Thesis by ROUVIERE Olivier
The role of imaging in the management of patients treated for prostate cancer by means of High Intensity Focused Ultrasound.
Defended on 4 september 2003
We tried to obtain a better assessment of patients treated by means of transrectal High Intensity Focused Ultrasound (HIFU) by working in 4 different directions : 1. A better definition of the tumoral target : dynamic gadolinium-enhanced MRI seems to be a promising technique to localize cancer within prostate. In this work, we obtained first the time-signal curves of cancer and normal surrounding prostate tissues and we used them to calculate the best imaging window. Then, we used this technique for patients with a cancer recurrence after external-beam radiation therapy and showed that, in this particular group of patients, dynamic MRI allowed a better tumor delineation than standard T2-weighted imaging. 2. Assessment of the treated area : we showed that MRI could accurately depict the boundary of the treated area but not the quality of necrosis. In a preliminary experiment, we also showed that elastography could depict the treated area after HIFU application. 3. Research of prognostic factors : we showed that the amount of tissue perfusion (as depicted by color Doppler) did not influence the quality of HIFU-induced necrosis. Thus, color Doppler cannot be used to predict the outcome of the treatment. 4. Post-treatment follow-up : Color Doppler can detect residual tumor foci after HIFU treatment but our evaluation showed that, because of the moderate accuracy of color Doppler, the systematic transrectal follow-up biopsies are still mandatory.
Apport de l'imagerie au traitement du cancer de prostate par ultrasons focalisés de haute intensité.
Soutenue le 4 September 2003
Nous avons tenté, dans ce travail, d'améliorer l'évaluation radiologique des patients traités par HIFU transrectaux pour cancer de prostate dans 4 directions différentes : 1. Meilleure définition de la cible : l'IRM dynamique après injection de gadolinium semble une technique prometteuse de localisation du cancer à l'intérieur de la glande. Dans un premier temps, nous avons obtenu les courbes de rehaussement du cancer de prostate et des tissus sains avoisinants et nous avons cherché à en déduire la meilleure fenêtre d'imagerie. Nous avons ensuite appliqué cette technique aux patients présentant une récidive après traitement radiothérapique et prouvé que, dans ce sous groupe, l'imagerie dynamique permettait une meilleure visualisation du cancer que l'IRM T2 classique. 2. Appréciation de la zone traitée : nous avons montré que l'IRM permettait une évaluation fiable des limites de la zone traitée par les HIFU en revanche, elle ne permet pas d'apprécier la qualité de la nécrose. Une étude de faisabilité a montré que l'élastographie échographique pouvait aussi montrer les limites de la zone de nécrose induite par les HIFU. 3. Recherche de facteurs pronostiques : nous avons montré que la perfusion prostatique (appréciée par Doppler couleur) n'influait pas sur la qualité de la nécrose induite par les HIFU et que le Doppler ne pouvait donc pas prédire les résultats du traitement. 4. Suivi post-thérapeutique : le Doppler couleur peut détecter les foyers tumoraux résiduels après traitement HIFU mais notre évaluation a montré que ses performances ne permettaient pas de se passer des biopsies systématiques de contrôle.
Defended on 4 september 2003
We tried to obtain a better assessment of patients treated by means of transrectal High Intensity Focused Ultrasound (HIFU) by working in 4 different directions : 1. A better definition of the tumoral target : dynamic gadolinium-enhanced MRI seems to be a promising technique to localize cancer within prostate. In this work, we obtained first the time-signal curves of cancer and normal surrounding prostate tissues and we used them to calculate the best imaging window. Then, we used this technique for patients with a cancer recurrence after external-beam radiation therapy and showed that, in this particular group of patients, dynamic MRI allowed a better tumor delineation than standard T2-weighted imaging. 2. Assessment of the treated area : we showed that MRI could accurately depict the boundary of the treated area but not the quality of necrosis. In a preliminary experiment, we also showed that elastography could depict the treated area after HIFU application. 3. Research of prognostic factors : we showed that the amount of tissue perfusion (as depicted by color Doppler) did not influence the quality of HIFU-induced necrosis. Thus, color Doppler cannot be used to predict the outcome of the treatment. 4. Post-treatment follow-up : Color Doppler can detect residual tumor foci after HIFU treatment but our evaluation showed that, because of the moderate accuracy of color Doppler, the systematic transrectal follow-up biopsies are still mandatory.
Apport de l'imagerie au traitement du cancer de prostate par ultrasons focalisés de haute intensité.
Soutenue le 4 September 2003
Nous avons tenté, dans ce travail, d'améliorer l'évaluation radiologique des patients traités par HIFU transrectaux pour cancer de prostate dans 4 directions différentes : 1. Meilleure définition de la cible : l'IRM dynamique après injection de gadolinium semble une technique prometteuse de localisation du cancer à l'intérieur de la glande. Dans un premier temps, nous avons obtenu les courbes de rehaussement du cancer de prostate et des tissus sains avoisinants et nous avons cherché à en déduire la meilleure fenêtre d'imagerie. Nous avons ensuite appliqué cette technique aux patients présentant une récidive après traitement radiothérapique et prouvé que, dans ce sous groupe, l'imagerie dynamique permettait une meilleure visualisation du cancer que l'IRM T2 classique. 2. Appréciation de la zone traitée : nous avons montré que l'IRM permettait une évaluation fiable des limites de la zone traitée par les HIFU en revanche, elle ne permet pas d'apprécier la qualité de la nécrose. Une étude de faisabilité a montré que l'élastographie échographique pouvait aussi montrer les limites de la zone de nécrose induite par les HIFU. 3. Recherche de facteurs pronostiques : nous avons montré que la perfusion prostatique (appréciée par Doppler couleur) n'influait pas sur la qualité de la nécrose induite par les HIFU et que le Doppler ne pouvait donc pas prédire les résultats du traitement. 4. Suivi post-thérapeutique : le Doppler couleur peut détecter les foyers tumoraux résiduels après traitement HIFU mais notre évaluation a montré que ses performances ne permettaient pas de se passer des biopsies systématiques de contrôle.
