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Tomosynthèse, Elastographie: quelles indications?

Martine Boisserie-Lacroix Unité de Sénologie

Institut Bergonié Bordeaux

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Tomosynthèse: intérêt, technique, résultats, indications

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  Mammographie 2D = projection uni-planaire d’un volume du sein compressé superposition de structures

  Tomosynthèse  =  Acquisi)on  d’images  suivant  plusieurs  plans  (+/-­‐15°  ou  plus)  d’un  objet  fixe,  puis  reconstruc)on  mathéma)que    

         Sépara)on  des  structures  précédemment  masquées  par  décalages  et  addi)ons  des  plans  

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  4-5 s de balayage. Projections acquises envoyées à l’algorithme pour reconstruction en temps réel de plans de 1 mm. lmage nette à la profondeur où elle se trouve.

  2 technologies en tomosynthèse :   « stop and shot » : le tube s’arrête avant chaque

exposition, mais temps d’exposition allongé, vibrations de mouvement

  « continu »

  Mode Combo: Fusion Imaging 2D + 3D   pas d’apnée nécessaire

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  Protocole (E Rafferty) si une seule incidence en tomosynthèse, préférer la face : - on localise mieux une lésion - la comparaison avec l’IRM est plus facile

  Lecture - de bas en haut sur la face (du capteur au tube) - d’interne en externe sur le profil

Temps de lecture x 2 (Willis 2012)

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  Dosimétrie :   en 2D référentiel EUREF , pour 45 mm de compression :

< 2.5 mGy   ici 15 microacquisitions 2D donc sommation de 15 doses   mais ratio dose en 2D/3D non constant (variable avec

composition du sein, épaisseur), pas de grille en Tomo, filtre différent (Al)

  sur fantôme ACR: 1,45 mGy de dose glandulaire moyenne en 3D

  Dose : mammo + 1 incidence T = 1,5 fois mais diminution des clichés complémentaires 1,2 fois

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Séméiologie

  Microcalcifications: pas d’apport diagnostique (Poplack 2007) car contours moins bien vus (sembleraient plus bénignes/ mais distribution mieux évaluée). Publications récentes : ?

  Masses: contours mieux analysés, liseré graisseux bénin   Distorsion architecturale: limites des spicules et rétraction

mieux vus   Asymétrie de densité: intérêt significatif

Tomosynthèse: luxe ou nécessité? P Taourel et al. J Radiol 2009; 90: 1813-21

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Résultats

  Augmentation de la sensibilité?   série Hologic 1083 patientes, 5 centres: de 84 à 89 %

  Augmentation de la spécificité   Gur et al AJR 2009: 72 % T+M, 60 % M, 64% T   Hakim et al AJR 2010: (mammo+tomo) vs (mammo+clichés complémentaires)

  dans 50 %: mammo-tomo >   dans 35 %: mammo-tomo = mammo+clichés   dans 15 %: mammo+clichés > (problème d’incidence, lésion en bord de

champ)

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Résultats

  Augmentation de la spécificité

  Wallis et al Radiology 2012 (2 incidences tomo) vs (1 incidence tomo) vs (mammo)

  pas de différence 1 incidence tomo vs mammo   2 incidences tomo > mammo (p=O.O21) pour lecteurs les moins

expérimentés   limites de l’étude: radiologue moins performant en situation de test, définition d’un radiologue expérimenté

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  Bernadi et al. Prospective study of breast tomosynthesis as a triage to assessment in screening. Breast cancer Res Treat 2012

158 cas de reconvocations après dépistage en mammo num (6.6 %) 21 cas (13.2%) de cancers sur les 158 (négativité dans 86.6%) avec Tomo: rappels inutiles dans 64.5% confirmation dans 35.5% (dont les 21 cancers)

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Indications

  En diagnostic   affirmer la réalité d’une image et sa situation   montrer des signes de bénignité   bilan d’extension

  En dépistage   intérêt en diminuant le taux de rappel de 43%   mais augmentation de l’irradiation: interdiction récente en France de l’utiliser en DO (Isère)

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Elastographie: intérêt, technique, résultats, indications

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•  Repose sur l’imagerie des propriétés élastiques des tissus •  Même principe que la palpation clinique, « prolonge la main du

clinicien »

•  Cancers jusqu’à 30 fois plus durs que le tissu sain   Intérêt principal pour les lésions ACR 3 et 4 faibles

le but est d’éviter la biopsie en aidant à caractériser les images ACR 3

•  2 techniques d’élastographie   statique   par onde de cisaillement

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Elastographie statique

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  Contrainte manuelle (on appuie sur la sonde) = méthode qualitative

  Publications assez nombreuses dans la littérature

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-  Mais les performances sont liées à différents facteurs dont le type histologique de la lésion :

Faux-négatifs : les cancers sans fibrose = carcinome mucineux, lobulaire infiltrant, carcinome in situ

Faux-positifs : les lésions bénignes avec fibrose = adénofibromes hyalins ou calcifiés, adénose sclérosante, mastopathie fibreuse

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Elastographie par onde de cisaillement = shear wave

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Etape  1  Onde   de   cisaillement   générée  par     l’émission   d’une   onde  focalisée  dans  les  ;ssus    

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6 m/s

2 m/s

Sonde

Mode Supersonic:

Displacements up to 100 µm

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  Génère une onde de cisaillement   Capture cette onde : il faut une fréquence d’acquisition

d’au moins 5000 Hz   La quantifie en vitesse, qui est directement reliée à

l’élasticité des tissus en chaque point en exprimée en Kpascals.

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Etape  1  Onde   de   cisaillement   générée  par     l’émission   d’une   onde  focalisée  dans  les  ;ssus    

Etape  2  Imagerie  Ultrafast™  

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Etape  3  Traitement  

Durée totale : 20 ms

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kPa m/s or

Propagation speed

Stiffness

Cartes d’élasticité quantitatives

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  Cadences Ultrarapides = Passer de 50 Hz à 20000 Hz.

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Quelle différence avec l’élastographie de compression?

Type of soft tissue Young’s modulus (E in kPa)

Breast Normal fat 18-24

Normal glandular 28-66

Fibrous tissue 96-244

Carcinoma 22-560

Prostate Normal anterior 55-63

Normal posterior 62-71

BPH 36-41

Carcinoma 96-241

Liver Normal 0.4-6

cirrhosis 15-100

1) Quantitative

2) Reproductible et moins dépendante de l’utilisateur

3) Haute résolution

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BE1 multinational study of 939 masses Radiology 2012

Sites and lesions

 Multicenter : 16 recruiting sites •  6 sites in USA •  10 sites in Europe

 2 consultant experts •  Clinical Consultant •  Statistical Consultant

  breast masses analyzed

 Blind review by an independent off-site investigator: "Color Quantification"

•  Reproducibility •  3 consecutive SWE acquisitions •  Lesion size measurements •  Lesion elasticity measurements (Q-Box™)

placed in stiffest portion of lesion (including halo) and in adjacent fat

Purpose of the study

•  Determine the reproducibility of SWE™

•  Determine if SWE added to BI-RADS® improves lesion characterization

•  Diagnostic improvement •  Correlate SWE features with risk of malignancy •  Apply regression models to predict probability of

malignancy of a lesion •  Identify best SWE features

•  Reclassify lesions where patients’ management is uncertain:

•  Upgrade BI-RADS 3 if they look suspicious in SWE

•  Downgrade BI-RADS 4a if they look benign in SWE

Methods

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3 consecutive acquisitions looked:

⇒  at least reasonably similar in 87%

⇒  very dissimilar in only 1.3%

Across the 3 consecutive acquisitions, the reproducibility of:

⇒  Size measurements are extremely close to perfect (at least 0.95)

⇒  Elasticity measurements* are also almost perfect (very close or over 0.8)

BE1 Result #1: SWE™ is highly reproductible

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BE1 Result #2: SWE™ improved BI-RADS® assessment:

“Green or blue is not suspicious”

  Reclassification of lesions with maximum SWE™ color rating: •  BI-RADS 4a with maximum SWE™ color "Green or blue" were reclassified in BI-RADS 3 •  BI-RADS 3 with maximum SWE™ color "Yellow or Red" were reclassified in BI-RADS 4a

Suspicious: Upgrade BI-RADS 3 to 4a

Not Suspicious: Downgrade BI-RADS 4a to 3

•  Overall specificity improved from 61.1% to 78.8% (from 397/650 to 512/650) with p<.0001. There was no change in sensitivity.

SWE color rating

 Following upgrades and downgrades:  There was an increase of 115 lesions in BI-RADS 3 lesions, all of them being benign.  The number of cancers in BI-RADS 3 was unchanged.

Using B Mode criteria

Using B Mode criteria + E Color

BIRADS 3

of which 8 cancers

303

of which 8 cancers

418

BIRADS 4a

193

of which 18 cancers

78

of which 18 cancers

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  Reclassification of lesions according to homogeneity of the SWE™ Map: •  BI-RADS 4a with SWE™ Map "Homogeneous" were reclassified in BI-RADS 3 •  BI-RADS 3 with SWE™ Map "Not homogeneous" were reclassified in BI-RADS 4a

•  Overall specificity improved from 61.1% to 78.5% (from 397/650 to 510/650) with p<.0001. There was a non-significant sensitivity decrease from 97.2% to 96.2% (from 281 to 278/289) with p=.37.

Suspicious: upgrade BI-RADS 3 to 4a

Not Suspicious: downgrade BI-RADS 4a to 3

Conclusion: SWE homogeneity improved the performances of ultrasound diagnosis of breast masses.

 Following upgrades and downgrades:  There was an increase of 116 lesions in the BI-RADS 3 class, of which 3 cancers.  The number of benign lesions in BIRADS 3 increased by 113  The number of cancers in BIRADS 3 increased by 3.

Using B Mode criteria

Using B Mode criteria + E homogeneity

BIRADS 3

of which 8 cancers

303

of which 11 cancers

419

BIRADS 4a

193

of which 18 cancers

77

of which 15 cancers

BE1 Result #2: SWE™ improves BI-RADS® assessment:

“Homogeneous is not suspicious”

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46 ans, consulte pour une masse de 15 mm

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CCI grade 2 RE=70% RP=90% HER2=score 3 Ki=40%

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Boisserie-Lacroix M et al. Radiological features of triple-negative breast cancers (about 73 cases). Diagnostic and Interventional Imaging 2012

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Indications

  En diagnostic   affirmer la réalité d’une image   mieux caractériser une image ACR 4 ou ACR 4faible   pour aider à une biopsie

  En dépistage   non

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52 ans. Compte-rendu: masse ronde 6 mm ACR 3 Adressée pour avis

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  Evans A et al. Invasive Breast Cancer: Relationship between Shear-wave Elastographic Findings and Histologic Prognostic Factors. Radiology 2012

99 patientes, cut-off: 50 kPa/150kPa Le haut grade, la grande taille tumorale, l’invasion vasculaire,

N+ sont statistiquement associés avec la dureté la plus élevée.

88 Kpa pour grade 1, 143 grade 2, 147 grade 3

  Tourasse C. Elastography in the assessment of sentinel lymph nodes prior to dissection. Eur J Radiology 2012

Perspectives

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Cho et al. Sonoelastographic lesion stiffness: preoperative predictor of the presence of an invasive focus in nonpalpable DCIS diagnosed at US-guided needle biopsy. Eur Radiol (2011) 21:1618–27

103 CIC non palpables avec signes écho, diagnostiqués par 14G ou 11G, 79 CIC et 24 CCI dont 4 microinvasifs -  Augmentation du score élastographique de 1 à 3 corrélé à une fréquence d’invasion de 6.7% to 40.0% -  Score of 1 : éviter le ganglion sentinelle (91.7–100% VPN d’invasion) -  Facteur prédictif indépendant d’invasion

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