08.12.2021

Изучение возможности и оптимизация методик высокопольной магнитно-резонансной томографии в исследовании больных с подозрение на рак простаты

Рак простаты (РП) является одним из наиболее часто встречающихся злокачественных новообразований. В ряде стран заболеваемость РП выходит на 2-3-е место после рака легких и рака желудка.

Работа выполнена на кафедре лучевой диагностики ГОУ Института повышения квалификации Федерального медико-биологического агентства России.

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Юдин Андрей Леонидович

Доктор медицинских наук, профессор Нуднов Николай Васильевич

Доктор медицинских наук, профессор Седых Сергей Анатольевич

Актуальность проблемы

Рак простаты (РП) является одним из наиболее часто встречающихся злокачественных новообразований. В ряде стран заболеваемость РП выходит на 2-3-е место после рака легких и рака желудка. В развитых странах среди причин смерти от онкологических заболеваний он занимает второе место, уступая раку легких (Nelen V., 2007). В последние годы отмечается исключительно быстрый рост заболеваемости РП, достигающий около 3% в год, что позволяет прогнозировать удвоение количества регистрируемых случаев в 2030 г (Bennett V., 2008). Все это свидетельствует о большой актуальности проблем, связанных с диагностикой и лечением РП.

В настоящее время стандартом проведения MPT-исследования простаты является высокопольная магнитно-резонансная томография с эндоректальной катушкой. Однако, этот метод не может широко применяться в силу высокой стоимости исследования, длительности и трудности его проведения, а также наличия противопоказаний к использованию эндоректальной катушки. За последние годы усовершенствование аппаратной и программной части магнитно-резонансных томографов, позволило значительно улучшить качество изображения, получаемого с использованием поверхностной катушки, за счет повышения соотношения сигнал-шум и улучшения пространственного разрешения матрицы. Это вызывает необходимость вновь оценить возможности высокопольной МРТ с поверхностной катушкой в диагностике рака простаты. Необходимость использования этого метода диктуется возможностью оценки не только самой железы, но и окружающих тканей, в том числе, всех групп регионарных лимфатических узлов и костей таза. Обзор доступной нам литературы показал отсутствие публикаций по данной проблеме, что связано с недостаточной осведомленностью специалистов-радиологов о диагностических возможностях метода при этом заболевании.

Нерешенность некоторых диагностических аспектов, неполное использование диагностического потенциала магнитно-резонансной томографии с катушкой для тела, а также необходимость систематизации значимости MPT в определении распространенности опухолевого процесса предопределило целесообразность проведенного исследования и позволяет считать выбранную тему актуальной и практически значимой.

Цель исследования:

Определить возможности и повысить эффективность диагностики рака простаты с помощью высокопольной магнитно-резонансной томографии с катушкой для тела.

Задачи:

1.    Оптимизировать методику проведения высокополыюй магнитнорезонансной томографии простаты с целью диагностики рака и разработать показания к ее применению.

2.    Изучить особенности визуализации локализованных, местнораспространенных и диссеминированных форм рака простаты при проведении МРТ малого таза с мультиканальной поверхностной катушкой для тела.

3.    Определить чувствительность, специфичность и точность МРТ с катушкой для тела в диагностике локализованного рака простаты, а также в выявлении экстракапсулярного и отдаленного распространения опухоли.

4.    Изучить причины ошибочных результатов MPT-диагностики рака простаты.

5.    Изучить особенности динамики накопления контрастного вещества при различных заболеваниях простаты и определить чувствительность, специфичность и точность динамической МРТ в диагностике рака и разработать показания к ее применению.

6.    Определить чувствительность, специфичность и точность методики диффузионно-взвешенной МРТ простаты в диагностике рака и разработать показания к ее применению.

7.    Изучить семиотику изменений в простате, возникающих под влиянием гормональной и лучевой терапии, и возможности МРТ в диагностике рецидива опухоли.

8.    Разработать наиболее рациональную последовательность применения методик МР-томографии для диагностики рака простаты.
Научная новизна

«Золотым» стандартом исследования простаты при подозрении на рак является магнитная резонансная томография с эндоректальной катушкой. В нашей стране эти исследования проводятся мало. Изучение возможностей высокопольной МРТ с катушкой для тела на большом клиническом материале в нашей стране проведено впервые. Изучены возможности метода не только с распространенными, но и с локализованными формами заболевания. Анализируются причины ошибочных результатов первичной диагностики рака простаты и его экстракапсулярного роста. Впервые изучены возможности новых методик - это динамическая и диффузионно-взвешенная магнитнорезонансная томография. Доказано, что эти методики необходимы для дифференциальной диагностики рака и хронического простатита. Впервые изучена и определена MPT-семиотика рецидива опухоли простаты в отдаленные сроки после различных видов нехирургического лечения. Научно обосновано значение зональной дифференцировки простаты для диагностики локализованных форм рака. Предложен рациональный алгоритм применения различных методик МР-томографии. Сделан вывод, что оптимальное использование новых методик магнитно-резонансной томографии позволяет существенно расширить диагностический потенциал метода, улучшить результаты лечения больных, сократить время исследования, сделать его более воспроизводимым для исследователя и более переносимым для больного.

Практическая значимость

В работе показано, что высокопольная магнитно-резонансная томография является эффективным, неинвазивным методом обследования больных РП. Изучение характера изменений простаты на высокопольном МРТ с поверхностной катушкой у больных раком в нашей стране проведено впервые. В работе представлены методики проведения динамической и диффузионновзвешенной МРТ, разработаны показания к их выполнению. Данные магнитно-резонансного исследования об объеме опухолевого узла, его подкапсульного или внекапсульного роста уточняют основные признаки заболевания. На основании сопоставления полученных результатов с данными гистологического исследования проведен сравнительный анализ типичных ошибок, встречающихся при неоднозначной трактовке данных клинического исследования. Сделан вывод о необходимости включения магнитно-резонансной томографии в перечень обязательных исследований больных раком простаты. Широкое внедрение метода, позволяющего оценить наличие опухоли простаты, установить ее точную локализацию, способствует повышению уровня диагностики, дает возможность точнее определить стадию заболевания и выбрать адекватное лечение. Все это сокращает сроки предоперационного обследования и позволяет оптимально планировать хирургическое лечение, заранее предусмотрев его объем и основные сложности.

Основные положения диссертация, выносимые на защиту

1.    Выявляемость рака простаты в T2/tse последовательности зависит от методики исследования, от наличия сопутствующих доброкачественных изменений и от распространенности опухолевого процесса.

2.    Метод позволяет выявлять распространение опухоли за капсулу простаты. Однако чувствительность метода в выявлении метастатического поражения регионарных лимфатических узлов довольно низкая.

3.    Применение динамической и диффузионно-взвешенной МРТ повышает чувствительность методов диагностики локализованных форм рака простаты до 86% и 82%, соответственно, а специфичность до 95% и 81%.

4.    В диагностическом алгоритме клинического обследования больных раком простаты на МРТ возлагаются задачи:

1)    при локализованных формах опухоли - выявление подозрительных в отношении опухолевого поражения участков железы с целью проведения направленной биопсии;

2)    при распространенных формах - определение тактики лечения.

Апробация работы состоялась на заседании кафедры лучевой диагностики ФГОУ ИПК ФМБА России. Основные положения диссертационного исследования изложены и обсуждены на международных научнопрактических конференциях: «Радиология 2005», Москва; «Диагностика в клинической медицине 2007», Хургада (Египет); «Радиология 2007», Москва; «Радиология 2008», Москва.

Внедрение результатов исследования в практику

Публикации

Материалы диссертации отражены в 18 научных публикациях и материалах научно-практических конференций, 7 из которых в изданиях, рекомендованных ВАК.
Объем и структура исследования

Материал и методы исследовании

Для реализации поставленных цели и задач обследовано 327 больных, находившихся на стационарном лечении в ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА РФ в период с 2004 по 2008 годы. Все больные поступали в стационар с направительным диагнозом «рак простаты». Возраст больных колебался от 48 до 82 лет. Средний возраст составил 65 ±7 лет.

Стандартный набор клинических методов исследования, помимо МР-томографии, включал: пальцевое ректальное исследование (ПРИ), исследование уровня простатспецифического антигена (ПСА), определение степени дифференцировки опухоли по результатам пункционной биопсии.

Верификация результатов исследования осуществлялась трансректальной пункционной биопсией. Кроме трансректальной пункционной биопсии 80 пациентам было дополнительно проведено гистологическое исследование удаленной железы и регионарных лимфатических узлов. При обследовании больных, подвергнутых радикальной простатэктомии, мы изучали диагностические возможности МРТ в определении распространения рака. Результаты МРТ сравнивали с данными морфологического исследования препаратов простаты и регионарных лимфатических узлов. Для скринингового выявления больных с обширным местным и/или отдаленным распространением опухоли мы сравнили средние показатели уровня ПСА и баллов по Глисону.

Магнитно-резонансную томографию проводили на магнитнорезонансном томографе “Magnetom Symphony” (Siemens) с напряженностью магнитного поля 1.5 Тл. Стандартный объем МР-томографии включал получение аксиальных и коронарных срезов в T2/tse последовательности, аксиальных срезов в Tl/tse последовательности, коронарных срезов в T2/stir и, в некоторых случаях, сагиттальных срезов в T2/tse последовательности с подавлением сигнала от жировой ткани. Параметры всех импульсных последовательностей приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры импульсных последовательностей МР-томографии.


Как зональная дифференцировка железы, так и ее внутренняя структура лучше отображались на аксиальных Т2-взвешенных изображениях с высоким разрешением.

Для увеличения разрешения мы модифицировали T2/tse последовательность, изменив несколько параметров. Ключевым являлось изменение TR интервала до 7000 мс, увеличение турбофактора и увеличение матрицы сканирования до 512 х 384 пикселей. Изменение первых двух параметров влияли на увеличение контрастности изображения. Увеличение матрицы способствовало улучшению пространственного разрешения.

С использованием стандартного Т2 протокола исследование проведено 46 больным. По Т2 протоколу с высоким разрешением - 281 больным. Из них у 187 больных данная методика выполнялась изолировано, а у остальных 94 больных дополнялась динамической МРТ (50 больных) и диффузионным взвешиванием (42 больных). У 17 больных магнитно-резонансная томография была проведена повторно после проведенного лечения с целью рестади-рования и определения дальнейшей тактики.

Таким образом, всех обследованных больных мы разделили на 4 группы, которые представлены в таблице 2.

Таблица 2. Методики МР-томографии

Т2-взвешенные аксиальные и коронарные срезы оценивались на предмет наличия гипоинтенсивных узловых образований в периферической зоне железы.


Проекционное расположение каждого подозрительного участка накопления контрастного вещества отмечали на коронарной диаграмме для последующего выполнения прицельной биопсии. Результаты биопсии сопоставляли с результатами МРТ. При этом подсчитывали количество очагов накопления контрастного вещества с линейной динамикой контрастного усиления, с плато и вымыванием, имеющих место при доброкачественных изменениях (простатит, железисто-стромальная гиперплазия) и при раке простаты. С помощью критерия z сравнивались доли встречаемости каждой кривой динамики контрастного усиления при доброкачественных изменениях и раке. Отличия считались достоверными при р < 0,05.

Кроме изучения динамики контрастного усиления, мы сравнили средние величины относительного градиента максимального усиления интенсивности сигнала при доброкачественных изменениях (простатит, железистостромальная гиперплазия, ПИН) и раке. Для этого использовался критерий Стьюдента с 95% доверительным интервалом.

У 42 больных модифицированный протокол сканирования аксиальными Т2 срезами с высоким разрешением мы дополнили режимом с диффузионным взвешиванием. Заключение об опухолевом поражении по ADC карте в диффузионно взвешенной импульсной последовательности выносили в случае наличия в периферической или переходной зоне гипоинтенсивного участка, что соответствовало сниженному коэффициенту диффузии.

Оценка срезов, полученных с помощью модифицированной T2/tse импульсной последовательности с высоким разрешением и с помощью диффузионного взвешивания, осуществлялась двумя независимыми экспертами. Положение подозрительного очага отмечали на коронарной диаграмме, делящей простату на 6 частей, пронумерованных в стандартном порядке, как это принято при секстантной пункционной биопсии.

Методы верификации и статистической обработки результатов

Весь полученный материал проанализирован с использованием методов математической статистки, применяющихся при проведении медицинских исследований, и обработан с помощью современных компьютерных статистических программ. Достоверность количественных данных оценивали с помощью коэффициента различия средних величин по критерию Стьюдента (t) и уровню его значимости (р). Сравнение качественных параметров проводили с использованием критериев ги/2. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался < 0,05.

Результаты исследований и их обсуждение

В результате комплексного обследования 327 пациентов РП был подтвержден у 286 больных. У 41 пациентов были выявлены доброкачественные изменения: гиперплазия и простатит.

Для изучения семиотики рака простаты мы провели ретроспективный анализ результатов МРТ 286 больных с верифицированным диагнозом. У всех больных к моменту МРТ исследования имелись результаты скрининговых тестов, а именно, пальцевого ректального исследования и определение уровня ПСА крови. Вариация концентрации уровня общего ПСА в сыворотке не соответствовала закону нормального распределения. Минимальное значение составляло 3,40 нг/мл, максимальное - более 100,0 нг/мл при медиане -10,65 нг/мл. Только у 1 больного с локализованной формой рака значение уровня ПСА было ниже порогового (4,00 нг/мл).

У 94 больных (32.8%) опухоль при ректальном исследовании не пальпировалась, что соответствовало стадии Т1. У 165 (57,7%) больных при трансректальном исследовании опухоль пальпировалась в виде уплотнения какого-либо сегмента или всей доли железы, что по категории «Т» позволило ориентировочно отнести их к категории Т2-ТЗ. У 27 (11,2%) больных ПЖ пальпировалась в виде образования каменистой плотности, границы которого пальпаторно выходили за пределы органа, что позволило эту группу больных отнести к стадии Т4.

Рак простаты на Т2-взвешенном изображении имел вид гипоинтенсивного узла. Размеры узла при локализованных формах колебались от нескольких миллиметров до 2-3 см. При местно-распространенных формах опухоль распространялась на всю железу или выходила за ее пределы. Опухолевый узел чаще имел полигональную или звездчатую форму и нечеткие контуры.

В Т1-взвешенном изображении злокачественная опухоль имела изоинтенсивный сигнал и не визуализировалась на фоне доброкачественных изменений и здоровой ткани.

При проведении MPT 286 больным мы убедительно обнаружили признаки опухолевого поражения у 240 больных (84%) (таблица 3). Изолированный опухолевый узел на МРТ в T2/tse последовательности удалось визуализировать у 124 больных. У 46 больных в T2/tse последовательности опухоль визуализировать не удалось. Распространение опухоли за пределы железы мы обнаружили у 116 больных. При этом, изолированное распространение за капсулу наблюдалось у 37 больных, а сочетанное распространение, включая в различных сочетаниях прорастание в семенные пузырьки, мочевой пузырь, мышцы таза, прямую кишку - у 79.

Таблица 3. Частота различных диагностических признаков у больных



При сравнении диагностической эффективности T2/tse последовательности со стандартными параметрами и с высоким разрешением, последняя продемонстрировала достоверно (р < 0.001) более высокую чувствительность в визуализации рака простаты (таблица 4). Первым методом опухоль визуализировалась только у 28 из 46 пациентов (чувствительность = 61%). Причем у подавляющего большинства пациентов стадия заболевания уже носила местнораспространенный характер. При использовании протокола с высоким разрешением у остальных 240 больных с гистологически подтвержденным раком простаты опухоль визуализировалась у 212 пациентов (чувствительность = 88%). В последнем случае ложноотрицательные результаты были обусловлены преобладанием локализованных форм в выборке.

Таблица 4.

Чувствительность MFT в визуализации рака простаты в зависимости от протокола сканирования аксиальными срезами в T2/tse импульсной последовательности


Модифицируя T2/tse последовательность, нам удалось повысить контрастность изображения и пространственное разрешение, что улучшило визуализацию опухоли в периферической зоне. Это можно объяснить на примере гистологических препаратов нормальных ацинусов железы и ацинусов пораженных раком. Облитерация просвета ацинуса - основной морфологической единицы простаты - способствует укорочению процесса Т2 релаксации и снижению интенсивности сигнала при раке. Отсюда становится понятным присутствие умеренной корреляционной связи (г = 0.45) между степенью дифференцировки опухоли и ее визуализацией (гипоинтенсивностыо) на МРТ (таблица 5), поскольку, чем активнее пролиферация опухоли, тем ярче выражена степень облитерации просвета железисто-альвеолярных структур.

Возрастная инволюция железы наряду с пролиферацией соединительной ткани и воспалением также способствовала укорочению времени Т2 релаксации и уменьшению интенсивности Т2 сигнала от железистых структур, что давало ложную картину опухоли. Более благоприятные условия для визуализации опухоли создавались при сохраненной железистой ткани, то есть без признаков хронического воспаления.


Таблица 5. Корреляция результатов томографии с данными клинического обследования. Значение коэффициента корреляции Пирсона (г).



Возрастная инволюция железы наряду с пролиферацией соединительной ткани и воспалением также способствовала укорочению времени Т2 релаксации и уменьшению интенсивности Т2 сигнала от железистых структур, что давало ложную картину опухоли. Более благоприятные условия для визуализации опухоли создавались при сохраненной железистой ткани, то есть без признаков хронического воспаления.

Другой причиной ложноотрицательных результатов являлась доброкачественная гиперплазия, которая вела к увеличению объема простаты. Все больные с локализованными формами рака в зависимости от объема железы были разделены на 3 группы. Раздельно по каждой группе мы рассчитали чувствительность МРТ в визуализации гипоинтенсивного в Т2-взвешенном изображении очага. Лучше опухоль визуализировалось в группе больных с небольшим объемом простаты (таблица 6). Достоверность отличий подтверждается критерием z между группами VI и V2 (z = 3.160, р < 0.05) и между группами VI и V3 (z = 4.808, р < 0.05). Между группами V2 и V3 достоверных отличий получено не было (z = 2.117, р > 0.05).

Пункция простаты, произведенная накануне исследования, затрудняла диагностику локализованных форм рака по тем же причинам. При исследовании больных в различные сроки после диагностической пункции у 67% больных в области периферической зоны мы наблюдали диффузное или очаговое снижение интенсивности сигнала в Т2, вследствие геморрагического  пропитывания. Мы наблюдали геморрагическую имбибицию ацинусов, затрудняющую оценку периферической зоны, даже спустя 1 месяц.

Таблица 6. Чувствительность МРТ в визуализации рака в группах больных, различающихся объемом простаты



MPT-семиотика рака простаты создает хорошие предпосылки не только для самой визуализации опухоли, но и для оценки ее распространения за капсулу. И гипоинтенсивность узла в T2/tse последовательности, и его периферическая локализация в подавляющем большинстве случаев (70%) облегчали как само обнаружение опухоли на фоне гиперинтенсивной периферической зоны, так и экстракапсулярный рост на фоне гиперинтенсивной жировой клетчатки. Вместе с тем, периферическая локализация опухоли иногда оказывалась фатальной даже при небольших размерах узла (1 см) и ставила вопрос о целесообразности радикального лечения.

Точность МРТ в стадировании рака простаты по данным европейских авторов колеблется в пределах от 54% до 87% при использовании даже эндоректальной катушки (Huch Boni R.A., 1995; Yu К.К., 1997; Ikonen S., 1998). Определенные трудности с визуализацией опухоли возникают, когда ее размеры оказываются менее 5 мм (Ellis J.H., 1994). Мы в своем исследовании, пользуясь поверхностной катушкой для тела, получили сопоставимые данные. В целом, чувствительность метода в выявлении РП составила 84%. Чувствительность метода в диагностике локализованных форм составила 76%. При использовании стандартной T2/tse последовательности чувствительность была не высока, и составила 61%, а при использовании последовательности с высоким разрешением - 88%. Такой большой разброс данных, можно объяснить различной степенью местной распространенности опухоли в наших выборках.

Диагностика местно-распространенных форм, как правило, не вызывала у нас трудностей. В двух сомнительных случаях распространения опухоли за капсулу железы мы, придерживаясь рекомендаций ВОЗ, занизили стадию. Гистологическое исследование удаленной простаты все же констатировало распространение опухоли за капсулу.

Специфичность МРТ в диагностике распространения опухоли за капсулу по данным литературы варьирует от исследования к исследованию и составляет в среднем 80-97% (Sala Е., 2006; Brassell S.A., 2004; Аляев Ю.Г., 2007). Данные о чувствительности метода варьируют от 36 до 87%.

Относительно низкую чувствительность в оценке экстракапсулярного роста опухоли можно объяснить наличием в нашей выборке скрытой от ви-зуализационных методов микроскопической экстракапсулярной экстензии (у 7 больных) и нашим стремлением занижать стадию опухолевого процесса в сомнительных случаях. Это относилось к пациентам, направленным на МРТ-исследованием после пункционной биопсии. В этих наблюдениях основным препятствием для адекватной оценки распространенности опухоли являлось геморрагическое пропитывание железистой ткани, а иногда и окружающей клетчатки. Наличие аденомы также снижало возможности метода, как в визуализации самой опухоли, так и в определении экстракапсулярной инвазии и инвазии семенных пузырьков. Основным препятствием в данном случае являлось истончение периферической зоны и деформация железы узлами гиперплазии.

Преобладание отрицательных результатов в нашей выборке объясняет высокую специфичность метода (92%) в диагностике именно макроскопической экстракапсулярной инвазии (таблица 7). Хотя согласно исследованиям, проведенным за последние годы, инвазия семенных пузырьков, не выраженная экстракапсулярная экстензия, сами по себе, не должны являться противопоказанием к простатэктомии (Carver B.S., 2006; Leewansangtong S., 2005).

Таблица 7. Результаты оценки распространенности опухоли с помощью МРТ в T2/tse последовательности на примере больных с радикальной простатэкгомией (и = 80)



В диагностике инвазии семенных пузырьков наше исследование продемонстрировало чувствительность (74%), сопоставимую с исследованием эндоректальной катушкой (Аляев Ю.Г., 2007; Stephen А.В., 2004). Специфичность нашей методики составила 97%. Причины ложноотрицательных результатов были те же, что и при диагностике экстракапсулярной экстензии.

Сопоставление уровня ПСА и показателя градации опухоли по Глисону показало следующие результаты. Значения уровня ПСА в группе больных с распространенными формами рака отличались большой вариабельностью, и только 50% значений оказались выше 10 нг/мл. Среднее значение уровня ПСА в группе больных с локализованными формами составило 10.68 ± 4.46. Таким образом, значение ПСА ниже 10 нг/мл не может служить достаточно основательным критерием отрицания распространения опухоли за капсулу. Показатель Глисона выше 5 является вполне оправданным основанием для подозрения распространения опухоли за капсулу, что подтверждают наши данные и данные других исследователей (Cheng L., 2000).

Поскольку поражение лимфатических узлов наряду с распространением опухолевого процесса за капсулу железы усложняет выполнение радикальной простатэктомии, актуальность своевременной диагностики этого распространения предъявляет высокие требования к диагностическим методам.

Оценивая с помощью томографических визуализационных методов состояние лимфатических узлов при онкологических заболеваниях органов мочеполовой системы, мы придерживались общепринятого правила, согласно которому подозрительными в отношении опухолевого поражения следует рассматривать узлы с аксиальным размером более 8 мм для округлых или 10 мм для овальных форм (Barentsz J.O., 2000). Используя этот критерий, правильно заподозрить поражение лимфатических узлов нам удалось только в 2 случаях. В одном случае заключение оказалось ошибочным, в 3-х - лимфатические узлы нашим методом не визуализировались. Чувствительность МРТ в диагностике поражения лимфатических узлов при раке простаты на сегодняшний день остается ограниченной, что объясняется отсутствием в них на ранних стадиях каких-либо видимых макроскопических изменений. Именно преобладанием в нашем исследовании больных с Т1-Т2 стадией опухолевого процесса, при которой вероятность поражения лимфатических узлов очень мала, объясняется высокая специфичность метода и предсказательная ценность отрицательного результата. В нашем исследовании чувствительность МРТ, рассчитанная в группе больных, подвергнутых радикальной простатэк-томии, то есть среди больных, у которых пораженных лимфатических узлов мы не нашли, составила 40%, специфичность - 98%.

Таким образом, МРТ с поверхностной катушкой для тела является эффективным методом оценки местной распространенности рака простаты, не уступающим по своей информативности эндоректальной МРТ. Основным показанием для ее применения следует считать оценку распространенности самой опухоли. Оценка состояния лимфатических узлов приобретает актуальность только при наличии высокого риска их поражения. По данным литературы - это повышение ПСА выше 20 нг/мл и показатель Глисона более 6 баллов (Barentsz J.O., 2000).


Конгестивный простатит, обусловленный застоем секрета в простате проявлялся диффузным снижением интенсивности сигнала в T2/tse. Подобные изменения встречались, практически, у каждого второго мужчины. Отсюда становятся понятны трудности дифференциальной диагностики между раком и хроническим простатитом, для проведения которой приходилось прибегать к динамической МРТ с болюсным введением контрастного вещества.

При проведении динамической МРТ у всех 50 пациентов наблюдался один и тот же образец контрастного усиления, а именно: контрастное вещество накапливалось в переходной (парауретральной) зоне железы по узловому типу у всех без исключения пациентов.

При обследовании 50 больных было обнаружено 71 очагов раннего и интенсивного накопления контрастного вещества в нехарактерных для доброкачественной гиперплазии местах. Это в периферической зоне или на границе переходной и периферической зон. Очаги накопления характеризовались следующими признаками:

-    локализация узла в области периферической или переходной зоны;

-    раннее (с первой минуты) и интенсивное (с градиентом усиления более 100%) усиление интенсивности сигнала;

- соответствие очагу усиления участка гипоинтенсивности в Т2 взвешенном изображении.

Динамика накопления контрастного вещества в очагах соответствовала 3 типам кривых: 1 тип - линейный или близкий к нему, означающий непрерывное накопление контрастного вещества; 2 тип - раннее, интенсивное усиление (в 1-2 минуту) с последующим плато (отсутствием динамики); 3 тип -раннее и интенсивное усиление с последующим вымыванием контрастного вещества начиная со 2-3 минуты (“wash out”). Соответствие различных типов кривых результатам гистологического исследования проб материала, полученного после пункционной биопсии или радикальной простатэктомии, представлены в таблице 8. Аденокарцинома была выявлена в 29 пробах; простатит - в 13 пробах; простатическая интраэпителиальная неоплазия (ПИН) -в 4, доброкачественная гиперплазия - в 25.

Таблица 8. Сравнение частоты различных типов динамических кривых при РП и доброкачественных изменениях



В первую минуту исследования доминирующую роль в усилении патологического очага играет сосудистая составляющая. То есть, интенсивное накопление контрастного вещества в первую минуту исследования объясняется хорошей васкуляризацией образования. Общеизвестен факт, что злокачественные опухоли продуцируют эндотелиальный фактор роста, индуцирующий рост в опухоли патологической сосудистой сети, представленной широкими прямыми капиллярами с повышенной проницаемостью эндотелия LewinM., 1999). Другой характерной особенностью патологической сосудистой сети является наличие артериовенозных шунтов.

Мы считаем, что именно наличие артериовенозных шунтов объясняет механизм раннего снижения интенсивности сигнала в 3-ем типе динамической кривой, особенно характерным для рака.

Третий тип кривой наблюдался в двух очагах с ПИН (простатической интраэпителиальной неоплазией), которая представляет собой внутриацинарную пролиферацию эпителиоцитов и относится к предраковым состояниям. Приблизительно у 50% пациентов, в биоптате которых была обнаружена ПИН, при повторной биопсии обнаруживают рак (Александров В.П., 2004). В нашем исследовании рак был обнаружен в контралатеральных долях у двух больных с ПИН.

Обильная васкуляризация с повышенной проницаемостью капилляров была характерна не только для злокачественного процесса. Аденома простаты также хорошо кровоснабжается и при контрастном усилении демонстрирует очаги раннего и интенсивного накопления контрастного вещества. Аденома также может содержать артериовенозные шунты, поэтому диагностика рака в центральной или переходной зоне продолжает оставаться проблемой. Облегчает диагностику то, что изолированное поражение раком только центральной доли простаты, по данным литературы, встречается всего в 5% (Walsh Р.С., 2002).

При хроническом простатите мы встречали 2 образца контрастирования простаты. У 4 пациентов с простатитом мы наблюдали ранее накопление контрастного вещества в центральных отделах железы, вокруг простатической части уретры с высоким градиентом интенсивности. Эта зона соответствует парауретральным железам. Чаще (9 очагов) встречали диффузное усиление сигнала от периферических отделов железы со слабым градиентом и персистирующим (линейным) типом динамики контрастирования.

В 4 случаях наличие воспалительных изменений в периферической зоне простаты затрудняло визуализацию рака. А именно, наблюдалось диффузное усиление сигнала от периферической зоны железы, затрудняющее сегментацию области интереса, со слабым градиентом интенсивности. Эти очаги мы ложно расценили как отрицательные в отношении опухолевого поражения.

По поводу 2-го и 3-го типов кривых, все-таки также имевших место при раке, но встречавшихся достоверно реже, можно сказать, что своего максимального градиента усиления аденокарцинома достигала всегда быстрее по сравнению с нормальной тканью, что позволяло визуализировать ее достаточно четко.

Чувствительность динамической МРТ в диагностике рака простаты составила 86%, специфичность - 95%, общая точность - 92%, предсказательная ценность положительного результата - 93%, предсказательная ценность отрицательного результата - 91%.

Таким образом, динамическая МРТ показала более высокую специфичность и точность по сравнению со стандартной томографией в T2/tse импульсной последовательности. Для рака простаты оказался более характерным (р < 0,05) 3 тип накопления контрастного вещества в узле - это достижение максимальной интенсивности сигнала к концу второй минуты и его постепенное вымывание в течение последующих трех минут. При доброкачественных узлах чаще наблюдались 1 и 2 тип динамики контрастного усиления. При втором типе, пик накопления контрастного вещества также соответствовал второй минуте. В течение последующих трех минут градиент дальнейшего усиления либо существенно не менялся, что соответствовало плато на динамической кривой, либо не превышал 10%. При первом типе наблюдалось постепенное накопление контрастного вещества в узле гиперплазии с пиком интенсивности на 5-6 минуте, что соответствовало линейному графику динамики контрастного усиления.

У 42 пациентов стандартная МР-томография в T2/tse последовательности была дополнена режимом диффузионного взвешивания. При оценке результатов диффузионно-взвешенной МРТ в различных секторах простаты у 25 пациентов было выявлено 80 очагов с ослабленным коэффициентом диффузии, которые были расценены как опухолевое поражение.

Только у 15 из 42 пациентов результатами трансректальной пункционной биопсии было подтверждено наличие рака. У 27 выявлены доброкачественные изменения или нормальная ткань. Из 252 проб рак выявлен в 51. Результаты сопоставления гистологических заключений с заключениями, сделанными по изображениям в T2/tse последовательности и изображений в DW импульсной последовательности представлены в таблице 9. Чувствительность T2/tse импульсной последовательности с высоким разрешением составила 76%, специфичность - 70%. Чувствительность DW импульсной последовательности составила 82%, специфичность - 81%. Использование диффузионного взвешивания позволило повысить общую точность метода в выявлении рака на 11% (71 и 82%, соответственно).

Таблица 9. Сравнение чувствительности и специфичности T2/tse и DW импульсных последовательностей в диагностике рака простаты


Точно объяснить механизм, путем которого диффузионному взвешиванию удается повысить общую точность МР-томографии в диагностике рака, пока не удалось. Общеизвестно, что причиной снижения интенсивности сигнала в Т2-взвешенном изображении кроме рака могут являться воспаление, кровоизлияние и фиброз. Вероятно, указанные процессы в меньшей степени влияют на ослабление коэффициента диффузии, чем на снижение времени Т2-релаксации, что как раз и отразилось на повышении специфичности диффузионно взвешенной импульсной последовательности по сравнению со стандартным Т2-взвешиванием.

Снижение коэффициента диффузии в аденокарциноме можно объяснить увеличением клеточной плотности в единице объема ткани, с облитерацией просвета железистых структур.

Однако, низкая разрешающая способность диффузионно-взвешенной МРТ (разрядность матрицы 128 х 128) не позволяет изолировано использовать эту методику для диагностики рака простаты. Мы предлагаем для обнаружения подозрительных очагов пользоваться T2/tse последовательностью с высоким разрешением, а для их дифференциальной диагностики применять диффузионное взвешивание со значением коэффициента b = 1000.

С целью исключения рецидива опухолевого процесса у пациентов, прошедших лечение по поводу рака простаты, или рестадирования заболевания с целью определения дальнейшей тактики было обследовано 17 больных. Из них, 10 больным проводилась дистанционная лучевая терапия с андрогенной блокадой, одному больному - брахитерапия. У 5 больных была выполнена орхэктомия. Одному больному была выполнена радикальная простатэкто-мия.

МР-томографию проводили в интервале от 3 месяцев до 3 лет после обозначенного лечения. Подозрение на опухоль выставлялось на основании биохимического рецидива, под которым подразумевалось повышение уровня ПСА крови. Всем больньм была выполнена трансректальная биопсия, по результатам которой рецидив опухоли был выявлен у 10 пациентов.

Выявленные на МРТ изменения в простате после этих видов лечения характеризовались, в первую очередь, изменением структуры нормальной ткани железы, более всего затрагивающим периферическую зону железы, если таковая присутствовала до лечения.

Андрогенная блокада и лучевая терапия сопровождались уменьшением размеров железы. За счет редукции опухолевой ткани, контур железы становился более ровным, регрессировали изменения в окружающих тканях. Но в большей степени изменения затрагивали структуру самой железы. Если до лечения по MPT-картине можно было судить о локализации опухоли, то после лечения вся ПЖ становилась гомогенно гипоинтенсивной в Т2, включая также не пораженную опухолью долю.

Из побочных эффектов дистанционной лучевой терапии нам приходилось наблюдать лучевой проктит, цистит и жировую инфильтрацию костей таза, как следствие конверсии кроветворного костного мозга в желтый костный мозг на фоне лучевой терапии.

У одного больного, не применяя новые методики МР-томографии, нам удалось диагностировать рецидив опухоли в простате и регионарных лимфатических узлах. Относительно подвергшейся фиброзной трансформации железистой ткани, рецидивная опухоль имела гиперинтенсивный сигнал, благодаря чему визуализировалась на фоне гипоинтенсивной ткани железы.

У 5 пациентов при проведении динамической МРТ в простате на фоне фиброзно измененной железистой ткани, не накапливающей контрастное вещество, выявлялся очаг быстрого и интенсивного усиления. В 4 случаях в очаге демонстрировался 3 тип кривой динамики контрастирования. В одном случае - 2 тип.

У 4 больных по данным МРТ и трансректальной пункционной биопсии не было выявлено местного рецидива рака простаты. Однако у двоих больных на МРТ было выявлено увеличение регионарных (подвздошных, запирательных, крестцовых) лимфатических узлов до 2 и более см. Еще у 2 больных увеличение лимфатических узлов отсутствовало, но наблюдались метастатическое поражение костей таза.

Таким образом, комплексное использование МР-томографии для исследования больных раком простаты после комбинированного лечения позволило не только выявлять рецидив, но и констатировать отсутствие прогрессирования заболевания. При этом чувствительность T2/tse последовательности оказалась ограниченной, вследствие низкой способности методики дифференцировать опухоль на фоне гипоинтенсивной в Т2 фиброзной инволюции железистой ткани. Только в одном случае опухоль удалось визуализировать в Т2 за счет ее бурного роста, вследствие чего она становилась гиперинтенсивнее относительно фиброзной ткани. Напротив, с помощью динамической МР-томографии, нам удалось визуализировать местный рецидив опухоли во всех подозрительных случаях за счет быстрого и интенсивного накопления контрастного вещества опухолью, особенно хорошо визуализируемой на фоне обедненной сосудами ткани железы.

Выводы:

1.    При проведении МР-томографии малого таза на высокопольном аппарате с мультиканальной поверхностной катушкой у больного с подозрением на рак простаты необходимо использовать следующую последовательность методик: аксиальные срезы в T2/tse последовательности с высоким разрешением, диффузионно-взвешенная МРТ, динамическая МРТ. При неубедительной картине рака простаты в последовательности T2/tse и диффузионно взвешенном изображении необходимо применять динамическую МРТ. При исследовании необходимо выполнять как минимум 5 серий во временном интервале на 0, 30, 70, 100 и 300 секундах с построением кривых «интенсивность-время».

2.    МРТ малого таза при подозрении на рак простаты необходимо проводить до трансректальной пункционной биопсии. Показаниями для проведения исследования являются:

-    повышение уровня ПСА выше 4 нг/мл при отсутствии жалоб и изменений при пальцевом ректальном исследовании;

-    нормальные значения ПСА при наличии жалоб и пальпируемом уплотнении ПЖ при пальцевом ректальном исследовании;

-    оценка распространения и резектабельности опухоли.

3.    Рак ПЖ имеет гипоинтенсивный относительно периферической зоны сигнал в T2/tse последовательности с высоким разрешением. Распространение опухоли за капсулу характеризуется широким контактом опухоли с
капсулой, бугристостью, неровностью наружного контура железы, сглаживанием ректально-простатического углубления и выбуханием сосудисто-нервного пучка. Метастатическое поражение лимфатических узлов можно подозревать при их увеличении (более 10 мм) и изменении формы без заметного изменения сигнала. Метастазы в кости отображаются очагами сигнала низкой интенсивности в Tl/se последовательности.

4.    Чувствительность T2/tse последовательности с высоким разрешением в диагностике локализованных форм опухоли составляет 76%, специфичность - 70%, общая точность - 71%. С учетом возможности метода в диагностике распространенных форм чувствительность метода возрастает до 84%. В определении распространения опухоли за капсулу и инвазии семенных пузырьков чувствительность метода составляет 62% и 74%, специфичность - 92% и 97%, соответственно.

5.    Ошибочные результаты диагностики рака простаты чаще наблюдаются при геморрагическом пропитывании железы после пункции, а также у больных хроническим воспалительным процессом или доброкачественной гиперплазией простаты.

6.    При динамической МР-томографии для рака простаты более характерны очаги с ранним (на 100 сек) и интенсивным (более 100%) накоплением контрастного вещества с 3 типом динамической кривой. Для доброкачественных изменений были более характерны 2-ой и 3-ий типы динамических кривых. При этом градиент накопления в злокачественных и доброкачественных структурах не имеет достоверных отличий.

7.    Диффузионно-взвешенная МРТ позволяет дифференцировать гипоинтенсивные в T2/tse последовательности участки между раком и хроническим простатитом. В дифференциальной диагностике между раком и доброкачественной гиперплазией методика диффузионного взвешивания не доказала эффективность.

8.    Андрогенная блокада и лучевая терапия сопровождаются фиброзной инволюцией простаты, что ведет к уменьшению размеров железы и тотальному снижению интенсивности сигнала в Т2-взвшенном изображении от железистых структур. В этих условиях для исключения прогрессирования заболевания необходимо проводить динамическую МРТ. Для продолженного роста опухоли характерно раннее и интенсивное накопление контрастного вещества с 3 типом динамической кривой.

1.    При подозрении РП МР-томографию малого таза на высокопольном аппарате с мультиканальной катушкой для тела следует проводить перед трансректальной пункционной биопсией. Исследование проводится без предварительной подготовки.

2.    МР-томографию малого таза на высокопольном аппарате с мультиканальной поверхностной катушкой у больного с подозрением на РП целесообразно проводить по следующей схеме. Для оценки железы необходимо использовать аксиальные срезы и коронарные срезы в T2/tse последовательности, которые оцениваются на предмет наличия гипоинтенсивных очагов в области периферической зоны. Подозрительным в отношении опухолевого поражения считается очаг, интенсивность сигнала которого сопоставима с мышцами или переходной зоной железы. При наличии такого участка оценивается его отношение к капсуле, семенным пузырькам, окружающим органам и тканям.

3.    Оценку регионарных лимфатических узлов необходимо осуществлять в T2/tse последовательности с подавлением сигнала от жировой ткани. Подозревать метастатическое поражение регионарных лимфатических узлов следует при их увеличении более 10 мм и изменении их формы. Метастатическое поражение костей таза следует подозревать при появлении в костном мозге множественных резко гипоинтенсивных в Tl/tse последовательности очагов.

4.    В сомнительных случаях, когда гипоинтенсивность очага позволяет сомневаться в его опухолевой природе в протокол исследования следует добавлять диффузионное взвешивание. В качестве импульсной последовательности следует использовать быструю EPI последовательность с b-коэффициентом равным 1000 с/мм2. Диффузионновзвешенная МРТ оценивается по ADC-картам на предмет наличия в периферической зоне гипоинтенсивных участков со сниженным коэффициентом диффузии. Такие очаги следует рассматривать как подозрительные в отношении опухолевого поражения.

5.    Если после проведенных протоколов остаются сомнения, то исследование дополняется динамической МРТ с болюсным внутривенным введением контрастного вещества. В качестве импульсной последовательности используется быстрая Т1 turbo flash последовательность. Следует проводить, как минимум, 5 серий исследования. Первая серия проводится до внутривенного введения контрастного вещества, последующие - на 30, 70, 100 и 300 сек после. Подозрительными в отношении опухолевого поражения следует считать очаги в области периферической зоны простаты с ранним и интенсивным усилением сигнала. Этим очагам соответствуют 2-ой (плато) и 3-ий (вымывание) тип динамических кривых. Более специфичным для рака следует считать 3-ий тип динамической кривой. Для доброкачественных процессов (простатит и гиперплазия) больше характерны 1-ый и 2-ой типы динамических кривых. Рак простаты, локализующийся в области переходной зоны необходимо дифференцировать с узлами доброкачественной гиперплазии. На динамической МРТ эти процессы не имеют специфичных черт и для дифференциальной диагностики следует анализировать весь комплекс описанных методик.

6.    Для диагностики местного рецидива опухоли в отдаленные сроки после лучевой терапии и андрогенной блокады стандартный протокол, обязательно включающий аксиальные срезы в T2/tse последовательности с высоким разрешением, должен дополняться динамической МРТ. На фоне резко гипоинтенсивной, подвергшейся фиброзной инволюции ткани простаты, рецидивная опухоль имеет гиперинтенсивный сигнал. Для местного рецидива характерно раннее и интенсивное накопление контрастного вещества с последующим быстрым его «вымыванием» (3-ий тип динамической кривой).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1.    Китаев С.В., Щетинин В.В. Роль МРТ в определении тактики лечения рака предстательной железы / Материалы Всероссийского научного форума «Радиология 2005», Москва. 2005. С. 178-179.

2.    Китаев С.В., Павленко К.А., Кочин А.В. MPT-диагностика распространенности рака предстательной железы на высокопольном МР-томографе с использованием поверхностной катушки для тела И Мед. Виз. 2007. № 4. С. 34-43.

3.    Китаев С.В., Павленко К.А., Кочин А.В. Значение динамической МРТ с гадодиа-мидом для ранней диагностики рака предстательной железы // Мед. Виз. 2007. № 4. С. 44-51.

4.    Китаев С.В., Боголепова Е.А., Павленко К.А., Тюрина М.Н., Кочин А.В., Волков Т.В. Анализ выявляемости рака предстательной железы в зависимости от проведения МРТ до и после трансректальной биопсии. — Материалы Всероссийского научного форума по восстановительной медицине, лечебной физкультуре, курортологии, спортивной медицине и физиотерапии «РеаСпоМед 2008». - Москва, 2008. с. 125-126.

5.    Оправдано ли проведение МРТ с поверхностной катушкой больным раком предстательной железы? - Материалы 2-го Всероссийского национального конгресса по лучевой диагностике и лучевой терапии // Мед. Виз. Специальный выпуск. 2008. С. 127-128. (Соавт. Кочин А.В., Волков Т.В., Павленко К.А.)

6.    Возможна ли ранняя диагностика рака предстательной железы с помощью высокопольной МРТ с поверхностной катушкой? - Материалы 2-го Всероссийского национального конгресса по лучевой диагностике и лучевой терапии // Мед. Виз. Специальный выпуск. 2008. С. 128. (Соавт. Павленко К.А., Кочин А.В.)

7.    От чего зависит чувствительность МРТ в диагностике рака предстательной железы? - Материалы 2-го Всероссийского национального конгресса по лучевой диагностике и лучевой терапии // Мед. Виз. Специальный выпуск. 2008. С. 129.

8.    Рак предстательной железы и аденома: проблемы MPT-диагностики рака - Материалы 2-го Всероссийского национального конгресса по лучевой диагностике и лучевой терапии // Мед. Виз. Специальный выпуск. 2008. С. 129-130. (Соавт. Боголепова Е.А., Тюрина М.Н., Сорокин И.В.)

9.    Диагностика рака предстательной железы: современное состояние вопроса. Часть 1. Скрининговые методы исследования // Мед. Виз. 2008. № 4. С. 121-126.

10.    Диагностика рака предстательной железы. Часть 2: современные методы визуализации // Мед. Виз. 2008. № 6. С. 64-72.

11.    Диагностика рака предстательной железы: современное состояние вопроса. Часть 3: Стадирование рака предстательной железы // Мед. Виз. 2009. №1. С. 35-43.

12.    Мапштно-резонаисная томография в стадлровашш рака предстательной железы // Военно-медицинский журнал. 2008. № 8. С 61-62.

13.    Возможности добиопсийной диагностики локализованных форм рака предстательной железы с помощью магнитно-резонансной томографии // Военно-медицинский журнал. 2008. № 9. С. 73-74.

14.    Возможности магнитно-резонансной томографии в диагностике поражения регионарных лимфатических узлов при операбельном раке предстательной железы // Военно-медицинский журнал. 2008. № 11. С. 80.

15.    Диагностические возможности магнитно-резонансной томографии с использованием катушки для тела в определении стадии рака предстательной железы // Онкоурология. 2008. №4. С. 25-30. (Соавт. Павленко К.А., Волков Т.В., Кочин А.В., Жданов А.С.).

16.    Анализ выявляемое™ рака простаты в зависимости от объема железы. // Военномедицинский журнал. 2009. № 3. С. 45.

17.    Исследование чувствительности МРТ в визуализации рака предстательной железы в зависимости от степени дифференцировки опухоли // Военно-медицинский журнал. 2009. № 3. С. 47.

18.    Динамическая магнитно-резонансная томография как новый метод диагностики рака простаты // Вестник Национального медико-хирургического центра им. Н.И. Пирогова. 2009. Т. 4. № 1. С. 104-110. (Соавт. Круглина Р.В., С.Н. Нестеров)

Список используемых сокращений

МРТ - магнитно-резонансная томография

РП - рак простаты

ПРИ - пальцевое ректальное исследование

ПСА - простатспецифический антиген

ПИН - простатическая интраэпителиальная неоплазия

TSE - последовательность турбо спин-эхо

Т1 - Т1 взвешивание

Т2 - Т2 взвешивание

STIR - последовательность инверсия-восстановление с коротким временем инверсии

Т1 /turbo/flash - быстрая последовательность градиентного эхо с Т1 взвешиванием

FOV - поле обзора

D W - диффузионное взвешивание

Fs - подавление сигнала от жировой ткани

ТЕ - время эхо

TR - время повторения


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук Китаев Сергей Вячеславович
































Теги: магнитно-резонансная томография
234567 Начало активности (дата): 08.12.2021 18:22:00
234567 Кем создан (ID): 989
234567 Ключевые слова:  магнитно-резонансная томография, рак простаты, малый таз, биопсия
12354567899