IRM de la prostate 3T ultra-rapide utilisant une force de gradient élevée et un apprentissage profond

L'IRM multiparamétrique (IRMmp) de la prostate est devenue l'outil de diagnostic non invasif le plus important pour l'évaluation du cancer de la prostate et constitue la base de référence pour la biopsie ciblée par IRM (1,2). Étant donné que l’incidence du cancer de la prostate est élevée, avec environ 290 000 nouveaux cas pour 2023 rien qu’aux États-Unis (3), le besoin d’une fourniture généralisée d’IRMmp de la prostate est immense. Cependant, les protocoles cliniques d'IRM actuels sont longs, avec des durées d'acquisition supérieures à 30 minutes, ce qui limite potentiellement le nombre de patients examinés. Selon les directives du Prostate Imaging Reporting and Data System (PI-RADS), un protocole mpMRI suffisant doit inclure une imagerie pondérée en diffusion (DWI), une imagerie pondérée en T2 (T2w), une imagerie à contraste dynamique amélioré et une imagerie pondérée en T1 avant et après administration de produit de contraste (4,5). Différentes approches ont été développées pour raccourcir le protocole lui-même ou pour accélérer les délais d'acquisition. Par exemple, une réduction significative des temps d'acquisition de la séquence T2w a été obtenue grâce à l'utilisation de méthodes d'apprentissage profond (6) ou aux progrès de la détection compressée (7), tandis que dans le même temps, la qualité des images s'est améliorée. Différentes études ont montré des performances égales des protocoles d'IRM biparamétrique (bpMRI) par rapport au protocole multiparamétrique standard, réduisant efficacement le temps d'acquisition jusqu'à 5 minutes (8,9,10). Cela a été fait en se concentrant uniquement sur l'imagerie DWI et T2w tout en omettant la séquence à contraste dynamique amélioré et les séquences pondérées en T1, car la valeur diagnostique supplémentaire de celles-ci est censée être limitée (11).

Les développements récents dans les techniques d'IRM permettent d'obtenir des gradients de diffusion ultra-élevés allant jusqu'à 500 mT/m et des vitesses de balayage allant jusqu'à 600 T/m/s, réduisant ainsi les temps d'écho et les temps d'acquisition grâce à un établissement plus rapide du gradient de diffusion (12, 13). De plus, ces gradients sont capables d'imager à petites échelles avec un rapport signal/bruit élevé, améliorant ainsi la sensibilité pour la détection des microstructures tissulaires (14,15). En raison de la nature expérimentale de ces gradients, cette technique n’a été étudiée que dans un cadre de recherche sur des volontaires sains (16), mais pas dans un contexte clinique réel, encore moins en imagerie de la prostate.

Par conséquent, le but de l’étude était d’établir un protocole abrégé ultra-rapide d’IRMbp pour les patients suspectés de cancer de la prostate, utilisant à la fois des gradients ultra-élevés et une reconstruction par apprentissage profond pour les séquences DWI et T2w. Outre l'évaluation des temps d'acquisition, l'objectif principal de cette étude était d'évaluer la qualité globale des images de bpMRI et mpMRI et l'influence sur les scores PI-RADS.