiędzy sztywną a elastyczną biopsją fuzyjną prostaty. Brak dokładnej korelacji położenia bryły prostaty w obrazowaniu MRI i USG może spowodować małą dokładność celowanej biopsji, pomimo użycia wysokiej klasy sprzętu MRI, stosowania dobrego aparatu ultrasonograficznego i wieloletniego doświadczenia operatorów. Przykładowym aparatem umożliwiającym wykonanie elastycznej fuzyjnej biopsji prostaty jest urządzenie TRINITY® firmy KOELIS.

Źródło: Przegląd Urologiczny 2017/1 (101), Biopsja fuzyjna prostaty.

Biopsja fuzyjna - przygotowanie

Biopsja fuzyjna rozpoczyna się od tego, że wgrywamy rezonans magnetyczny do naszego urządzenia, który będzie nakładał obrazy rezonansu na obrazy USG w czasie rzeczywistym. Proces może się odbywać z dowolnego nośnika (z pendrive, z sieci czy z płyty).

1. Okonturowanie stercza na obrazach rezonansu magnetycznego

Na początku oznaczamy granice gruczołu krokowego w rezonansie, tą część możemy wykonać bez pacjenta. Do oznaczenia płaszczyzn (poprzecznej, podłużnej i koronalnej) wymagana jest biegłość w znajomości obrazu MRI. Z założenia najlepiej jakby to wykonał radiolog, ale nie zawsze jest to możliwe.

bfp_okonturowanie_stercza

W miejscach trudniejszych kluczowych (podstawa i wierzchołek gruczołu krokowego), gdzie granice nie są tak wyraźne przyda się większe doświadczenie w wykonywaniu biopsji fuzyjnej.

bfp_naniesienie_zmian

2. Naniesienie podejrzanych zmian (celów) według opisu radiologa

Kolejny krok to wprowadzenie miejsc podejrzanych o nowotwór na obrazy MRI. Wykorzystuje się sekwencje T2, DWI oraz ADC. W urządzeniu TRINITY firmy Koelis można nałożyć na siebie obrazy ADC na obrazy z T2 i porównać je.

bfp_nakladanie_obrazu

3. Nakładanie obrazu w sali zabiegowej

Najważniejsze jest dobre uwidocznienie stercza w obrazie ultrasonograficznym. Nie mogą występować żadne gazy oraz złogi kałowe.

Następnie znajdujemy środek stercza i rozpoczynamy od tworzenia panoramy, czyli obrazu trójwymiarowego. Uczymy w ten sposób program tego, jak wygląda prostata. Jest to proste badanie przy pomocy głowicy automatycznej objętościowej wolumetrycznej, która przy pomocy naciśnięcia pedału pobiera akwizycje obrazu trójwymiarowego. Po tej czynności w każdym przekroju sprawdzamy, czy nie ma zakłóceń obrazu i czy cała prostata jest objęta (nawet z lekkim zapasem).

Tak samo jak w obrazowaniu MRI, ustalamy kontur gruczołu krokowego zaczynając od:

  • wierzchołka,
  • szyi pęcherza,
  • punktu środkowego tylnego.

Z zaznaczonych punktów program tworzy propozycje kształtu prostaty, który należy poprawić ręcznie w celu dokładnego odwzorowania. W menu sprawdzamy, czy objętości stercza w MRI oraz USG są podobne. Mogą się różnić o 10 – 15 %, co wynika z różnych płaszczyzn w MRI oraz USG. Po zatwierdzeniu aparat wykonuje fuzję obrazów MRI i USG.

Jeśli granice prostaty w obu obrazowaniach nakładają się, to otrzymujemy obraz trójwymiarowy z naniesionymi do biopsji fuzyjnej. Zapisujemy obraz do protokołu.

bfp_obraz_3D_ cele

Wykonanie biopsji fuzyjnej

Po uprzednich przygotowaniach, biopsja fuzyjna jest gotowa do wykonania. Wprowadzamy igłę biopsyjną w odpowiedni otwór w przystawce biopsyjnej. Jeśli igła się odgięła od celu, to musimy ręcznie jej poszukać i zaznaczyć. Po wykonaniu biopsji fuzyjnej zapisujemy skan USG, aby zapisać jej rzeczywiste położenie. Każdy skok igły to 22 mm. Skok na linijce biopsyjnej pomiędzy każdymi literami wynosi 3 mm, więc możliwe jest pobranie wycinków nawet z bardzo małych zmian. Ostatni bioptat system pokazuje w kolorze pomarańczowym, zaś w kolorze zielonym zaznaczone są poprzednie miejsca pobrania wycinków.


U starszych pacjentów często prostaty są zwłókniałe po licznych biopsjach i wtedy igła odchyla się, a jej położenie może się różnić aż o 1 cm. Wtedy musimy ją śledzić lub naginać igłę palcem – tak, aby poszła w osi, która nas interesuje. Zdarzy się również, że igła odgina się na przeponie miednicy - dlatego trzeba cały czas pilnować jej drogi.

Po wykonaniu biopsji celowanej możemy wykonać biopsję systematyczną po prawej i lewej stronie.

bfp_mapping_platu

Ponowna biopsja fuzyjna

Powtórna biopsja fuzyjna powinna być wykonywana w innych miejscach, wkłuwanie się w te same nie przyniesie korzystnych rezultatów. Pacjenci skierowani do biopsji powtórnej to wyselekcjonowana grupa pacjentów, którzy na ogół mają nowotwór w nietypowych miejscach, np.:

  • w części przedniej,
  • do przodu od cewki moczowej,
  • w strefach przejściowych.

Nawet jeśli nie możemy zmienić dostępu z przekroczowego do odbytniczego, to powinniśmy wprowadzać igłę w inne części narządu.

II Przemyska Konferencja Uroonkologiczna - biopsja fuzyjna

Warsztaty z biopsji fuzyjnej

W dniach 6-7 października 2020 odbyła się II Przemyska Konferencja Uroonkologiczna. Podczas konferencji uczestnicy mogli wziąć udział w warsztatach z biopsji fuzyjnej. Warsztaty składały się z części teoretycznej i praktycznej, która dostępna jest online. Prowadzący: dr n. med. Andrzej Lewicki oraz dr n. med. Rafał Walczak.