Автореферат и диссертация по медицине (14.01.13) на тему:Эластография в дифференциальной диагностике рака предстательной железы

ПАНФИЛОВА ЕКАТЕРИНА АЛЕКСАНДРОВНА

ЭЛАСТОГРАФИЯ В ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКЕ РАКА ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

14.01ЛЗ - Лучевая диагностика, лучевая терапия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 4 АИР 2011

Москва-2011

4842614

Работа выполнена в ФГУ «Учебно-научный медицинский центр» Управления делами Президента РФ (директор-д.м.н. A.M. Мкртумян).

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Зубарев Александр Васильевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Кармазановский Григорий Григорьевич доктор медицинских наук, профессор Абалмасов Владимир Григорьевич

Ведущая организация: Учреждение Российской академии медицинских наук «Медицинский радиологический научный центр РАМН», г. Обнинск

Защита диссертации состоится «25 » апреля 2011 года в часов

на заседании диссертационного совета Д 208.081.01 при ФГУ «Российский научный центр рентгенорадиологии» Минздравсоцразвития России по адресу: 117997, г. Москва, ул. Профсоюзная, 86

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ «Российский научный центр рентгенорадиологии» Минздравсоцразвития России

Автореферат разослан « » марта 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор

З.С. Цаллагова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность

Рак предстательной железы (РПЖ) в настоящее время является одним из наиболее социально значимых онкологических заболеваний в мире. В США и некоторых странах Европы по показателям заболеваемости этот недуг вышел на первое место в структуре онкологической патологии у мужчин (Алексеев Б.Я. 2007, Аляев Г.Ю. 2009, Матвеев Б.П. 2009).

В России в 2007г. зарегистрировано 20 223 новых случая рака простаты, стандартизированный показатель заболеваемости в 2007г. составил 23,85 на 100 000 мужского населения, среднегодовой прирост - 7,29%. Высокие показатели смертности от РПЖ в России, во многом, объясняются неудовлетворительным качеством диагностики данной патологии на ранних стадиях. Так, в 2007г. IV стадия РПЖ, при которой уже не возможно проведение радикального лечения, выявлена у 19,8% больных, III - у 37,6% (Алексеев Б.Я. 2010, Чиссов В.И. 2009).

Особенностью РПЖ является длительное латентное течение болезни. Число мужчин, страдающих раком простаты, значительно превышает число диагностированных случаев. Несмотря на широкое внедрение в клиническую практику определения уровня простатспецифического антигена (ПСА) и новейших методов визуализации, основой диагностики рака простаты, по-прежнему, остается морфологическое исследование (Алексеев Б.Я. 2010, Пушкарь Д.Ю 2008). Данная ситуация закономерно определяет интерес к совершенствованию традиционных диагностических технологий и поиску новых неинвазивных методов диагностики РПЖ.

Широко применяемое в урологической практике УЗИ предстательной железы (ПЖ) за последние годы претерпело значительные изменения. Технологический прогресс позволил улучшить возможности существующих диагностических ультразвуковых методик за счет инновационных технических решений, а так же революционных алгоритмов обработки получаемой информации (Аляев Г.Ю. 2009, Зубарев A.B. 2010). /(гч

Принципиально новые возможности в ультразвуковой диагностике РПЖ открывает эластография (ЭГ). Первые работы по изучению возможностей данной технологии появились в начале 90-х годов XX века (Garra B.S 1997, Lee F., 2001, Ophir J.M 1991). Сегодня «эластография» или «соноэластография» подразумевает специальную технологию визуализации тканей и органов, основанную на различии эластических свойств нормальных и патологических тканей и реализованную в ультразвуковых диагностических приборах (Анисимов A.B. 2009). Особый интерес представляет изучение возможностей ЭГ в ранней и дифференциальной диагностике РПЖ (Altman A.L 2001, Frausher F. 2007).

Несмотря на большое внимание исследователей, реальные возможности ЭГ в диагностике рака простаты изучены недостаточно. Место этой методики в комплексной диагностике РПЖ так же не определено. До настоящего времени не разработаны четкие эластографические критерии различных заболеваний простаты, а так же единая методика проведения соноэластогрфии, что и определило актуальность настоящей работы.

Цель исследования Изучить возможности комплексного трансректального ультразвукового исследования с эластографией в дифференциальной диагностике рака предстательной железы.

Задачи исследования

1. Разработать оптимальную технологию исследования предстательной железы методом ультразвуковой эластографии.

2. Уточнить эхосемиотику и выработать основные качественные дифференциально-диагностические критерии доброкачественных и злокачественных изменений предстательной железы на основании особенностей их эластографических свойств.

3. Определить информативность и место ультразвуковой эластографии в системе комплексного ультразвукового обследования пациентов с

подозрением на рак предстательной железы, сформулировать показания для применения данного метода.

Научная новизна

Обоснована целесообразность выполнения комплексного ультразвукового исследования с использованием новой технологии соноэластографии в диагностике РПЖ.

• Изучены качественные критерии соноэластографии в диагностике рака простаты.

• Впервые проведена сравнительная оценка информативности режима серой шкалы, ультразвуковой ангиографии, эластографии и комплексного ультразвукового исследования с применением соноэластографии.

• Диагностическая эффективность ультразвуковой эластографии показала целесообразность использования данной методики в качестве дополнения к традиционному обследованию простаты.

Разработаны показания к включению эластографии в комплексное обследование предстательной железы.

Практическая значимость

Внедрение методики ЭГ в широкую клиническую практику позволит существенно улучшить распознавание природы патологических изменений предстательной железы. Ультразвуковая ЭГ, наряду с преимуществами традиционного УЗИ (скорость получения информации, неинвазивность, отсутствие лучевой нагрузки), расширяет его диагностические возможности, поскольку позволяет получить качественно новую информацию о состоянии простаты, отображая эластические свойства тканей.

Изучение диагностических возможностей ультразвуковой эластографии у больных с подозрением на рак предстательной железы позволило разработать показания к включению данной методики в комплекс ультразвукового обследования с целью раннего выявления рака, что

создает условия для своевременного и правильного выбора лечебной тактики.

Разработанная методика ультразвуковой эластографии с использованием качественных критериев оценки эластичности ткани обеспечивает получение ценной дополнительной диагностической информации при ТРУЗИ пациентов с подозрением на рак простаты. Применение предложенной классификации типов картирования эластографических изображений предстательной железы повышает эффективность эластографии в дифференциальной диагностике рака.

Данные исследования актуальны как для врачей ультразвуковой диагностики, так и для специалистов-урологов. Полученные результаты могут способствовать более быстрому внедрению в практику трансректальных ультразвуковых исследований новой ультразвуковой методики выявления рака предстательной железы - эластографии.

Положения, выносимые на защиту

1. Ультразвуковая эластография является высокоинформативным и доступным методом исследования предстательной железы.

2. Соноэластография позволяет получать ценную дополнительную информацию об эластических свойствах ткани предстательной железы.

3. Комплексное трансректальное ультразвуковое исследование с применением методики эластографии обладает высокой дифференциально-диагностической ценностью, что делает целесообразным его использование в алгоритме обследования больных с подозрением на рак предстательной железы.

Апробация материалов диссертации и публикации

Апробация работы состоялась на совместной научно-практической конференции кафедры лучевой диагностики, отделений урологии,

ультразвуковой диагностики, лучевой диагностики, лучевой терапии ФГУ «ЦКБ» и ФГУ «ОБП» Управления Делами Президента РФ 7 февраля 2011 года.

Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на 4 Российских научных конференциях, на 4 международных научных конференциях, на 2 международных научных конгрессах.

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них 2 в центральных рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК МОиН РФ.

Реализация работы.

Результаты исследования внедрены и используются в работе кафедры лучевой диагностики Федерального государственного учреждения Учебно-научного медицинского центра Управления Делами Президента РФ при обучении ординаторов и аспирантов, а так же на циклах усовершенствования врачей ультразвуковой диагностики Федерального государственного учреждения Учебно-научного медицинского центра Управления Делами Президента РФ, при чтении лекций и на практических занятиях.

Структура и объем работы

Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и списка сокращений. Диссертация иллюстрирована 34 рисунками, 17 таблицами, 8 диаграммами. Список литературы включает 158 источников, га них 51 отечественных и 107 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Настоящая работа основана на анализе результатов комплексного трансректального ультразвукового исследования с применением соноэластографии 198 больных. Пациенты были обследованы в период с

2007г. по 2010г. на базе Учебно-научного медицинского центра Управления делами Президента РФ (Центральная клиническая больница с поликлиникой). Для выполнения поставленной цели нами были составлены и исследованы две группы больных.

В первую группу было включено 85 мужчин с верифицированными доброкачественными и злокачественными заболеваниями простаты. Целью создания данной группы явилось изучение эластографической семиотики различных состояний ПЖ и разработка типов картирования ткани простаты в эластографическом изображении. В данной группе пациентов нами было выделено две подгруппы.

I-A подгруппу составили 35 больных с верифицированным РПЖ различных стадий. Пациенты были осмотрены после установления диагноза по результатам биопсии простаты и на момент исследования не проходили лечения по поводу основного заболевания.

П-Б подгруппу составили 50 пациентов с доброкачественными заболеваниями простаты. При формировании данной подгруппы пациенты были подобраны таким образом, чтобы сравнительные данные (среднее значение возраста, объема предстательной железы) были сопоставимы с характеристиками больных первой А-подгруппьт.

Вторая группа больных была создана с целью определения диагностической информативности ЭГ и возможностей методики в дифференциальной диагностике РПЖ. В данную группу вошло 113 мужчин с подозрением на рак простаты, направленных в урологическое отделение ЦКБ с поликлиникой УД Президента РФ для проведения трансректальной мультифокальной биопсии простаты под контролем УЗИ.

Сравнительные данные возраста, объема ПЖ и уровня ПСА в выделенных нами группах больных представлены в таблице 1.

Таблица 1

Распределение больных с заболеваниями ПЖ по возрасту, объему _ простаты, уровню ПСА _

Группа пациентов Количество больных, % Средний возраст больных, лет Средний объем ПЖ, см3 Средний уровень ПСА, г/мл

1А. РПЖ 35 (25,38) 69,2±8,53 62,2±26,9 19,3±13,6

1Б. Доброкачественные заболевания 50 (17,76) 69,7±7,52 63,8±24,5 3,25±3,1

2. Подозрение на РПЖ 113 (56,85) 70,36±8,1 59,7±21,7 11,8±11,2

При отборе пациентов, составивших первую группу, из исследования были исключены: пациенты, проходившие лечение по поводу РПЖ (для А-подгруппы); пациенты с атипической мелкоацинарной пролиферацией и ПИН, так как данные гистологические категории нельзя однозначно трактовать как доброкачественные изменения (для Б-подгругшы); пациенты, перенесшие оперативные вмешательства на предстательной железе (ТУР, аденомэктомия), так как послеоперационные изменения тканей (рубцово-склеротические) могли влиять на эластические характеристики ПЖ; больные, у которых на момент исследования был установлен уретральный катетер -инородное тело, обладающее собственными упругими характеристиками, и при включении в окно опроса, возможно, меняющее распределение средних показателей эластичности.

С целью разработки эластографической семиотики и дифференциально-диагностических критериев различных патологических состояний ПЖ были изучены упругие характеристики паренхимы простаты в 121 наблюдении (эхографически измененном участке) у 85 больных первой группы. В первой А-подгруппе на основании результатов ТРУЗИ и данных морфологического исследования биопсийного материала нами было

выделено 46(38,0%) наблюдений РПЖ. Во всех случаях опухоль имела строение аденокарциномы разной степени дифференцировки: высокодифференцированная аденокарцинома была выявлена в 25(55%) наблюдениях, умеренно-дифференцированная - в 14(28%), низкодифференцированная аденокарцинома - в 7(15%) наблюдениях. В соответствии с классификацией TNM распределение по стадиям заболевания в первой А-подгруппе было следующее: T2aN0M0 - 6(17%) пациентов, T2bNOMO - 6(17%), T2cN0M0 - 12(34%), ТЗаЫОМО - 3(8%), с T3bN0-XM0 -4(11%) T3cN0M0 - 2(6%), T4aNX-lMX - 2(6%). При исследовании пациентов первой Б-подгруппы нами было выделено 75 наблюдений, среди которых 32(26,4%) наблюдения ДГПЖ, 26(21,5%) участков хронического воспаления, 14(11,6%) наблюдений острого простатита и 3(2,5%) участка хронического гранулематозного простатита.

С целью верификации диагноза у 189(95,4%) пациентов были использованы данные патоморфологического исследования биоптатов, полученных при трансректальной мультифокальной биопсии ПЖ под ультразвуковым контролем. У 27(77%) больных первой А-подгруппы диагноз РПЖ так же был подтвержден данными гистоморфологического исследования материала, полученного при радикальной простатэктомии. У 9(4,5%) больных первой Б-подгруппы, не имевших гистологической верификации, но включенных в исследование, диагноз не вызывал сомнения и был установлен на основании результатов клинических, лабораторных исследований и данных динамического контроля.

Комплексное ТРУЗИ было выполнено всем 198(100%) пациентам на современных ультразвуковых аппаратах «Hitachi Hi Vision 900» и «Hitachi Preirus», (HITACHI, Япония), оснащенных модулем соноэластографии в реальном масштабе времени, при использовании полостного конвексного датчика (EUP-V53W, HITACHI) с частотой 8-4МГц. Ультразвуковое исследование включало три этапа: изучение эхоструктуры ПЖ в режиме

серой шкалы, исследование сосудистого рисунка в режимах ЭК и ЦЦК, оценка упругих характеристик ПЖ с помощью методики соноэластографии.

При проведении эластографического исследования наибольшее внимание было уделено оптимальному выбору зоны интереса, соответствию угла сканирования вектору прикладываемого давления, а так же соблюдению минимальной равномерной компрессии датчиком, стандартизированной в соответствии с предложенной разработчиками аппаратуры шкалой компрессии. После выбора зоны интереса осуществлялась оптимизация эластографического изображения с использованием настроек следующих параметров: динамический диапазон эластографии, продолжительность персистенции («послесвечения», «усреднения по кадрам»), уровень сглаживания, уровень отсечения ошибок, опорная частота и частота смены кадров.

При статистической обработке результатов исследования использовались следующие показатели: среднее значение показателя (М) и среднеквадратическое отклонение (сигма). Для сравнительного анализа диагностической эффективности различных режимов ТРУЗИ (В-режим, УЗА и ЭГ) в группе пациентов с подозрением на РПЖ раздельно для каждого из методов рассчитывались показатели информативности: чувствительность, специфичность, точность а также положительный и отрицательный предсказательный тест.

Статистическую обработку данных проводили по стандартным методам вариационной статистики. Достоверность количественных различий между изучаемыми методами определялась с помощью параметрического ^критерия Стьюдента. Достоверным считалось общепринятое в медицинских исследованиях значение р<0,05.

Результаты исследования

В результате проведенного исследования были получены данные, свидетельствующие о высокой степени корреляции плотности образования с характером структурных изменений ПЖ. Злокачественные изменения

характеризовались высокой степенью жесткости, что находило свое отображение в виде картирования оттенками синего цвета, доброкачественные заболевания картировались преимущественно зеленым и красным цветом.

На основании анализа результатов исследования больных первой группы и сопоставления полученных эластографических карт ПЖ с данными патоморфологического исследования нами была разработанная классификация эластографических типов картирования ткани простаты, включающая четыре типа эластограмм: первый тип - однородное картирование зеленым цветом, отражающее средние значения эластичности паренхимы ПЖ; второй тип - сочетание зеленых и красных цветовых фрагментов, то есть зон средней и высокой эластичности; третий тип -участки мозаичного картирования с сочетанием фрагментов зеленого и синего окрашивания; четвертый тип — однородные, практически неэластичные участки, тотально окрашиваемые синим цветом (рис.1).

^ШШМ

Рис.

а б в г

Типы эластографических эластографических изображений.

В обобщенном виде распределение выделенных нами типов картирования в измененных участках доброкачественной и злокачественной природы у пациентов первой группы представлено в таблице 2.

Результаты проведенной нами оценки эластичности, измененных участков злокачественного генеза, показали, что опухолевые участки при раке простаты в большинстве случаев имели более высокую жесткость при сравнении с неизмененной тканью железы, что соответствовало третьему и четвертому типам картирования. Наше исследование не показало статистически значимых различий по частоте встречаемости типов

картирования среди пациентов с различной степенью дифференцировки опухоли (р>0,05), однако для окончательных выводов требуется исследование более многочисленных групп пациентов.

Таблица 2

Частота встречаемости эластографических типов изменений ПЖ в

зависимости от нозологической формы заболеваннп(п=121)

\______ Тип \эл асто гр ам м ы Количество наблюдений, абс.число,(%)

Гистологическая^, форма 1 Тип 2 тип 3 тип 4 тип

Аднокарцинома (п=46) 6 (13%) 5 (11%) 11 (24%) 24 (52%)

ДГПЖ (п=32) 4 (12%) 4 (12%) 10 (31%) 14 (43%)

Хронический простатит (п=26) 11 (42%) 7 (26%) 4 (15%) 4 (15%)

Хронический гранулемагозный простатит (п=3) 1 (33%) - - 2 (66%)

Острый простатит (п=14) 5 (36%) 5 (36%) 3 (21%) 1 (7%)

Среди наблюдений доброкачественных заболеваний статистический анализ не выявил значимых различий по частоте встречаемости типов картирования среди пациентов с различными гистологическими формами простатита (р>0,05). В свою очередь при ДГПЖ достоверно чаще были получены третий и четвертый типы эластограмм, иллюстрирующие повышенную плотность ткани железы (р<0,05).

Для уточнения семиотики и разработки дифференциально диагностических критериев рака простаты в эластографическом изображении нами было сопоставлено распределение типов картирования у пациентов первой А и Б подгрупп. Учитывая различия упругих характеристик, эластографические изображения, полученные в участках воспаления и ДГПЖ, были проанализированы отдельно.

Первый тип картирования, отражающий высокую способность ткани к деформации, по результатам нашего исследования был более характерен для воспалительных изменений и определялся в 14(33%) наблюдениях различных гистологических вариантов простатита. При исследовании опухолевых участков в подгруппе больных с РПЖ данный тип эластограммы был выявлен лишь в 6(13%) случаях. Данные различия были статистически достоверны (р<0,02). В узлах ДГПЖ первый тип картирования определялся в 4(12%) случаях, а различия по частоте встречаемости при сопоставлении с РПЖ достоверны не были (р>0,05).

Второй тип эластограммы, характеризующийся сочетанием зон средней и высокой эластичности, был получен только у пациентов I Б-подгруппы в участках воспалительного генеза - 13(30%) наблюдений. Важно, что в опухолевых узлах при РПЖ данный вид картирования определялся лишь в 5(11%) наблюдениях. Таким образом, наше исследование показало, что выявление второго типа картирования так же является достоверным признаком доброкачественного характера изменений ткани простаты (р<0,02).

Третий тпп картирования был получен в 16(21%) наблюдениях у пациентов I Б-подгруппы и в 11(24%) опухолевых участках у пациентов в подгруппе больных раком простаты, при этом различия по двум группам не были достоверны (р>0,05). Следовательно, данный вид картирования не позволял достоверно судить о доброкачественной или злокачественной природе изменений.

Четвертый тип картирования в большинстве случаев соответствовал опухолевому поражению — 24(52%) наблюдения, в то время как при воспалительных заболеваниях данный тип соноэластограммы был выявлен только в 10(23%) участках. Статистический анализ показал достоверность данных различий (р<0,002). В узлах ДГПЖ четвертый тип картирования определялся в 8(50%) наблюдениях, при этом, так же как и в случае грех предыдущих типов эластограммы, различия по частоте встречаемости этого

вида эластограммы между ДГПЖ и раком простаты не были достоверны (р>0,05).

Распределение типов картирования при различных заболеваниях предстательной железы суммированы в таблицах 3 и 4.

Таблица 3

Частота выявления эластографических типов изменений предстательной железы у больных с воспалительными изменениями п раком простаты

Тип картирования Участки воспалительных изменений (п=43) Опухолевые участки у больных РПЖ (п=46) Достоверность различий, р

Абс. % Абс. %

1-ый тип 14 33 6 13 р<0,02

2-ой тип 13 30 5 11 р<0,02

3-ий тип 6 13 11 24 р>0,05

4-ый тип 10 22 24 52 р<0,002

Таблица 4

Частота выявления эластографических типов изменений предстательной железы у больных с ДГПЖ и раком простаты_

Участки ДГПЖ Опухолевые участки Достоверность

Тип (п=32) у больных РПЖ различий, р

картирования (п=46)

Абс. % Абс. %

1-ый тип 4 12 6 13 р>0,05

2-ой тип 4 12 5 11 р>0,05

3-ий тип 10 31 И 24 р>0,05

4-ый тип 14 43 24 52 р>0,05

Таким образом, результаты оценки упругих характеристик ПЖ при различных патологических состояниях свидетельствовали о том, что

повышение плотности ткани простаты не патогномонично для рака — оно часто регистрируется и при доброкачественных состояниях, таких как фиброз, кальцинаты, узлы аденомы. Так нами не было получено достоверных различий по частое встречаемости типов картирования при ДГТТЖ и раке (р>0,05). Выше сказанное определило необходимость комплексного подхода в оценке эластографического изображения предстательной железы, с обязательным учетом данных В-режима и УЗА.

На основании результатов исследования второй группы больных нами была изучена и сопоставлена информативность различных методик ТРУЗИ в диагностике РПЖ (табл. 5).

Таблица 5

Сравнительная информативность различных методик трансректального

ультразвукового исследования больных с подозрением на РПЖ

Режим ТРУЗИ Ч,% (п) Сп, % (п) Т, % (п) ППТ,% (п) ОПТ,% (п)

В-режим 68,6 (24/35) 62,8 (49/78) 64,6 (73/113) 45,3 (24/53) 81,6 (49/60)

УЗА 57,1 (20/35) 41,0 (32/78) 46,0 (52/113) 30,3 (20/66) 68,1 (32/47)

ЭГ 82,8 (29/35) 42,3 (33/78) 56,6 (64/113) 40,8 (31/76) 89,2 (33/37)

Примечание: Ч - чувствительность, Сп — специфичность, Т - точность, ППТ - положительный предсказательный тест, ОПТ - отрицательный

предсказательный тест.

Чувствительность ЭГ была достоверно выше при сравнении с аналогичными показателями исследований в режимах серой шкалы и УЗА (р<0,02 и р<0,0005 соответственно), значение отрицательного

предсказательного теста так же было достоверно выше данного показателя УЗА (р<0,05). При этом специфичность соноэластографии оказалась значительно ниже аналогичного параметра В-режима (р<0,002), что еще раз подтвердило необходимость комплексного подхода в ультразвуковом исследовании предстательной железы, включающего учет данных как ЭГ, так и общепринятых методик ТРУЗИ.

Как и при большинстве онкологических заболеваний, залогом возможности радикального лечения РПЖ служит своевременная диагностика опухоли. Результаты нашей работы показали, что, являясь высокочувствительной методикой, ЭГ имеет высокую информативность в дифференциальной диагностике локализованных форм рака простаты. Чувствительность ЭГ в выявлении РПЖ в стадии Т2 оказалась достоверно выше данного показателя В-режима и УЗА, и составила 72,7; 58,0 и 38,8% соответственно (р<0,02, р<0,001). Дополнение стандартного ТРУЗИ методикой соноэластографии дало возможность заподозрить в рак у 5(4,4%) мужчин, когда опухоль не визуализировалась при стандартном ультразвуковом исследовании, таким образом, снизив на 50% количество ложно-отрицательных результатов исследования и повысив

чувствительность ТРУЗИ на 10,6%.

Многочисленными исследованиями было доказано, что специфичность признака гипоэхогенности поражения при РПЖ невысока. Сходные эхографические характеристики этих участков при различном генезе, обуславливают необходимость применения дополнительных методик для повышения точности ТРУЗИ. Применение методики ЭГ дало возможность в 44(72%) случаях правильно интерпретировать природу гипоэхогенного участка. Так в режиме ЭГ у 18(16%) мужчин в 26(42%) гипоэхогенных участках был получен четвертый типы картирования, подтверждающий злокачественную природу изменений, а в 16(26%) наблюдениях выявление первого и второго типов эластограммы послужило важным критерием доброкачественного характера участков сниженной эхогенности. Таким

образом, дополнение комплексного ТРУЗИ методикой соноэластографии позволило расширить возможности метода в дифференциальной диагностике РПЖ и воспалительных заболеваний простаты, снизив количество ложноположительных заключений у пациентов с эхографически измененными участками периферических отделов ПЖна31% (9 из 29) и повысить специфичность комплексного ТРУЗИ на 11,5%.

В то же время, 49%(22/45) ложноположительных заключений режима эластографии в нашем исследовании было ассоциировано с длительно существующим хроническим воспалением ПЖ. В этих случаях повышенная плотность участков по данным морфологического исследования объяснялась явлениями фиброза и присутствием кальцинированных амилоидных телец доброкачественного происхождения, имеющих характеристики плотной ткани. При этом важно отметить что, несмотря на несоответствие эластографической картины окончательному диагнозу, в 5 из 22 ошибочных заключений в режиме серой шкалы и УЗА нами были выявлены признаки склеротических изменений и камнеобразования, что позволило избежать ошибочной трактовки данных ТРУЗИ.

Помимо хронических заболеваний ПЖ к изменению упругих характеристик органа могут приводить хирургические вмешательства, следствием которых становится формирование рубцово-склеротических изменений. В ходе анализа ошибочных заключений при использовании ЭГ нами было отмечено, что 4(10%) ложноположительных заключения было получено у больных, имеющих в анамнезе хирургические вмешательства по поводу ДГПЖ (2 мужчины ранее перенесли ТУР простаты, 2 пациента -аденомэктомию). Точность режима ЭГ для этих больных составила всего лишь 29%. Однако, выявление в режиме серой шкалы типичной картины фиброзных изменений в 3 из 4 случаев позволило избежать неверной трактовки ультразвуковых данных и таким образом снизить количество ложноположительных заключений на 6%.

В настоящее время возможности ЭГ в дифференциальной диагностике рака центральной части ПЖ на фоне аденоматозных изменений не были изучены. Наша работа показала, что данная методика существенно не улучшила возможности ультразвукового исследования в определении природы изменений центральной части железы при доброкачественной гиперплазии. Точность ЭГ в диагностике изменений центральной части составила лишь 40% (8/20), и существенно не отличалась от аналогичного показателя В-режима и УЗА (46 и 32% соответственно). Ложноотрицательные результаты были получены в 8(20%) случаях, ложноположительные данные за РПЖ в 4(10%) наблюдениях.

Большим количеством исследований доказано, что информативность различных методов диагностики РПЖ находится в обратной зависимости от объема простаты. Наша работа так же показала, что диагностическая ценность исследования в режиме ЭГ снижалась при увеличении объема ПЖ (табл. 6).

Таблица б

Эффективность эластографии в зависимости объема простаты

Объем железы, см3 <40 41-80 >80

абс. % абс. % абс. %

ложноотрицательные результаты 1 3,0 3 4,7 2 11,7

ложно-положительные результаты 7 21,2 30 47,6 8 47,1

количество больных 33 100 63 100 17 100

точность ЭГ 75,8% 49,2% 41,2%

Анализ информативности продемонстрировал достоверные различия по специфичности (70,8; 31,8 и 20,0% соответственно) и точности (75,8; 49,2 и 41,2% соответственно) между группами пациентов с объем простаты менее 40см3 и более 80см3 (р<0,02). Важно отметить, что точность и специфичность В-режима для группы больных с объемом железы более 80см3 оказалась существенно выше показателей ЭГ и составила 52,9 и 60,0% соответственно (р<0,05).

Таким образом, на основании полученного опыта мы пришли к выводу, что для исследования простаты соноэластография имела ряд ограничений. Во-первых, применение методики было ограничено при объеме ПЖ более 80см3 - точность эластографического исследования для данной категории больных составила лишь 41,2% и была достоверно ниже аналогичного показателя В-режима. Во-вторых, результаты нашего исследования показали низкую дифференциально-диагностическую ценность ЭГ при изменениях центральной части железы. В-третьих, ЭГ оказалась малоинформативна у пациентов перенесших хирургические вмешательства на ПЖ, что связано с изменениями эластических характеристик ткани органа в результате рубцово-склеротических изменений - точность методики ЭГ для данных больных составила 29%.

Исходя из задач настоящего исследования, нами была изучена информативность комплексного ТРУЗИ с применением соноэластографии у пациентов второй группы (табл. 7). Результаты комплексного ТРУЗИ, дополненного методикой ЭГ, соответствовали патоморфорлогическому исследованию у 28 из 35 больных РПЖ, а диагностическая эффективность методики составила 88,6%. Применение комплексного подхода в оценке измененных участков снизило количество ложноотрицательных результатов на 30,0% (с 10 до 7 случаев), ложноположительных на 37,1% (с 27 до 17случаев).

Таблица 7

Сравнительная информативность комплексов различных методик трансректалыгого ультразвукового исследования больных с __ подозрением на РПЖ__

Режим ТРУЗИ Ч,% (п) Сп, % (п) Т, % (п) ППТ,% (п) ОПТ,% (п)

В-режим +УЗА 71,4 (25/35) 65,4 (51/78) 67,3 (76/113) 48,1 (25/52) 83,6 (51/61)

В-режим, УЗА+ЭГ 80,0 (28/35) 78,2 (61/78) 78,8 (89/113) 62,2 (28/45) 89,7 (61/62)

Примечание: Ч - чувствительность, Сп - специфичность, Т - точность, ППТ - положительный предсказательный тест, ОПТ - отрицательный

предсказательный тест.

Сравнительная оценка информативности различных методик сканирования показала, что использование ТРУЗИ в режиме соноэластографии у пациентов с подозрением на РПЖ повышает диагностическую информативность обычного комплексного ТРУЗИ, включающего исследование в В-режиме и УЗА: чувствительность и предсказуемость отрицательного теста на 8,6% и 5,9% соответственно, и достоверно повышает предсказуемость положительного теста на 14,1% (р<0,02), специфичность на 12,8% (р<0,01), точность на 11,5% (р<0,05).

По результатам настоящего исследования были определены основные показания к проведению ультразвуковой эластографии: • Поиск опухолевого участка предстательной железы. Точное описание локализации данных изменений в соответствии со схемой мест пункции и акцентирование внимание врачей-уропогов на данных участках железы способствует улучшению диагностики рака простаты, что может быть особенно полезным при обследовании больных с умеренным (4-10нг/мл)

повышением уровня простатического специфического антигена в сыворотки крови и отрицательными данными ПРИ.

• Оценка эластичности суспенциозных участков, выявленных при стандартном ТРУЗИ. Наше исследование показало, что с помощью ЭГ возможна дифференциальная диагностика зон воспаления с плотными участками опухолевого поражения железы, имеющих схожие характеристики при сканировании в режиме серой шкалы и при УЗА.

ВЫВОДЫ

1. Включение эластографии в диагностический комплекс достоверно повышает специфичность традиционного трансректального ультразвукового исследования в диагностике рака простаты с 65,4 до 78,2% (р<0,001), точность с 67,3 до 78,8% (р<0,001), предсказуемость положительного теста с 48,1 до 62,2%(р<0,001), а так же чувствительность для стадии Т2 с 58,0 до 72,7% (р<0,02).

2. Эластография позволяет осуществлять дифференциальную диагностику рака предстательной железы и воспалительных изменений. Воспалительные изменения в 68% случаев картируются первым (р<0,02) и вторым (р<0,001) типом эластограммы. Аденоматозная ткань в 88% картируется третьим и четвертым типом эластограммы (р>0,05), что не дает возможность достоверно дифференцировать рак предстательной железы на фоне аденоматозных изменений.

3. Рак простаты в 68% случаев характеризуются высокой жесткостью ткани, что соответствует четвертому типу эластограммы (р<0,002).

4. Проведение ультразвуковой эластографии показано при подозрении на рак предстательной железы на заключительных этапах диагностического цикла в качестве дополнительного уточняющего метода исследования при сомнительных результатах традиционного трансректального ультразвукового исследования.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Соноэластографию целесообразно использовать в качестве дополнительной методики ТРУЗИ для поиска опухолевого участка предстательной железы у пациентов с подозрением на рак при отсутствии характерных изменений в В-режиме и ультразвуковой ангиографии.

2. Для проведения дифференциальной диагностики изменений предстательной железы неясной природы следует применять разработанные качественные критерии в виде типов картирования (первый и второй типы эластограмм при доброкачественных заболеваниях, четвертый тип — при раке простаты).

3. Для правильной интерпретации соноэластографического изображения необходим комплексный подход с обязательным учетом данных В-режима и ультразвуковой ангиографии.

4. С целью мгашмализации диагностических ошибок при проведении эластографии предстательной железы необходимо строгое соблюдение методических требований к настройкам режима ЭГ и оптимальному выбору зоны интереса.

5. Для уточняющей диагностики природы изменений предстательной железы при объеме более 80см3 предпочтительно использовать современные режимы сканирования серой шкалы и ультразвуковой ангиографии, а для больных с объемом железы менее 80см3 — ультразвуковую эластографию.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИСЕРТАЦИИ:

1. Зубарев A.B., Алферов С.М., Трибунов Ю.П., Панфилова Е.А., Емельяненко A.B. Эластография в дифференциальной диагностике заболеваний предстательной железы // Кремлевская медицина - 2008. - №2 -С. 44-48.

2. Панфилова Е.А. 2D/3D эхография и эластография в выявлении рака предстательной железы. // Материалы Всероссийского научно-практического конгресса радиологов с международным участием «Организационные, медицинские и технические аспекты радиологии». - Москва, 2008г. — с.51-52.

3. Зубарев A.B., Гажонова В.Е., Хохлова Е.А, Панфилова Е.А., Чуркина С.О., Лукьянова Е.С. Эластография - новый метод поиска рака различных локализаций // Радиология-практика. - 2008. - №6. - С. 6-18.

4. Зубарев A.B., Гажонова В.Е., Шевченко Е.П., Маркова E.H., Панфилова Е.А., Чуркина С.О., Хохлова Е.А., Лукьянова Е.С. Эластография - новый ультразвуковой метод дифференцировки новообразований различных локализаций // Материалы научной конференции «От лучей Рентгена - к инновациям XXI века: 90 лет со дня основания первого в мире рентгепорадиологического института (Российского научного центра радиологии и хирургических технологий)». - С-Пб, 2008. - С. 92-93.

5. Зубарев А. В., Алферов С.М., Панфилова Е.А. Роль соноэластографии в дифференциальной диагностике рака предстательной железы // Материалы научной конференции «От лучей Рентгена - к инновациям XXI века: 90 лет со дня основания первого в мире рентгенорадиологического института (Российского научного центра радиологии и хирургических технологий)» - С-Пб, 2008.-С. 91.

6. Е. Panfilova, A. Emelyanenko, S. Alferov, A. Zubarev Prostate ultrasound elastography in cancer detection // ESR 2009, Book of abstracts. Volume 2 Suppl. 1, March 2009, Vol. 19, C-388, S416.

7. Зубарев A.B., Алферов С.М., Панфилова Е.А. Соноластография в диагностике рака простаты// Кремлевская медицина - 2009. - №3 - С. 28-31.

8. Е. Panfilova, V. Gazhonova, S. Churkina, E. Lukyanova, A. Zubarev Real-Time Sonoelastography for Prostate Cancer Detection. // Abstracts 12,h World Congress of the World Federation for Ultrasound in Medicine and Biology, Sydney, Australia, 30 August-3 September 2009, Vol. 35, Number 8S, S154- 1205.

9. Зубарев A.B., Гажонова B.E., Чуркина С.О., Хохлова Е.А., Панфилова Е.А. Методические рекомендации по использованию инновационного метода соноэластографии для поиска рака различных локализаций // Методическое руководство. — Москва, 2009. — 32с.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ДГПЖ - доброкачественная гиперплазия предстательной железы ПЖ - предстательная железы

ПИН - простатическая ишраэпителиальная неоплазия

ПРИ — пальцевое ректальное исследование

ПСА - простатспецифический антиген

РПЖ - рак предстательной железы

ТРУЗИ - трансректальное ультразвуковое исследование

УЗА - ультразвуковая ангиография

УЗИ - ультразвуковое исследование

ЦДК - цветовое допплеровское картирование

ЭГ - эластография

ЭК - энергетическое картирование

Подписано в печать 24 марта 2011 г.

Формат 60x90/16

Объём 1,5 п л.

Тираж 100 экз.

Заказ №250311345

Оттиражировано на ризографе в ООО «УниверПринт»

ИНН/КПП 7728572912\772801001

Адрес: г. Москва, улица Ивана Бабушкина, д. 19/1.

Тел. 740-76-47, 989-15-83.

Ь11р: //\v\vw. илнбгргшГги

Актуальность

Рак предстательной железы (РПЖ) является актуальной проблемой современной онкоурологии, а также одним из наиболее распространенных онкологических заболеваний у мужчин[ЗД8]. Ежегодно в мире регистрируется более 550 ООО новых случаев рака простаты. В структуре онкологической заболеваемости в ряде стран рак данной локализации выходит на 2-3 место после рака желудка, а в США и Швеции — на 1-е место. Именно с этим связан тот факт, что диагностике и лечению данного недуга в последнее время уделяется все больше внимания как за рубежом, так и в Российской Федерации[36,49, 62].

В России в 2007г. зарегистрировано 20 223 новых случая рака простаты., Стандартизированный показатель заболеваемости в 2007г. составил 23,85 на 100 000 мужского населения, среднегодовой прирост — 7,29%[4]. Следует отметить, что высокие темпы прироста заболеваемости обусловлены не только ее истинным увеличением, но и значительным совершенствованием диагностики РПЖ, связанным с широким внедрением в клиническую практику ультразвукового метода исследования, определения ПСА, аппаратов для биопсии ПЖ и других современных достижений науки и медицинской техники. В то же время высокие показатели смертности в России во многом объясняются неудовлетворительным качеством диагностики данной патологии на ранних стадиях[1, 51]. Так, в 2007г. IV стадия РПЖ, при которой уже не возможно проведение радикального лечения, выявлена у 19,8% больных, III — у 37,6%. Таким образом, становится совершенно очевидным, что заболеваемость раком простаты в России намного выше за счет невыявленных локализованных форм[4, 33, 51].

Как и при любом онкологическом заболевании, успех лечения РПЖ во многом определяется ранней постановкой правильного диагноза. Большим количеством исследований доказано что, проведение скрининговых программ с целью выявления РПЖ на ранних стадиях и раннее начало лечения локализованных форм рака способствуют увеличению выживаемости больных и значительному снижению смертности от данного заболевания[33, 39]. Таким образом, существует настоятельная необходимость в разработке методов, которые могли бы обеспечить своевременное выявление рака простаты и тем самым значительно повысить эффективность его лечения.

Широко применяемый в урологической практике метод УЗИ предстательной железы за последние годы претерпел значительные изменения. Технологический прогресс позволил улучшить возможности существующих диагностических ультразвуковых методик за счет инновационных технических решений, а также революционных алгоритмов обработки получаемой информации[5,19]. Принципиально новые возможности в ультразвуковой диагностике РПЖ открывает эластография(ЭГ) - методика, созданная с целью раннего выявления злокачественных новообразований. Первые работы по изучению возможностей данной технологии появились в начале 90-х годов XX века. Сегодня «эластография» или «соноэластография» подразумевает специальную технологию визуализации тканей и органов, основанную на различии эластических свойств (или упругости) нормальных и патологических тканей и реализованную в ультразвуковых диагностических приборах. Особый интерес представляет изучение возможностей эластографии в ранней и дифференциальной диагностике РПЖ[8,50,110,111].

В связи с внедрением в практику трансректального ультразвукового исследования с использованием данной технологии необходимо создание диагностических критериев для улучшения ранней диагностики РПЖ. В доступной литературе нам не встретились обобщающие исследования по этой проблеме. Таким образом, несмотря на большое внимание исследователей, реальные возможности этой методики в отношении диагностики рака простаты изучены недостаточно. Место ЭГ в комплексной диагностике РПЖ также не определено. Между тем, относительная доступность, высокая скорость получения информации и возможность многократного повторения ТРУЗИ с применением ЭГ делают перспективным изучение возможностей ее использования в комплексном обследовании пациентов с подозрением на РПЖ.

Вышеизложенное обосновывает актуальность проблемы и предопределяет цели и задачи нашего исследования.

Цель настоящего исследования

Изучить возможности комплексного трансректального ультразвукового исследования с эластографией в диагностике рака предстательной железы.

Задачи исследования

1. Разработать оптимальную технологию исследования предстательной железы методом ультразвуковой эластографии.

2. Уточнить эхосемиотику и выработать основные качественные дифференциально-диагностические критерии доброкачественных и злокачественных изменений предстательной железы на основании особенностей их эластографических свойств.

3. Определить информативность и место ультразвуковой эластографии в системе комплексного ультразвукового обследования пациентов с подозрением на рак предстательной железы, сформулировать показания для применения данного метода.

Научная новизна

• Обоснована целесообразность выполнения комплексного ультразвукового исследования с использованием новой технологии соноэластографии в диагностике РПЖ.

• Изучены качественные критерии соноэластографии в диагностике рака простаты.

• Впервые проведена сравнительная оценка информативности режима серой шкалы, ультразвуковой ангиографии и комплексного ультразвукового исследования с применением соноэластографии.

• Диагностическая эффективность ультразвуковой эластографии показала целесообразность использования данной методики в качестве дополнения к традиционному обследованию простаты.

• Разработаны показания к включению ЭГ в комплексное обследование предстательной железы.

Практическая значимость

Внедрение методики ЭГ в широкую клиническую практику позволит существенно улучшить распознавание природы патологических изменений предстательной железы. Ультразвуковая ЭГ, наряду с преимуществами традиционного УЗИ (скорость получения информации, неинвазивность, отсутствие лучевой нагрузки), расширяет его диагностические возможности, поскольку позволяет получить качественно новую информацию о состоянии простаты, отображая эластические свойства тканей.

Изучение диагностических возможностей ультразвуковой эластографии у больных с подозрением на рак предстательной железы позволило разработать показания к включению данной методики в комплекс ультразвукового обследования с целью раннего выявления рака, что создает условия для своевременного и правильного выбора лечебной тактики.

Разработанная методика ультразвуковой эластографии с использованием качественных критериев оценки эластичности ткани обеспечивает получение ценной дополнительной диагностической информации при ТРУЗИ пациентов с подозрением на рак простаты. Применение предложенной классификации типов картирования эластографических изображений предстательной железы повышает эффективность эластографии в дифференциальной диагностике рака.

Данные исследования актуальны как для врачей ультразвуковой диагностики, так и для специалистов-урологов. Полученные результаты могут способствовать более быстрому внедрению в практику трансректальных ультразвуковых исследований новой ультразвуковой методики выявления рака предстательной железы — эластографии.

Положения, выносимые на защиту:

1. Ультразвуковая эластография является высокоинформативным и доступным методом исследования предстательной железы.

2. Соноэластография позволяет получать ценную дополнительную информацию об эластических свойствах ткани предстательной железы.

3. Комплексное трансректальное ультразвуковое исследование с применение методики эластографии обладает высокой дифференциально-диагностической ценностью, что делает целесообразным его использование в алгоритме обследования больных с подозрением на рак предстательной железы.

Реализация работы.

• В работе кабинетов кафедры лучевой диагностики Федерального государственного учреждения Учебно-научного медицинского центра Управления Делами Президента РФ (зав. кафедрой д.м.н., профессор A.B. Зубарев);

• Результаты проведенного исследования используются при обучении ординаторов и аспирантов, а также на циклах усовершенствования врачей ультразвуковой диагностики Федерального государственного учреждения Учебно-научного медицинского центра Управления Делами Президента РФ, при чтении лекций и на практических занятиях.

Апробация диссертации

Апробация диссертации состоялась 07.02.11г. на совместной научно-практической конференции кафедры лучевой диагностики Федерального государственного учреждения Учебно-научного медицинского центра Управления Делами Президента РФ, Центральной клинической больницы с поликлиникой МЦ, поликлиник МЦ.

Материалы диссертации доложены и обсуждены:

• на научной конференции «От лучей Рентгена - к инновациям XXI века: 90 лет со дня основания первого в мире рентгенорадиологического института» (г. Санкт-Петербург, 8-10 октября, 2008г.);

• на международной научно-практической конференции «Эластография - новое направление в ультразвуковой диагностике» (г. Москва, 16-17 октября, 2008г);

• на секции урорадиологии (г. Москва, 19 октября 2008, 11 октября 2010г.);

• на международном научно-практическом симпозиуме «Передовые технологии фирмы Хитачи» (гю Москва, 25 марта 2009г.);

• на Российской научной конференции с международным участием «Фундаментальные исследования в уронефрологии» (по Саратов, 15 мая 2009г.);

• на Российской научной конференции с международным участием «Фундаментальные исследования в уронефрологии» (г. Саратов, 15 мая 2009г);

• на образовательном семинаре «Инновационные технологии в ранней диагностике онкологических заболеваний» (гю Минск, 8 июля 2009г);

• на Всероссийском национальном конгрессе лучевых диагностов «Радиология 2010» (г. Москва 20 Юг);

На Европейском конгрессе радиологов ERC 2009 (г. Вена, Австрия, 4-8 марта 2009г.).

Структура диссертации

Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и списка сокращений. Диссертация иллюстрирована 34 рисунками, 17 таблицами, 8 диаграммами. Список литературы включает 158 источников, из них 51 отечественных и 107 иностранных авторов.

выводы

1. Включение эластографии в диагностический комплекс достоверно повышает специфичность традиционного трансректального ультразвукового исследования в диагностике рака простаты с 65,4% до 78,2% (р<0,001), точность с 67,3% до 78,8% (р<0,001), предсказуемость положительного теста с 48,1% до 62,2%(р<0,001), а так же чувствительность для стадии Т2 с 58,0% до 72,7% (р<0,02).

2. Эластография позволяет осуществлять дифференциальную диагностику рака предстательной железы и воспалительных изменений. Воспалительные изменения в 68% случаев картируются первым (р<0,02) и вторым (р<0,001) типом эластограммы. Аденоматозная ткань в 88% картируется третьим и четвертым типом эластограммы (р>0,05), что не дает возможности достоверно дифференцировать рак предстательной железы на фоне аденоматозных изменений.

3. Рак простаты в 68% случаев характеризуются высокой жесткостью ткани, что соответствует четвертому типу эластограммы (р<0,002).

4. Проведение ультразвуковой эластографии показано при подозрении на рак предстательной железы на заключительных этапах диагностического цикла в качестве дополнительного уточняющего метода исследования при сомнительных результатах традиционного трансректального ультразвукового исследования.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Соноэластографию целесообразно использовать в качестве дополнительной методики ТРУЗИ для поиска опухолевого участка предстательной железы у пациентов с подозрением на рак при отсутствии характерных изменений в В-режиме и ультразвуковой ангиографии.

2. Для проведения дифференциальной диагностики изменений предстательной железы неясной природы следует применять разработанные качественные критерии в виде типов картирования (первый и второй типы эластограмм при доброкачественных заболеваниях, четвертый тип — при раке простаты).

3. Для правильной интерпретации соноэластографического изображения необходим комплексный подход, с обязательным учетом данных В-режима и ультразвуковой ангиографии.

4. С целью минимализации диагностических ошибок при проведении эластографии предстательной железы необходимо строгое соблюдение методических требований к настройкам режима ЭГ и оптимальному выбору зоны интереса.

5. Для уточняющей диагностики природы изменений предстательной железы при объеме более 80см3 предпочтительно использовать современные режимы сканирования серой шкалы и ультразвуковой ангиографии, а для больных с объемом железы менее 80см3 -ультразвуковую эластографию.