Accurate validation of ultrasound imaging of prostate cancer: a review of challenges in registration of imaging and histopathology

J Ultrasound. 2018 Sep;21(3):197-207. doi: 10.1007/s40477-018-0311-8. Epub 2018 Jul 30.

Abstract

As the development of modalities for prostate cancer (PCa) imaging advances, the challenge of accurate registration between images and histopathologic ground truth becomes more pressing. Localization of PCa, rather than detection, requires a pixel-to-pixel validation of imaging based on histopathology after radical prostatectomy. Such a registration procedure is challenging for ultrasound modalities; not only the deformations of the prostate after resection have to be taken into account, but also the deformation due to the employed transrectal probe and the mismatch in orientation between imaging planes and pathology slices. In this work, we review the latest techniques to facilitate accurate validation of PCa localization in ultrasound imaging studies and extrapolate a general strategy for implementation of a registration procedure.

Con lo sviluppo di nuove tecnologie di imaging per il cancro alla prostata, è diventata più pressante l'esigenza di una accurata registrazione e confronto tra le immagini e i reperti istopatologici. La localizzazione del tumore prostatico, oltre che il suo riconoscimento, richiede una validazione "pixel-topixel" dell'imaging basata sulla sua istopatologia ottenuta con la prostatectomia radicale. La tecnica di registrazione è cruciale per la metodica ecografica; devono essere tenute in conto non solo le deformazioni della prostata dopo resezione, ma anche la deformazione dovuta alla sonda transrettale impiegata e la possibile non corrispondenza tra i piani di orientamento impiegati nella formazione delle immagini e le sezioni istologiche. In questo lavoro gli Autori fanno una revisione delle recenti tecniche che facilitano la localizzazione del cancro della prostata in diagnostica ecografica ed estrapolano possibili strategie generali per implementare le procedure di registrazione degli esami.

Keywords: Diagnostic imaging; Histology; Prostate cancer; Review; Validation studies as topic.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Humans
  • Male
  • Prostate / diagnostic imaging
  • Prostate / pathology
  • Prostatic Neoplasms / diagnostic imaging*
  • Prostatic Neoplasms / pathology
  • Ultrasonography* / methods
  • Validation Studies as Topic