Современное состояние методов визуализации в выявлении рака предстательной железы

УДК:616.65-006.6-072

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ ВИЗУАЛИЗАЦИИ В ВЫЯВЛЕНИИ

РАКА ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Сосновский Н. В., Розенгауз Е. В., Школьник М. И., Нестеров Д. В.

ФГБУ «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий», г.Санкт-Петербург, Российская Федерация.

Резюме. В обзоре рассмотрены методы визуализации используемые в выявлении рака предстательной железы. Рассмотрена роль ультразвуковых методов, магнитной резонансной томографии, позитронно эмиссионной томографии, компьютерной томографии. На основании данных литературы проведено сопоставление операционных характиристик различных методик. Рассмотрены преимущества и недостатки методов.

Ключевые слова: рак предстательной железы, трансректальное ультразвуковое исследование, магнитно резонансная томография, компьютерная томография, позитронно-эмиссион-ная томография/компьютерная томография.

В клинической практике для установления диагноза рака предстательной железы используется мультимодальный подход с применением методов объективного исследования, лабораторной, лучевой и патоморфологической диагностики.

В данном обзоре литературы освещаются методы лучевой диагностики. Другие методики рассмотрены в объёме, необходимом для получения общей картины диагностического процесса рака предстательной железы и демонстрации места методов лучевой диагностики.

Согласно рекомендациям Национальной онкологической сети США (NCCN) методами скрининга РПЖ являются пальцевое ректальное исследование предстательной железы, определение уровня простатического специфического антигена (ПСА) в сыворотке крови, трансректальное ультразвуковое исследование (ТРУЗИ). Окончательный диагноз РПЖ устанавливается после патоморфологического исследования материала, полученного при биопсии предстательной железы и /или операционного материала. [45]

Задачами лучевой диагностики рака предстательной железы являются: скрининг; выявление опухоли предстательной железы и определение её локализации с целью выполнения прицельной биопсии; определение размера опухолевого узла и его взаимоотношения с окружающими структурами; оценка вторичных изменений в лимфатических узлах, костях скелета, внутренних органах.

Наш обзор посвящён возможностям методов лучевой диагностики в выявлении опухоли РПЖ. Мы не включали в наш обзор остеосцин-

тиграфию, так как данный метод используется преимущественно для выявления вторичных изменений в костях при уже подтверждённом диагнозе РПЖ, а не для выявления опухоли предстательной железы.

Рекомендуемым подходом в диагностике РПЖ является биопсия из 12 стандартных точек под контролем ТРУЗИ [55], [47], [8], [46]. Выполнение биопсии с учетом данных о локализации опухоли в предстательной железе позволяет увеличить выявляемость РПЖ и уменьшить частоту повторных биопсий [7].

Цель данной статьи определить современные взгляды на возможности лучевой диагностики в выявлении рака предстательной железы.

Ультразвуковое исследование предстательной железы

Ультразвуковое исследование нашло широкое применение в диагностике заболеваний предстательной железы, в том числе и рака. Важным является оценка структуры органа, так как в большинстве случаев при УЗИ очаги РПЖ выглядят как гипоэхогенные участки. Целесообразно использование трансректального ультразвукового исследования, являющегося более информативным в анализе структуры органа. Трансабдоминальная ультрасонография позволяет визуализировать РПЖ лишь тогда когда опухоль имеет очень большой размер. [3] Также трансабдоминальное исследование по сравнению с ТРУЗИ не позволяет оценить состояние капсулы предстательной железы. [4]

Трансректальное ультразвуковое исследование, наряду с пальцевым ректальным исследованием предстательной железы

и определением уровня простатического специфического антигена (ПСА) входит в триаду методов скрининга рака предстательной железы. [45] ТРУЗИ имеет следующие преимущества: оно является доступным методом визуализации предстательной железы, а также способом навигации при выполнении трансректальной биопсии простаты. Метод низкий по стоимости в сравнении с другими способами. Способ позволяет визуализировать в предстательной железе анатомические зоны. Периферическая зона как правило имеет слегка повышенную эхогенность, по сравнению с центральной зоной. [4] Чувствительность и специфичность ТРУЗИ составляет 50,87% и 91,93% соответственно. [2]

С методом цветового допплеровского (ЦДК) и энергетического картирования (ЭК) ситуация до конца неясна, а данные исследований противоречивы. По одним источникам ЦДК и ЭК существенно не повышают точности ТРУЗИ в выявлении РПЖ, по другим даже несколько снижают. [2], [13], [40] Перспективным методом в выявлении РПЖ является трёхмерная ультразвуковая ангиография, под которой понимают сочетание ЦДК, ЭК, трёхмерную реконструкцию сосудов. Трёхмерная реконструкция в режиме ЭК позволяет оценить как капсулярные, так и уретральные сосуды простаты в целом, выявлять зоны асимметрии сосудистого рисунка и степень васку-ляризации патологического очага. Для опухолевых сосудов характерно патологическое ветвление, неравномерный просвет, изменение состояния стенки, извитой ход и наличие слепых карманов вместо концевых артериол. Чувствительность и специфичность данного метода составляют 75% и 86% соответственно. [4]

Трансректальное ультразвуковое исследование предстательной железы с внутривенным введением контрастных веществ позволяет лучше визуализировать гиповаскулярные участки тканей по сравнению с ЭК. [23] Данный способ визуализации позволяет определять участки с повышенным кровотоком в ткани предстательной железы. [14], [26], [24] Так как опухоли низкой степени злокачественности не обладают повышенным кровотоком, данный метод визуализации позволяет добиться повышения чувствительности преимущественно в выявлении опухолей высокой степени злокачественности. В мета-анализе 2013 года отмечены

трудности сопоставления результатов исследований. [75] Во первых используется множество контрастных веществ с различными характеристиками. В большинстве исследований результаты визуализации сопоставлялись лишь с данными биопсии, а не с результатами гистологического исследования после радикальной простатэктомии. Также значение уровня ПСА варьировало в достаточно широких пределах. (Таблица 1) Чувствительность и специфичность для данного метода в выявлении рака предстательной железы составляют 70% и 74% соответственно. [75]

Эластография является новым методом визуализации рака предстательной железы, при котором изучается плотность ткани предстательной железы. Рак предстательной железы, как правило, имеет более высокую плотность по сравнению с неповреждённой тканью простаты. [62] Анализ литературы свидетельствует о низкой чувствительности и высокой специфичности данного метода, 34% и 93% соответственно. [71]

Объединение различных методик ультразвуковой диагностики улучшает возможности визуализации РПЖ. Операционные характеристики методов ультразвуковой диагностики РПЖ представлены в таблице № 2.

МРТ предстательной железы.

Изучение роли МРТ в диагностике РПЖ началось с появления первых МР-томографов. [52], [68], [67] Быстрые спин-эхо изображения стали широко применяться в диагностике РПЖ. [65], [56], [51], [13] Зональная анатомия предстательной железы лучше визуализируется на Т2-взвешенных изображениях (Т2-ВИ). Для РПЖ характерна низкая интенсивность сигнала на Т2-ВИ на фоне сигнала высокой интенсивности от нормальной периферической зоны предстательной железы. Выявление опухолевых изменений в транзиторной зоне проблематично в виду того что они изоденсны. Чувствительность и специфичность диагностики РПЖ по Т2-ВИ даже при использовании эндо-ректальной катушки имеет, по данным разных авторов, широкие пределы: чувствительность составляет 77-91%, а специфичность — 27-61%. [30], [32] При использовании приёмной катушки для тела чувствительность и специфичность диагностики на основе Т2-ВИ составляет 45% и 73%, соответственно [36].

Т1-ВИ не используются для первичной визуализации РПЖ, однако позволяют оценить состояние лимфоузлов и дифференцировать опухоль и кровоизлияния возникающие после биопсии. [1] Для улучшения специфичности МРТ диагностики РПЖ была разработана и внедрена МР-спектроскопия (МРС). Признаком рака предстательной железы при МРС является повышение концентрации холина и снижение цитрата в области локализации специфического неопластического процесса. [49] Вошла в практику МРТ с получением диф-фузионно-взвешенных изображений (ДВИ) с построением карт измеряемого коэффициента диффузии (Apparent Diffusion Coefficient или ADC), сокращенно ИКД. Признаком РПЖ является выявление участков предстательной железы со снижением коэффициента диффузии. [69] Чувствительность и специфичность ДВИ составляет 69% и 89% соответственно. [12] Чувствительность и специфичность МР-спектроскопии находятся в интервалах (73-89%) и (58-76%), соответственно. [50] При контрастном усилении среднее время транзита, скорость кровотока, сосудистая проницаемость и объем межклеточного пространства в опухолевой ткани выше чем в нормальной. [10], [9], [29], [28], [53]. Признаком РПЖ является быстрое и активное накоплению МР-контрастного агента. Чувствительность и специфичность МРТ с контрастным усилением находятся в интервалах (45-65%) и (81-89%) соответственно. [11]

Рядом исследований показано, что все вышеперечисленные методики являются взаимодополняющими и их совместное применение позволяет улучшить выявление РПЖ [15], [37], [38]. Протокол МРТ при котором помимо стандартных МРТ последовательностей применяется ДВИ, динамическая МРТ с внутривенным контрастированием и спектроскопия поучил название мультипараметрическая МРТ (мпМРТ). Однако, анализ большего числа изображений привел к увеличению расхождений в толковании её результатов разными специалистами при анализе одних и тех же изображений [60], [63], [61]. В 2012 году Европейское общество мочеполовой радиологии опубликовало рекомендации по применению системы отчётности и анализа данных визуализации предстательной железы в выявлении РПЖ с помощью мпМРТ (Prostate Imaging —

Reporting and Data System (PI-RADS)). [6] В 2015 году вышла их обновленная версия. Несмотря на то, что эти рекомендации основаны на экспертном консенсусе, а не результатах клинических исследований, их использование позволяет добиться увеличения диагностической эффективности метода и уменьшения расхождения в толковании результатов [44], [39], [58], [35].Чувствительность и специфичность мпМРТ с использованием PI-RADS составляет 82% и 82% соответственно [27].

По сравнению с другими методами эффективность мпМРТ имеет наибольшую доказательную базу и является единственным методом рекомендованным для локализации опухоли перед выполнением повторной биопсии у пациентов с подозрением на РПЖ. [55], [3], [8], [46]

Операционные характеристики методов МРТ в диагностике РПЖ представлены в таблице № 3.

Позитронно-эмиссионная томография / компьютерная томография

Наиболее распространенный радиофармпрепарат 18F-дезоксиглюкоза не используется для визуализации первичной опухоли, т. к. у 69-81% первичных больных РПЖ очагов повышенного накопления ^F-ФДГ в предстательной железе визуализировать не удается. [16], [73] При визуализации РПЖ может быть использована ПЭТ/КТ с 18F/11С-холином.

Визуализация с помощью меченого изотопом холина основана на высокой пролифера-тивной активности и активизации холин-кина-зы в опухолевых клетках [57], [5]

Мета-анализ проведенный Evangelista, L. et al. показал, что диагностическая эффективность ПЭТ/КТ с 18F/11С-холином незначительно отличается от МРТ [19]. Чувствительность и специфичность составили 62 и 59%. Однако вошедшие в мета-анализ исследования были выполнены до введения PI-RADS. Таким образом, применение ПЭТ/КТ для визуализации первичной опухоли предстательной железы при отсутствии показаний к МРТ нецелесообразно.

Компьютерная томография

Визуализация РПЖ с помощью КТ основана на повышении кровотока в аденокарци-номах предстательной железы и соответствен-

но накоплении ими контрастного вещества. Первые исследования показали, что КТ с внутривенным контрастированием значительно уступает МРТ и не позволяет отчетливо дифференцировать опухоль [22], [18], [31], [17]. Однако, исследования проведенные на современных томографах с использованием болюс-ного контрастирования продемонстрировали, что метод позволяет выявлять РПЖ с высокой специфичностью (Таблица 4). ^ et al. показали, что чувствительность КТ уступает мпМРТ (63% vs. 88%), однако специфичность КТ выше (100% vs. 86%) [33]. Эти работы проведены

на небольших выборках и указывают на необходимость проведения дополнительных исследований и пересмотра роли КТ в первичной диагностике РПЖ.

Выводы.

По данным литературы добавление контрастирования повышает диагностические возможности каждого метода, по сравнению с его использованием без контрастирования, в выявлении РПЖ. На сегодняшний день, на основании анализа литературы наибольшими операционными характеристиками в визуализации РПЖ обладает мультипараметрическая МРТ.

Таблица № 1

Исследования ТРУЗИ предстательной железы с контрастированием

Автор Контрастное вещество Метод морфологической верификации Средняя концентрация ПСА, нг/мл

Bogers et al, 1999 [48] Levovist Биопсия 18.6

Frauscher et al, 2002 [25] Levovist Биопсия 4.6

Halpern et al, 2001 [42] Definity Биопсия Нет данных

Halpern et al, 2005 [22] AF0150 Биопсия 9.5

Karaman et al, 2005 [20] Levovist Биопсия 9.5

Mitterberger et al, 2010 [25] Sulfur hexafluoride Биопсия 4.5

Morelli et al, 2011 [24] SonoVue Биопсия 8.2

Pelzer et al, 2005 [34] SonoVue Биопсия 6.2

Roy et al, 2003 [41] Нет данных Биопсия 18.2

Seitz et al, 2011 [43] SonoVue Простатэктомия 12.7

Taymoorian et al, 2007 [29] SonoVue Биопсия 10.0

Unal et al, 2000 [59] Levovist Простатэктомия 10.1

Xie et al, 2011 [66] SonoVue Биопсия 22.1

Yang et al, 2008 [70] SonoVue Биопсия Нет данных

Yi et al, 2006 [72] Levovist Биопсия 7.5

Zhao et al, 2011 [74] SonoVue Биопсия 10.1

Таблица № 2

Операционные характеристики методов ультразвуковой диагностики РПЖ

Метод Чувстви- Специфич- Исследование

тельность % ность %

ТРУЗИ 51 91 ^ Marric и др., 2010 [40]

ТРУЗИ ЦДК/ЭК 72 59 E. Ш^т и др., 2006 [26]

ТРУЗИ трёхмерная ангиография 75 86 Евтушенко Е. В и др., 2004 [4]

ТРУЗИ с контрастированием 70 74 L. Yanmi, 2013 [75]

ТРУЗИ эластография 34 93 Х Teng, 2012 [71]

Таблица № 3

Операционные характеристики методов МРТ в диагностике РПЖ

Метод Чувствительность % Специфичность % Исследование

МРТ Т2-ВИ 77-91 27-61 H. Hricak, 2005 [32]

МРТ ДВИ 69 89 C. Heng, 2012 [12]

МРТ спектроскопия 73-89 58-76 P. Wang, 2008 [50]

МРТ с контрастированием 45-65 81-89 C. Heng, 2015 [11]

Мультипараметрическая МРТ 82 82 E. Hamoen, 2015 [27]

Таблица № 4

Операционные характеристики КТ с контрастированием в диагностике РПЖ

Автор Чувствительность, % Специфичность, %

Prando, 2000 [54] 88 90

Schieda,2015 [64] 63-76 —

Glazer, 2014 [21] 20 97

Jia, 2016 [33] 63 100

Список литературы в редакции

Сосновский Н. В.

Тел.: +7 (950) 001-57-62

E-mail: urologsosnovskiy@yandex.ru

Сосновский Н. В., Розенгауз Е. В., Школьник М. И., Нестеров Д. В. Современное состояние методов визуализации в выявлении рака предстательной железы // Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И. И. Мечникова. — 2016. — Т 8. — № 4. — С.

THE CURRENT STATE OF IMAGING TECHNIQUES IN THE DETECTION OF

PROSTATE CANCER

Sosnovskii N. V., Rozengauz E. V., Shkolnik M. I., Nesterov D. V. Russian Scientific Center of Radiology and Surgical Technologies, Sankt-Petersburg, Sankt-Petrsburg, Russian Federation.

Resume. In the review we have described imaging techniques used in the detection of prostate cancer. The role of ultrasound techniques, magnetic resonance imaging, positron emission tomography, computed tomography are reviewed. We have compared the operating characteristics of imaging techniques. The advantages and disadvantages of the methods are pointed.

Keywords: prostate cancer, transrectal ultrasound, magnetic resonance imaging, computed tomography, positron emission tomography/computed tomography.

Author

Sosnovskii N. V.

Phone: +7 (950) 001-57-62

E-mail: urologsosnovskiy@yandex.ru

Sosnovskii N. V., Rozengauz E. V., Shkolnik M. I., Nesterov D. V. The current state of imaging techniques in the detection of prostate cancer // Herald of the Northwestern State Medical University named after I. I. Mechnikov. — 2016. — V. 8. — No. 4. — P.