Автореферат и диссертация по медицине (14.01.13) на тему:Магнитно-резонансная томография с применением диффузионно-взвешенных изображений в диагностике заболеваний предстательной железы
Автореферат диссертации по медицине на тему Магнитно-резонансная томография с применением диффузионно-взвешенных изображений в диагностике заболеваний предстательной железы
На правах рукописи
РЕВИЗОНСКАЯ АНАСТАСИЯ ВЛАДИМИРОВНА
МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНАЯ ТОМОГРАФИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДИФФУЗИОННО-ВЗВЕШЕННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ДИАГНОСТИКЕ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ
ЖЕЛЕЗЫ
14.01.13 - Лучевая диагностика, лучевая терапия
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
2 I АВГ 2014
Москва-2014
005551917
005551917
Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении дополнительного профессионального образования «Российская медицинская академия последипломного образования» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Научный руководитель:
доктор медицинских наук,
профессор РВДЭН Татьяна Владимировна
Официальные оппоненты:
Рубцова Наталья Алефтиновна - доктор медицинских наук, ФГЬУ «Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена» Минздрава России, руководитель отделения рентгенодиагностики.
Вишнякова Мария Валентиновна - доктор медицинских наук, ГЬУ.5 МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского, руководитель рентгенологического отдела, заведующая кафедрой лучевой диагностики факультета усовершенствования врачей.
Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Минздрава России.
Защита состоится «Ж> -/(Р, 2014 года в часов на заседании диссертационного совета Д.208.071.05 при ГБОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования Минздрава России» по адресу: 123995, г. Москва, ул. Баррикадная, д.2/1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ДПО РМАПО Минздрава России по адресу: 125445, Москва, ул. Беломорская, 19 и на сайте: http://www.rmapo.ru
Автореферат разослан «_»__2014 года
Ученый секретарь диссертационного совета
Самсонова Любовь Николаевна
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы
В последние десятилетия в Российской Федерации отмечается значительный прирост заболеваний предстательной железы (ПЖ) [Чиссов В.И., Алексеев Б.Я., Русаков И.Г. 2012]. Наиболее распространенными из заболеваний являются хронический простатит, доброкачественная гиперплазия ПЖ, фокальная простатическая атрофия, простатическая интраэпителиальная неоплазия и рак ПЖ [Лопаткин H.A. 2009; Kutikov А. 2006; Langer J.E. 2006].
В 2011 году в структуре онкологической заболеваемости мужского населения в России рак ПЖ вышел на второе место, при этом выражен неуклонный рост смертности мужчин от данного заболевания [Чиссов В.А., Старинский В.В., Петрова Г.В. 2013].
Основной проблемой диагностики заболеваний ПЖ является схожая и неспецифическая клиническая симптоматика при многообразии нозологических форм [Чиссов В.И., Алексеев Б.Я., Русаков И.Г. 2012; Лопаткин H.A. 2013; Wein A.J. 2007].
В связи с высоким уровнем заболеваемости и летальности важнейшее значение приобретает дифференциальная диагностика рака ПЖ с другими заболеваниями, так как прогноз заболевания и тактика лечения во многом зависят от своевременной диагностики и корректного стадирования опухолевого процесса [Алексеев Б.Я. 2011; Akin О. 2006]. Несмотря на наличие стандартизированного алгоритма скрининга рака ПЖ, более чем у 50% больных обнаруживают III-IV стадию заболевания [Чиссов В.А., Старинский В.В., Петрова Г.В. 2013].
Среди различных методов дифференциальной диагностики заболеваний ПЖ наибольший интерес вызывают возможности магнитно-резонансной томографии (MPT) [Kim C.K. 2007; Yoshizako T., Wada A., Hayashi T. et al. 2008; Barentsz Jelle O., Richenberg J., Clements R. et al. 2012]. Опыт использования MPT свидетельствует о повышении ее эффективности за счет усовершенствования и стандартизации метода, а также за счет использования современных дополнительных методик [Ren J., Huan Y., Wang H. et al. 2009; Dickinson L., Ahmed H.U., Allen C. et al. 2011].
Наиболее эффективной и перспективной методикой MPT для дифференциальной диагностики заболеваний ПЖ, по мнению ряда авторов, является методика диффузионно-взвешенных изображений (ДВИ) [Courtney A. Woodfield, Glenn A. Tung, David J. Grand et al. 2010; Barentsz Jelle О., Richenberg J., Clements R. et al. 2012]. Несмотря на наличие публикаций, всесторонне диагностические возможности МРТ с
з
применением ДВИ изучены недостаточно, прежде всего, с учетом различных b-факторов и использования эндоректальных или поверхностных многоканальных катушек.
Степень разработанности проблемы
В ряде работ зарубежных и отечественных авторов сообщается о том, что получение ДВИ в дополнение к стандартному МР-протоколу заметно повышает возможности метода в дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных процессов в ПЖ [Мищенко A.B. 2009; Courtney A. Woodfield, Glenn A. Tung, David J. Grand et al. 2010; Barentsz Jelle О., Richenberg J., Clements R. et al. 2012]. Однако сведения о применении данной методики в диагностике рака ПЖ на фоне сопутствующих доброкачественных изменений неоднозначны. Не уточнена MP-семиотика рака ПЖ в зависимости от характера роста, локализации и стадии заболевания.
В публикациях имеются различные сведения о перспективности применения ДВИ для дифференциальной диагностики заболеваний ПЖ, оценки стадии злокачественного процесса, эффективности лечения рака ПЖ, выявления рецидива заболевания [Мищенко A.B. 2009; Harriet С. Thoeny, Brian D. Ross. 2010; Visschere P.J., Meerleer G.O., Futterer J.J., et al. 2010]. Недостаточны сведения о проблеме диагностики рецидива рака ПЖ после оперативного лечения [Panebianco V., Sciarra A., Lisi D. et al. 2011].
Таким образом, недостаточно изучена роль МРТ с применением ДВИ в диагностике заболеваний ПЖ, оценке эффективности и мониторинга консервативного и хирургического лечения рака ПЖ.
Все эти нерешенные вопросы обосновывают актуальность целенаправленного изучения возможностей МРТ с применением ДВИ в диагностике заболеваний ПЖ.
Цель исследования: повышение диагностической эффективности магнитно-резонансной томографии в оценке заболеваний предстательной железы за счет применения методики диффузионно-взвешенных изображений.
Задачи исследования
1.Оценить эффективность МРТ с применением ДВИ в изучении структуры предстательной железы и обосновать целесообразность использования данной методики в дифференциальной диагностике заболеваний предстательной железы.
2.Провести сравнительный анализ показателей диагностической информативности МРТ с применением ДВИ, а также
мультипараметрической MPT с результатами стандартной МРТ в выявлении рака предстательной железы.
3.Определить диагностические критерии MP-визуализации рака предстательной железы в зависимости от характера роста, локализации и стадии заболевания.
4,Определить диагностическую информативность МРТ с использованием ДВИ в оценке эффективности консервативного и оперативного лечения, в выявлении признаков прогрессирования и рецидива рака предстательной железы. Материал и методы исследования
Работа основана на анализе результатов МРТ предстательной железы с применением ДВИ у 218 мужчин. Пациенты проходили обследование на клинической базе кафедры лучевой диагностики ГБОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования» Минздрава России, в отделении РКТ с кабинетом МРТ ФКУЗ «Главный клинический госпиталь МВД России» в период с 2010 по 2013г.г.
Магнитно-резонансную томографию выполняли на сверхпроводящем магнитно-резонансном томографе «Exelart Vantage» фирмы TOSHIBA (Япония) с индукцией магнитного поля 1,5Тл. При MP-исследовании применяли поверхностную многоканальную катушку с фазированной решеткой.
Для реализации поставленных в работе цели и задач все исследованные пациенты были разделены на три группы:
группа I - «условно здоровые» пациенты-волонтеры - контрольная группа (п=20; средний возраст - 29,3±6,3 лет). МРТ выполнялась для изучения MP-характеристик зональной анатомии и нормальной структуры ПЖ;
группа II - пациенты с неуточненными заболеваниями ПЖ -предбиопсийная группа (п=92; средний возраст - 65,4±8,1 лет). МРТ выполнялась с целью дифференциальной диагностики изменений в ПЖ, уточнения локализации возможного злокачественного роста перед пункционной биопсией и оценки степени распространения процесса;
группа III - пациенты с верифицированным раком ПЖ -постбиопсийная группа (п=106; средний возраст - 68,3±8,1 лет), в которой выделены две подгруппы:
подгруппа Ша - пациенты до лечения рака ПЖ (п=62), которым МРТ выполнялась с целью предоперационного МР-стадирования злокачественного процесса;
подгруппа Шб - пациенты в период лечения рака ПЖ (п=44), которым МРТ проводилась для оценки эффективности консервативного (дистанционная лучевая и/или антиандрогенная терапия) и оперативного (радикальная простатвезикулоэктомия) лечения, выявления признаков прогрессирования или рецидива рака ПЖ. Комплексное MP-исследование проводилось в интервале от 2 месяцев до 3 лет после проведенного лечения.
Верификация диагноза осуществлялась при гистологическом исследовании. Гистологическое исследование биопсийного материала до МРТ проведено всем пациентам III группы (п=106), после МРТ -всем пациентам II группы (п=92) и пациентам с МР-картиной прогрессирования (рецидива) рака ПЖ Шб подгруппы (п=13). Гистологическое исследование послеоперационного материала до МРТ проведено 18 пациентам Шб подгруппы, после МРТ - 25 пациентам II группы и 23 пациентам Illa подгруппы.
В связи с частым сочетанием полиморфных доброкачественных изменений, сочетанием злокачественного и доброкачественных процессов, наличием мультифокального типа рака ПЖ, наряду с обследованием самих пациентов, у 143 больных из II группы и Illa подгруппы, MP-характеристики 310 зон ПЖ сопоставлены с результатами их гистологических заключений.
Всем пациентам перед выполнением МРТ с ДВИ был произведен стандартный объем клинических методов исследования, включающий исследование уровня простатспецифического антигена (ПСА) в сыворотке крови, пальцевое ректальное исследование ПЖ, трансректальное ультразвуковое исследование ПЖ.
Остеосцинтиграфия проведена 67 пациентам (30,7%).
Всего были произведены 279 MP-исследований предстательной железы 218 пациентам. Число исследований превышало количество пациентов в связи с длительным клиническим наблюдением некоторых больных (п=28) и их неоднократным (2-х - 3-х кратным) обследованием. Всего было выполнено 61 повторное клиническое обследование.
Методологическая база исследования основана на определении и выборе оптимальных высокотехнологичных методов лучевой диагностики заболеваний ПЖ, с помощью которых возможно получение достоверных результатов. Для этого, стандартный протокол комплексного MP-исследования, включающий применение традиционных импульсных последовательностей (TSE, GRE) - Т2ВИ в аксиальной, сагиттальной и корональной плоскостях, Т2ВИ с
подавлением сигнала от жировой ткани и Т1ВИ в аксиальной плоскости), дополнен обязательным получением ДВИ (EPI) в аксиальной плоскости с применением двух градиентных факторов диффузии (Ь): 0 с/мм-2 и 1000 с/мм"^. Методика МРТ с динамическим контрастным усилением (ДКУ) (FLASH) выполнена 29 пациентам (13,3%).
Для регистрации выявленных изменений в ПЖ был разработан стандартизированный протокол MP-исследования со схемами зонального поражения. Это упрощало планирование прицельной биопсии подозрительных на рак очагов, оценку контрольных МР-исследований в ходе длительного клинического наблюдения пациентов, а также способствовало повышению точности сопоставления данных МРТ и гистологических результатов.
Теоретическая база исследования основана на мнении ряда зарубежных и отечественных исследователей об эффективности и перспективности методики ДВИ в MP-диагностике заболеваний ПЖ [Китаев С.В 2009; Мищенко A.B. 2009; Souza N.M., Riches S.F. et al. 2009; Harriet С. Thoeny, Brian D. Ross. 2010; Panebianco V., Sciarra A., Lisi D. et al. 2011]. Преимуществами ДВИ являются высокое контрастное различие между опухолевой и здоровой тканью, неинвазивность методики и короткое время получения изображений [Courtney A. Woodfield, Glenn A. Tung, David J. Grand et al. 2010]. Возможность количественно оценить изменение процессов диффузии с помощью вычисления измеряемого коэффициента диффузии (ИКД), также способствует выявлению очагов злокачественного поражения [Hambrock Т., Huisman HJ., Oort I.M. et al. 2011].
Таким образом, методика ДВИ позволяет получить и качественную, и количественную информацию, необходимую для дифференцированной оценки доброкачественных и злокачественных процессов в ПЖ [Barentsz Jelle О., Richenberg J., Clements R. et al. 2012].
Основные положения, выносимые на защиту 1. Доказано, что МРТ с применением ДВИ является высокоинформативным методом, позволяющим эффективно проводить дифференциальную диагностику доброкачественных заболеваний предстательной железы и злокачественного поражения, осуществлять стадирование опухолевого процесса. Установлено, что МР-диагностика заболеваний предстательной железы должна включать совместный последовательный анализ изменений на стандартных МР-изображениях, изотропных ДВИ и измерение значения ИКД на суммационных картах.
2. Установлено, что для повышения эффективности МР-диагностики рака предстательной железы при наличии полиморфных доброкачественных изменений, стандартный протокол МРТ с применением ДВИ необходимо дополнять методикой МРТ с ДКУ.
3. Доказано, что МРТ с применением ДВИ является объективным методом оценки консервативного и оперативного лечения рака предстательной железы. Установлено, что применение ДВИ при магнитно-резонансной томографии позволяет выявить признаки прогрессирования или рецидива рака предстательной железы.
Научная новизна результатов исследования
Определена приоритетность и целесообразность применения методики ДВИ в MP-диагностике заболеваний ПЖ при использовании поверхностной многоканальной катушки. Установлено, что наиболее полная характеристика патологических изменений в ПЖ основывается на комплексном анализе стандартных последовательностей МРТ и ДВИ.
Систематизированы дифференциально-диагностические критерии заболеваний ПЖ при комплексной МРТ, определены статистически значимые диагностические MP-признаки аденокарциномы ПЖ в зависимости от характера роста и локализации, а также на фоне сопутствующих доброкачественных изменений. Установлено соответствие между MP-семиотикой рака ПЖ и стадией заболевания, что значительно расширяет научные знания, освещенные в отечественной литературе.
Определены особенности изменения интенсивности МР-сигнала на изотропных ДВИ и картах ИКД при различных патологических процессах в ПЖ, а также рассчитан ИКД для основных нозологических форм при указанных параметрах сканирования. Установлено, что анализ ДВИ должен включать оценку интенсивности MP-сигнала на изотропных ДВИ и картах ИКД, а также вычисление значения ИКД.
Систематизирована и уточнена MP-семиотика прогрессирования (при консервативной терапии) и рецидива (после радикальной простатвезикулоэктомии) рака ПЖ. Установлена высокая значимость МРТ с применением ДВИ в оценке эффективности консервативного лечения рака ПЖ и его мониторинге.
Теоретическая и практическая значимость работы
Теоретическая значимость выполненной работы состоит в разработке усовершенствованного алгоритма MP-исследования ПЖ. При сопоставлении данных МРТ с результатами гистологического исследования установлено, что дополнительное использование
методики ДВИ способствует выявлению зон сниженной диффузии, что характерно для стромальной гиперплазии и злокачественного поражения ПЖ.
Практическая значимость данной работы заключается в том, что полученные результаты позволили существенно повысить эффективность дифференциальной диагностики заболеваний ПЖ, диагностики злокачественного поражения и стадирования опухолевого процесса. Динамические MP-исследования с ДВИ позволили провести своевременную диагностику прогрессирования или рецидива рака ПЖ, а также объективизировать оценку эффективности лечения. Применение МРТ с ДВИ приводит к сокращению времени обследования и улучшению результатов лечения пациентов в условиях многопрофильной клиники.
Определены наиболее информативные диагностические критерии выявления рака различной локализации и с различными фоновыми состояниями ПЖ.
Предложен способ схематического протоколирования комплексного MP-исследования с использованием предбиопсийных MP-карт, что позволило повысить эффективность проведения прицельной биопсии ПЖ.
Выявлены критерии динамического контроля в ходе лечения рака ПЖ, которые позволяют своевременно диагностировать прогрессирование или рецидив заболевания, а также оценить эффективность проводимых лечебных мероприятий и их осложнений.
Сформулированы практические рекомендации применения МРТ с использованием ДВИ для диагностики заболеваний ПЖ.
Результаты исследования могут быть использованы в клинической работе для оптимизации диагностического алгоритма при обследовании пациентов с заболеваниями ПЖ, а также для выбора оптимальной тактики лечения и контроля над проводимой терапией.
Личный вклад автора
Личный вклад автора заключается в определении цели и задач исследования, непосредственном сборе материала. Автором лично проведены 279 комплексных MP-исследований и проанализированы их результаты. Автор провела работу по статистическому анализу полученных данных, сформулировала основные положения, выносимые на защиту, выводы и практические рекомендации.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 175 машинописных страницах, содержит введение, 4 главы, выводы, практические рекомендации,
список литературы. Работа проиллюстрирована 31 таблицей и 40 рисунками. Список литературы включает 49 отечественных и 107 зарубежных источников.
СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Особенности визуализации предстательной железы при магнитно-резонансной томографии с применением диффузионно-взвешенных изображений
При анализе данных МРТ пациентов I группы были изучены особенности топографии, строения нормальной ПЖ и окружающих структур. Возраст пациентов контрольной группы (средний возраст -29,3±6,3 лет) связан с широко распространенными патологическими изменениями в ПЖ у мужчин старше 40 лет. Сложное гистологическое строение ПЖ отражалось в ее специфической MP-анатомии: ткань железы характеризовалась четкой дифференцировкой на зоны и области (периферическая зона, центральная область, передняя фибромускулярная строма). На стандартных MP-томограммах и на ДВИ визуализация зональной дифференцировки железы была основана на разнице в интенсивности MP-сигнала. Кроме того, на картах ИКД была получена достоверная (р<0,01) разница в значениях ИКД для периферической зоны и центральной области железы: 1,7 [1,60-1,75] х10^мм2/с и 1,35 [1,30-1,40] х10~^мм2/с, соответственно.
Результаты магнитно-резонансной томографии с применением диффузионно-взвешенных изображений в диагностике доброкачественных заболеваний предстательной железы
По данным пункционной биопсии ПЖ у 39 пациентов II группы (42,4%) выявлены доброкачественные изменения. Проанализированы гистологически верифицированные сочетанные доброкачественные изменения, выявленные у пациентов со злокачественным поражением ПЖ из II группы (29 из 53; 54,7%) и из Ша (32 из 51; 62,7%) подгруппы. Для пациентов с доброкачественными заболеваниями, как и для пациентов с раком ПЖ, было характерно сочетание полиморфных доброкачественных изменений. В целом, всего были изучены: 91 зона доброкачественной гиперплазии ПЖ, 28 зон хронического воспаления, 24 зоны фиброзно-атрофических изменений и 24 зоны простатической интраэпителиальной неоплазии (ПИН).
Доброкачественная гиперплазия ПЖ характеризовалась увеличением размеров и объема железы, деформацией контуров, а также нарушением зональной архитектоники в результате увеличения центральной области и уменьшения периферической зоны. Изменение МР-структуры ПЖ определялось за счет резко выраженной неоднородности МР-сигнала на Т2ВИ в объемно увеличенной центральной области, т.н. «организованный хаос», что было обусловлено сочетанием участков железистой и стромальной гиперплазии. Независимо от преобладающего типа гиперплазии, всегда определялась четкая граница между увеличенной центральной областью и периферической зоной ПЖ, а узлы гиперплазии чаще имели четкую гипоинтенсивную псевдокапсулу. При доброкачественной гиперплазии в центральной области ПЖ отмечалось выраженное неоднородное изменение значения ИКД: более низкий ИКД определялся в стромальных узлах (0,98 [0,95-1,00] хЮ^мм^с) и значительно более высокий ИКД - в железистых узлах (1,64 [1,53-1,75] х10^мм2/с). На изотропных ДВИ на фоне выраженной неоднородности, значимого повышения или снижения МР-сигнала от участков гиперплазии выявлено не было. Значимого изменения МР-сигнала и ИКД в периферической зоне ПЖ у пациентов с доброкачественной гиперплазией по сравнению с контрольной группой не выявлено (р=0,001). Гиперпластические изменения ПЖ сопровождались реактивными структурными изменениями семенных пузырьков (обструктивными, атрофическими или комбинированными).
При комплексном МР-исследовании хроническое воспаление характеризовалось изменением структуры ПЖ. Максимальные изменения определялись в периферической зоне и проявлялись как диффузным, так и зональным снижением интенсивности МР-сигнала на Т2ВИ. Участки воспаления имели более низкий МР-сигнал и нечеткие неровные контуры. Нарушение зональной архитектоники проявлялось уменьшением размеров периферической зоны. На изотропных ДВИ чаще отмечалось нерезко выраженное диффузное повышение МР-сигнала от периферической зоны, на фоне которого определялись участки более интенсивного МР-сигнала, соответствующие зональным изменениям на Т2ВИ. Снижение значения ИКД в очагах воспаления являлось статистически значимым, по сравнению с тканью периферической зоны железы контрольной группы (р<0,05): 1,46 [1,311,58] х1(Рмм2/с против 1,7 [1,60-1,75] х10^мм2/с. Хроническое воспаление ПЖ сопровождалось симметричным уменьшением просвета семенных пузырьков и утолщением их стенок.
и
Зоны фиброзно-атрофических изменений локализовались в периферической зоне ПЖ и характеризовались неправильной или вытянутой треугольной формой, четкими контурами, низким МР-сигналом на Т2ВИ. В месте соприкосновения с зоной рубца определялось втяжение наружного контура капсулы железы. На изотропных ДВИ для рубцовой ткани было характерно умеренное повышение MP-сигнала. Измерение ИКД в рубцах было затруднено ввиду их небольших размеров.
При МРТ во всех случаях ПИН выявлялась на фоне доброкачественной гиперплазии, либо хронического воспаления. Очаги ПИН, расположенные в периферической зоне, характеризовались неправильной или округлой формой, нечеткими неровными контурами и гипоинтенсивным MP-сигналом на Т2ВИ. В центральной области на фоне доброкачественных гиперпластических изменений очаги ПИН на Т2ВИ не визуализировались. На ДВИ все участки ПИН, независимо от локализации, имели гиперинтенсивный MP-сигнал на изотропных ДВИ и сниженный ИКД: 0,95 [0,88-1,02] xKTW/c (р<0,05), что свидетельствовало о замедлении процессов диффузии.
У пациентов с доброкачественными заболеваниями ПЖ значимых изменений в перипростатической клетчатке по сравнению с контрольной группой выявлено не было. Лимфатические узлы характеризовались неизмененной формой и относительно неоднородным гиперинтенсивным MP-сигналом. В 17,9% случаях, вероятно вследствие реактивных изменений, определялось увеличение количества и размеров визуализируемых лимфатических узлов, без статистически значимого нарушения соотношения поперечного диаметра и продольного размера (р>0,05).
Результаты магнитно-резонансной томографии с применением диффузионно-взвешенных изображений в диагностике злокачественного поражения предстательной железы
По результатам пункционной биопсии, из числа пациентов II группы и Ша подгруппы было обследовано 115 мужчин с аденокарциномой ПЖ (средний возраст 69,6±8,3 лет). Предварительный диагноз злокачественного поражения ПЖ 53 пациентам II группы (46%) устанавливался по результатам стандартного набора клинических методов исследования и комплексной МРТ, а затем был подтвержден после гистологического исследования биоптата. В Ша подгруппе 62 пациентам (54%) гистологическая верификация аденокарциномы была произведена до МРТ в результате ранее выполненной пункционной биопсии ПЖ.
С целью уточнения МР-семиотики рака ПЖ в зависимости от гистологического типа, характера роста, локализации аденокарциномы, был произведен анализ МР-характеристик 143 участков аденокарциномы ПЖ с их гистологическим заключением у 104 пациентов (90,4%). Общее количество изученных очагов превышало число пациентов в связи с наличием мультифокального рака ПЖ.
Комплексный анализ результатов исследования позволил выделить 2 типа аденокарциномы ПЖ: локализованный узловой тип (у 76 пациентов; 73%) и мультифокальный мелкоузловой (полиморфный) тип (у 28 пациентов; 27%).
Для локализованного узлового типа рака ПЖ, было характерно наличие одного участка аденокарциномы неправильной или широкой треугольной формы, размерами от 10±2 мм. Опухоль чаще локализовалась в периферической зоне основания и средней трети ПЖ, поражала одну долю железы, а при большом объеме поражения распространялась на другую долю. При мультифокальном мелкоузловом типе рака ПЖ, определялось наличие нескольких (2-х или 3-х) узлов аденокарциномы округлой формы, размерами 7±2 мм. При данном типе поражения узлы аденокарциномы чаще локализовались в центральной области основания и средней трети обеих долей ПЖ.
На стандартных Т2ВИ все участки аденокарциномы характеризовались чаще однородным гипоинтенсивным МР-сигналом, четкими неровными или нечеткими неровными контурами. Участки аденокарциномы, расположенные в центральной области ПЖ на фоне доброкачественных гиперпластических изменений, на Т2ВИ четко не дифференцировались. Локализованные формы аденокарциномы характеризовались сохранностью капсулы ПЖ.
На ДВИ все узлы аденокарциномы, независимо от локализации, характеризовались выраженным гиперинтенсивным МР-сигналом на изотропных ДВИ и гипоинтенсивным на картах ИКД, имели значительно более четкие контуры, чем на Т2ВИ. Участки аденокарциномы, которые достоверно не определялись на Т2ВИ на фоне сопутствующих доброкачественных изменений (41 из 143; 28,7%) и изменений после ранее перенесенной трансуретральной резекции (ТУР) ПЖ по поводу доброкачественной гиперплазии (5 из 143; 3,5%), также четко визуализировались на изотропных ДВИ и картах ИКД.
Значения ИКД в участках аденокарциномы вычислялись в 90,9% случаев (в 130 из 143 участков). Малое пространственное разрешение ДВИ не позволяло достоверно оценить значение ИКД при размерах
очагов рака менее 5 мм (10 из 143; 7%). В ранний постбиопсийный период (1-3 недели) визуализация аденокарциномы на ДВИ при локализованном поражении была затруднена (3 из 143; 2,1%).
Определялось достоверное снижение ИКД в участках аденокарциномы по сравнению с ИКД аналогичных зон нормальной ПЖ в контрольной группе (р<0,001). Статистически значимого различия в значениях ИКД аденокарциномы периферической зоны и центральной области ПЖ выявлено не было (табл. 1).
Таблица 1
ИКД аденокарциномы и зон предстательной железы_
Значение ИКД, х1(Нмм7с Периферическая зона Центральная область Тотальное поражение
Ме [025^75] Ме ГО25;(2751 Ме [(325;С>75]
Нормальная ткань 1,7[1,6;1,75] 1,35[1,30;1,40] -
Аденокарцинома 0,83|"0,73;0,93] 0,81 ГО,71 ;0,891 0,59[0,53;0,63]
При оценке ИКД гистологических форм рака ПЖ определялась обратная умеренная (г=-0,59) статистически достоверная (р<0,001) корреляционная связь значения ИКД со степенью гистологической дифференцировки очагов аденокарциномы по шкале 01еаБоп [Чиссов В.И., Алексеев Б.Я., Русаков И.Г. 2012] (табл. 2, рис. 1).
Таблица 2
ИКД гистологических форм очагов аденокарциномы предстательной
железы__
Аденокарцинома (рак), п=130 Значение ИКД, хЮ^мм^с
Ме [<325;(375]
Высокодифференцированные формы (вказоп 4-5; п=55) 0,89 [0,81;0,96]
Среднедифференцированные формы (вкаБоп 6-7; п=52) 0,75 [0,69;0,84]
Низкодифференцированные формы (О1еаБ0п 8-9; п=23) 0,65 [0,59;0,77]
Все формы аденокарциномы (Сказоп 4-9; п=130) 0,81 [0,69;0,91]
Рис. 1. График отражает наличие обратной умеренной (г=-0,59) статистически достоверной (р<0,001) корреляционной связи значения ИКД со степенью гистологической диффсренцировки очагов аденокарг/иномы ПЖ по шкале Gleason (г - коэффициент корреляции).
Для оценки дифференциально-диагностических возможностей МРТ с ДВИ в выявлении доброкачественных заболеваний и злокачественного поражения ПЖ была проанализирована статистическая значимость различия их ИКД (Рис. 2). Выявлено, что все заболевания ПЖ по значению ИКД статистически значимо отличаются друг от друга (р<0,001). Однако в некоторых случаях в узлах стромальной гиперплазии могут определяться умеренно низкие значения ИКД, которые сопоставимы с ИКД выскодифференцированных форм аденокарциномы.
Рис.2. 1 - аденокаргцшома (все формы), 2 - высоко-дифференцированная аденокарцинома, 3 - среднедифференцированная аденокарцинома, 4 -низкодифференцированная аденокарцинома, 5 - доброкачественная гиперплазия (среднее значение), 6 - узлы стромальной гиперплазии, 7 - узлы железистой гиперплазии, 8 - хронический простатит.
С целью повышения эффективности MP-диагностики рака ПЖ при наличии полиморфных доброкачественных изменений проводили мультипараметрическую МРТ. Для этого в 29 случаях стандартный протокол МРТ с ДВИ дополняли методикой МРТ с ДКУ. При ДКУ у 24 пациентов (82,3%) анализировали типы кривых контрастирования в зонах интереса ПЖ: подозрительных на рак участках, узлах доброкачественной гиперплазии и референтных участках. Графический анализ у пациентов с мультифокальным типом рака ПЖ на фоне сопутствующей доброкачественной гиперплазии (5 из 29; 17,2%) не проводился в связи с затруднением четкой дифференцировки зон интереса на томограммах с толщиной среза 5 мм.
.1
о
При ДКУ для аденокарциномы ПЖ было характерно быстрое накопление контрастного вещества, постепенное или быстрое его вымывание. Вместе с тем, быстрое накопление и постепенное вымывание контрастного вещества наблюдалось и в участках доброкачественной гиперплазии ПЖ. Таким образом, в результате исследования установлено, что для аденокарциномы ПЖ нет патогномоничного типа кривой при ДКУ. Это может снижать чувствительность МРТ с ДКУ в диагностике локализованного рака центральной области ПЖ на фоне доброкачественных гиперпластических изменений.
Для оценки эффективности МРТ с ДВИ в диагностике рака ПЖ проведен изолированный статистический анализ результатов стандартной МРТ и МРТ с применением ДВИ с определением чувствительности, специфичности, уровня ложноположительных и ложноотрицательных ответов, диагностической эффективности (Табл. 3):
Таблица 3
Диагностические показатели выявления рака предстательной железы
Показатель Стандартная МРТ МРТ с ДВИ
Чувствительность, % [95 ДИ, %] 65,0 [56,9-72,4] 97,2 [93-98,9]
Специфичность, % [95 ДИ, %1 88,6 [82,9-92,6] 91,6 [86,4-94,9]
Ложноположительный результат, % [95 ДИ, %] 11,4 [7,4-17,1] 8,4 [5,1-13,6]
Ложноотрицательный результат, % [95 ДИ, %] 35 [27,6-43,1] 2,8 [1Д-6,9]
Диагностическая эффективность, % [95 ДИ, %] 77,7 [72,8-82] 94,2 [91-96,3]
Из представленных в табл. 3 данных следует, что МРТ с применением ДВИ является высокоэффективным методом в диагностике рака ПЖ. Следует отметить, что дополнительное использование ДВИ значительно повышает диагностическую эффективность МРТ в выявлении аденокарциномы ПЖ, при этом чувствительность метода повышается на 32,2%.
Ложноположительные результаты МРТ с ДВИ (п=10) были связаны с неверной интерпретацией выраженных воспалительных изменений, узлов стромальной гиперплазии и ПИН. Ложноотрицательные результаты (п=4) объяснялись малыми размерами
опухолевого поражения ПЖ и постбиопсийными изменениями в ранний постбиопсийный период.
Для оценки эффективности диагностики рака ПЖ в сложных диагностических случаях с помощью мультипараметрической МРТ (п=29), использовали изолированный статистический анализ результатов стандартной МРТ и мультипараметрического МР-исследования. Статистический анализ эффективности был ориентирован на определение чувствительности, прогностичности положительного результата и диагностической эффективности (Табл. 4):
Таблица 4
Диагностические показатели выявления рака предстательной железы
Показатель Стандартная МРТ Мульти-параметрическая МРТ
Чувствительность, % Г95 ДИ, %] 33,3 [19,2-51,2] 96,7 [91,4-98,1]
Прогностичность положительного результата, % [95 ДИ, %] 90,9 [62,3-98,4] 93,6 [88,4-96,6]
Диагностическая эффективность, % [95 ДИ, %] 38,2 [23,9-54,91 91,2 [77-971
Полученные результаты (таблица 4) свидетельствуют о том, что дополнительное использование методики ДВИ и методики МРТ с ДКУ к стандартному MP-исследованию позволяет значительно повысить чувствительность и диагностическую эффективность метода в выявлении локализованных форм рака ПЖ на фоне полиморфных сопутствующих доброкачественных изменений на 63,4% и на 53%, соответственно.
Комплексная МРТ с ДВИ позволяла достоверно визуализировать макроскопическую опухолевую инвазию в парапростатическую клетчатку. Достоверных MP-критериев диагностики внутрикапсульной инвазии и микроинвазии рака ПЖ в парапростатическую клетчатку при ТЗа стадии заболевания получено не было (р>0,05). Специфичность МРТ с применением ДВИ в выявлении экстракапсулярной инвазии в парапростатическую клетчатку составила 92,9%, диагностическая эффективность - 89,6%.
При оценке инвазии рака ПЖ в семенные пузырьки (ТЗЬ стадия) выявлено, что наличие сопутствующих фиброзно-атрофических изменений в основании семенных пузырьков может снижать эффективность дифференциальной диагностики. Специфичность МРТ
с применением ДВИ в выявлении опухолевой инвазии в семенные пузырьки составила 95,6%, диагностическая эффективность - 93,8%.
При Т4 стадии рака ПЖ при комплексном МР-исследовании определялось распространение экстрапростатического опухолевого компонента в рядом расположенные органы (мочевой пузырь, прямую кишку, стенку таза - мышцу, поднимающую анус) и соответствующие ютетчаточные пространства.
При распространенных формах рака ПЖ на изотропных ДВИ экстрапростатическая часть опухоли характеризовалась гиперинтенсивным MP-сигналом, который резко контрастировал на фоне интактных структур; низкое значение ИКД экстрапростатического компонента опухоли соответствовало интрапростатическому (р<0,01).
Выявленные при МРТ с ДВИ изменения регионарных и нерегионарных лимфатических узлов позволили определить наличие и оценить степень лимфогенного метастазирования рака ПЖ только при соответствующем значимом увеличении их среднего поперечного диаметра (18±4 мм) и потере нормального соотношения поперечного диаметра и продольного размера.
При МРТ с ДВИ метастазы в костях характеризовались гипоинтенсивным MP-сигналом на Т1ВИ, неоднородным гиперинтенсивным MP-сигналом на Т2ВИ с подавлением сигнала от жировой ткани (за счет отека инфильтрированного костного мозга) и изотропных ДВИ (за счет ограничения процессов диффузии).
Результаты магнитно-резонансной томографии с применением диффузионно-взвешенных изображений в оценке эффективности лечения рака предстательной железы
Выполнение МРТ с ДВИ пациентам с верифицированным раком ПЖ в период проведения консервативного лечения (дистанционная лучевая и/или антиандрогенная терапия) (п=26) позволило выявить специфические изменения как в здоровой ткани железы, так и в опухолевых участках.
MP-картина положительного клинического ответа (стойкое снижение уровня ПСА в сыворотке крови) на проводимое консервативное лечение (п=11) характеризовалась снижением объема железы и опухоли, а также снижением интенсивности МР-сигнала здоровой ткани железы на Т2ВИ. С увеличением сроков терапии (более 5 месяцев) на фоне прогрессирующих атрофических изменений в ПЖ возникали трудности с определением контуров локализованной опухоли. На ДВИ атрофический процесс в ткани железы
характеризовался умеренным диффузным повышением MP-сигнала на изотропных ДВИ и снижением значения ИКД (р<0,05). В аденокарциноме ПЖ определялись изменения, выраженность которых зависела от сроков консервативного лечения. При сроке терапии более 5 месяцев, помимо снижения объема опухоли (р<0,05), определялось снижение интенсивности MP-сигнала на изотропных ДВИ и повышение значения ИКД (р<0,05). Вследствие данных изменений, после 5-7 месяцев лечения интенсивность MP-сигнала на ДВИ и значение ИКД аденокарциномы практически не отличались от интенсивности MP-сигнала и значения ИКД железистой ткани (р<0,05).
По результатам комплексного MP-исследования у 11 из 15 пациентов (73,3%) с наличием «биохимического рецидива» (стойкое и прогрессирующее повышение уровня ПСА более 0,2 нг/мл) на фоне консервативного лечения были выявлены признаки прогрессирования рака ПЖ.
При прогрессировании заболевания на фоне атрофических изменений в ПЖ, контуры опухоли на Т2ВИ были нечеткими, достоверно оценить интрапростатическое распространение злокачественного процесса не представлялось возможным. Однако при прогрессировании рака ПЖ определялись значимое повышение МР-сигнала опухоли на изотропных ДВИ и снижение значения ИКД (р<0,05). Это позволяло четко визуализировать контуры аденокарциномы, оценивать степень ее интрапростатического распространения. Специфические изменения на ДВИ при прогрессировании злокачественного процесса облегчали визуализацию и экстракапсулярного распространения опухоли.
Таким образом, полученные данные демонстрируют высокие возможности ДВИ в выявлении прогрессирования рака ПЖ, что позволяет оценивать эффективность гормональной супрессии.
Проведение МРТ с ДВИ у пациентов после радикальной простатвезикулоэктомии (п=18) позволило определить МР-признаки рецидива рака Г1Ж. MP-признаки рецидива выявлены у 4 пациентов, которым МРТ была произведена в сроки более 12 месяцев после выполнения простатвезикулоэктомии. В 2 случаях выявлено наличие ткани рецидивной опухоли в области цистоуретрального анастомоза, для которой были характерны неправильная форма, нечеткие бугристые контуры, умеренно гипоинтенсивный MP-сигнал на Т2ВИ (на фоне послеоперационных фиброзных изменений в окружающей клетчатке), гиперинтенсивный MP-сигнал на изотропных ДВИ и низкое значение ИКД. В 2 случаях определялся лимфогенный рецидив в виде
значимого увеличения размеров единичных неудаленных регионарных лимфатических узлов (р<0,05), без наличия рецидивной опухоли в ложе ПЖ.
Следовательно, МРТ с ДВИ, выполненная в сроки более 12 месяцев после радикальной простатвезикулоэктомии, позволяет достоверно оценить рецидив рака ПЖ как за счет выявления рецидивной опухоли в области удаленной ПЖ, так и за счет выявления признаков вторичного поражения регионарных лимфатических узлов.
Таким образом, вышеизложенное позволяет сделать выводы, что МРТ с применением ДВИ является высокоинформативным методом лучевой диагностики заболеваний ПЖ и позволяет не только дифференцировать доброкачественные изменения ПЖ от злокачественных, но также с высокой долей вероятности судить о степени злокачественности новообразования. Магнитно-резонансная томография с ДВИ позволяет проводить корректное МР-стадирование рака ПЖ, что влияет на выбор оптимальной тактики лечения и прогноз заболевания. Проведение МРТ с ДВИ во многих случаях позволяет отказаться от использования методики МРТ с ДКУ, не влияя на дальнейшую тактику ведения пациента.
Магнитно-резонансная томография с ДВИ является объективным методом оценки эффективности проводимой консервативной терапии и оперативного лечения рака ПЖ, позволяет выявить признаки прогрессирования или рецидива заболевания и выявлять осложнения.
Следует отметить, что при всех преимуществах МРТ с ДВИ, получение ДВИ высокого качества ограничено высокой чувствительностью методики к неоднородности магнитного поля, вызванного как внешними факторами, так и наличием металлоконструкций в области таза, высокой массой тела пациента (>100-120 кг).
Соответствие диссертации Паспорту научной специальности
Область диссертационного исследования Ревизонской Анастасии Владимировны включает разработку усовершенствованного алгоритма MP-исследования предстательной железы за счет дополнительного использования методики ДВИ, что позволяет существенно повысить эффективность дифференциальной диагностики заболеваний предстательной железы, диагностики злокачественного поражения, стадирования опухолевого процесса, объективно оценивать эффективность лечения и соответствует п. №1 паспорта специальности 14.01.13 - Лучевая диагностика, лучевая терапия: Лучевая диагностика: диагностика патологических состояний различных органов и систем
человека путем формирования и изучения изображений в различных физических полях (электромагнитных, корпускулярных, ультразвуковых и др.)
Тема диссертации, предмет, материал и методы исследования одобрены на заседании Ученого совета хирургического факультета ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации 19 апреля 2011 года, протокол №4.
Работа одобрена Комитетом по этике научных исследований ГБОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования» Министерства здравоохранения Российской Федерации 03 февраля 2014 года, протокол № 2.
Апробация диссертации
Апробация диссертационной работы состоялась на совместном расширенном заседании кафедры лучевой диагностики Государственного бюджетного образовательного учреждения дополнительного профессионального образования «Российская медицинская академия последипломного образования» Министерства здравоохранения Российской Федерации, сотрудников отдела лучевой диагностики ГБУЗ ГКБ им. С.П. Боткина, сотрудников отделения РКТ с кабинетом МРТ ФКУЗ «Главный клинический госпиталь МВД России» 10 февраля 2014 года, протокол №2.
Реализация результатов работы
Результаты диссертационной работы внедрены в практику отделения РКТ с кабинетом МРТ ФКУЗ «ГКГ МВД России» и используются в педагогическом процессе кафедры лучевой диагностики ГБОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования» Минздрава России, что подтверждается актами о внедрениях.
ВЫВОДЫ
1. Доказано, что магнитно-резонансная томография с применением диффузионно-взвешенных изображений является высокоинформативным методом дифференциальной диагностики заболеваний предстательной железы, выявления ее злокачественного поражения и его стадирования. Использование методики ДВИ повышает чувствительность, специфичность и диагностическую эффективность метода в выявлении рака предстательной железы по сравнению со стандартным MP-исследованием (до 97,2% от 65,0%, до 91,6% от 88,6% и до 94,2% от 77,7%, соответственно).
2. Установлено, что дифференциальная диагностика заболеваний предстательной железы требует сопоставления стандартных МР-томограмм с зонами сниженной диффузии на изотропных ДВИ и измерение значения ИКД на суммационных картах. Измеряемый коэффициент диффузии имеет достоверные различия при доброкачественной гиперплазии предстательной железы (в стромальных узлах - 0,98 [0,95-1,00] х10^мм2/с, в железистых узлах -1,64 [1,53-1,75]х10"^мм2/с), при хроническом простатите - 1,46 [1,31-1,58]х10^мм2/с, при раке предстательной железы - 0,81 [0,69;0,91]х10^мм2/с.
3. Определено, что мультипараметрическая МРТ является высокоэффективным методом диагностики локализованных форм рака предстательной железы на фоне полиморфных сопутствующих доброкачественных изменений и позволяет значительно повысить чувствительность и диагностическую эффективность метода в выявлении рака предстательной железы по сравнению со стандартным MP-исследованием (до 96,7% от 33,3% и до 91,2% от 38,2%, соответственно). Наибольшие трудности представляет выявление мультифокального мелкоузлового (полиморфного) типа рака предстательной железы, рака центральной области на фоне гиперпластических изменений.
4. Выявлено, что МРТ с применением ДВИ является объективным методом оценки успешно проводимой консервативной терапии рака предстательной железы. Критериями положительного эффекта консервативного лечения являются прогрессирующее уменьшение объема предстательной железы, снижение MP-сигнала опухоли на изотропных ДВИ и повышение ИКД.
5. Установлено, что применение ДВИ при магнитно-резонансной томографии позволяет выявить признаки прогрессирования или рецидива рака предстательной железы. О прогрессировании рака предстательной железы свидетельствует локальное повышение МР-сигнала опухоли на изотропных ДВИ и низкое значение ИКД. О рецидиве рака предстательной железы после радикальной простатвезикулоэктомии свидетельствует наличие рецидивной опухоли в области цистоуретрального анастомоза или вторичное поражение регионарных лимфатических узлов.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. При МРТ с применением ДВИ для диагностики заболеваний ПЖ следует использовать поверхностную многоканальную катушку с фазированной решеткой.
2. Для сокращения времени исследования и повышения эффективности диагностики заболеваний ПЖ при выполнении ДВИ рекомендуется использование двух градиентных факторов диффузии (Ь): 0 с/мм-2 и 1000 с/мм-2.
3. Магнитно-резонансную томографию с обязательным применением ДВИ целесообразно выполнять как для первичной дифференциальной диагностики рака ПЖ, так и для стадирования уже верифицированного злокачественного поражения. Для наглядности представления результатов МРТ рекомендуется использование схем стандартизированного протокола МРТ (предбиопсийных карт).
4. Для повышения эффективности MP-диагностики рака ПЖ МРТ с ДВИ целесообразно дополнять методикой МРТ с ДКУ в сложных диагностических случаях, при наличии сопутствующих доброкачественных изменений, а также при невозможности получения качественных ДВИ (у пациентов с наличием металлоконструкций в области таза, высокой массой тела (>100-120кг).
5. Применение методики ДВИ рекомендуется для выявления признаков прогрессирования рака ПЖ на фоне проводимой консервативной терапии и для выявления рецидива рака ПЖ после радикальной простатвезикулоэктомии.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
1. Rieden Т., Revizonskaya A., Kulikauskas S., Arefiev М., Bulanova Е. Diffusion-weighted MRI in prostate cancer detection: evaluation of its performance with pathohistological correlation. Moscow/RU. European Society of Radiology. Poster No.: C-2155. Congress: ECR 2012. Type: Scientific Exhibit, www.myESR.org.
2. Bulanova E., Rieden Т., Sugrobov S., Krasnova E., Revizonskaya A. Optimization of conventional MRI protocol by adding DWI for detection of colorectal cancer local recurrence. Moscow/RU. ESGAR 2012 - European Society of Gastrointestinal and Abdominal Radiology Annual Meeting, e-Poster: SE - 008. Congress: ESGAR 2012. Type: Scientific Exhibit. www.esgar.org.
3. Ревизонская A.B. Магнитно-резонансная томография с применением диффузионно-взвешенных изображений в диагностике
рака предстательной железы/Тезис, докл. III конференции молодых ученых ГБОУ ДПО РМАПО. - М„ 2012. - С. 64-66.
4. Ревизонская А.В., Ридэн Т.В., Кулискаускас С.С., Краснова Э.В. Магнитно-резонансная томография с применением диффузионно-взвешенных изображений в диагностике злокачественных образований малого таза/Тезис, докл. Российский электронный журнал лучевой диагностики. - 2012. - №2 - С. 486-487.
5. Rieden Т., Revizonskaya A., Kasatkina Е. Optimization of conventional MRI protocol by adding DWI for detection of colorectal cancer local recurrence. Moscow/RU. European Society of Radiology. Poster No.: C-1406. Congress: ECR 2013. Type: Scientific Exhibit, www.myESR.org.
6. Ревизонская A.B., Ридэн T.B., Касаткина E.A. и др. Возможности диффузионно-взвешенной магнитно-резонансной томографии в диагностике рака предстательной железы/Медицинский вестник МВД. - 2013. - №1 - С. 30-36.
7. Ревизонская А.В., Ридэн Т.В. Проблемы и возможности магнитно-резонансной томографии в диагностике рака предстательной железы/Вестник рентгенологии и радиологии. -
2013. - №5 - С.55-63.
8. Ридэн Т.В., Ревизонская А.В. Возможности магнитно-резонансной томографии с применением диффузионно-взвешенных изображений в оценке эффективности лечения рака предстательной железы/Вестник рентгенологии и радиологии. -
2014. - №2 - С. 38-44.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ДВИ - диффузионно-взвешенные изображения ДКУ - динамическое контрастное усиление ИКД - измеряемый коэффициент диффузии МРТ - магнитно-резонансная томография ПЖ - предстательная железа
ПИН - простатическая интраэпителиальная неоплазия
Подписано в печать: 25.07.14 Тираж: 100 экз. Заказ № 1185 Отпечатано в типографии «Реглет» г. Москва, Ленинградский проспект, д. 74 (495)790-47-77; www.reglet.ru
Текст научной работы по медицине, диссертация 2014 года, Ревизонская, Анастасия Владимировна
Министерство здравоохранения Российской Федерации
Государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования
РОССИЙСКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ПОСЛЕДИПЛОМНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
На правах рукописи
04201460956
Ревизонская Анастасия Владимировна
МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНАЯ ТОМОГРАФИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДИФФУЗИОННО-ВЗВЕШЕННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ДИАГНОСТИКЕ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
14.01.13 - Лучевая диагностика, лучевая терапия
Диссертация
на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Научный руководитель:
доктор медицинских наук профессор Т.В. Ридэн
Москва 2014
ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ_4
ВВЕДЕНИЕ_5
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ_12
1.1. Характеристика и распространенность заболеваний предстательной железы_12
1.2. Диагностика заболеваний предстательной железы_15
Глава 2. КЛИНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 37
2.1 Общая характеристика обследованных пациентов_37
2.2. Методики магнитно-резонансной томографии предстательной железы_46
2.3. Другие лучевые методы исследования_52
2.4. Методика пункционной биопсии и сопоставления гистологических данных с результатами магнитно-резонансной томографии_53
2.5. Статистическая обработка результатов исследования_54
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ_57
3.1. Особенности визуализации предстательной железы при магнитно-резонансной томографии с применением диффузионно-взвешенных изображений_57
3.2. Результаты магнитно-резонансной томографии с применением диффузионно-взвешенных изображений в диагностике доброкачественных заболеваний предстательной железы_61
3.3. Результаты магнитно-резонансной томографии с применением диффузионно-взвешенных изображений в диагностике злокачественного поражения предстательной железы_73
3.4. Результаты магнитно-резонансной томографии с применением диффузионно-взвешенных изображений в оценке эффективности лечения рака предстательной железы_120
Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ И
ЗАКЛЮЧЕНИЕ_132
ВЫВОДЫ_160
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ_162
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 163
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ДВИ - диффузионно-взвешенные изображения
ДКУ - динамическое контрастное усиление
ИКД - измеряемый коэффициент диффузии
MP - магнитно-резонансный (-ая; -ое)
МРТ - магнитно-резонансная томография
ПИН - простатическая интраэпителиальная неоплазия
ПРИ - пальцевое ректальное исследование
ПСА - простатический специфический антиген
ПЖ - предстательная железа
Т1ВИ - Т1 взвешенные изображения
Т2ВИ - Т2 взвешенные изображения
ТРУЗИ - трансректальное ультразвуковое исследование
УЗИ - ультразвуковое исследование
FLASH - быстрая одноимпульсная последовательность с малым углом отклонения (Fast Low Angle Single Shot) FOV - поле обзора (Field Of View)
FS - функция подавления сигнала от жировой ткани (Fat Saturation)
GRE - импульсная последовательность (Gradient Echo)
ТЕ - время эха (Time Echo)
TR - время повторения (Time of Repetition)
TSE - импульсная последовательность (Turbo Spin Echo)
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
В последние десятилетия в Российской Федерации отмечается значительный прирост заболеваний предстательной железы (ПЖ) [31]. Наиболее распространенными из заболеваний являются хронический простатит, доброкачественная гиперплазия ПЖ, фокальная простатическая атрофия, простатическая интраэпителиальпая неоплазия и рак ПЖ [26, 95, 96].
В структуре онкологической заболеваемости мужского населения в России в 2011 году рак ПЖ вышел на второе место [20]. Среди онкоурологических заболеваний рак ПЖ занимает первое место, составляя 31,7%, при этом выражен неуклонный рост смертности мужчин от данного заболевания [27].
Основной проблемой диагностики заболеваний ПЖ является схожая и неспецифическая клиническая симптоматика при многообразии нозологических форм [27, 31, 151].
В связи с высоким уровнем заболеваемости и летальности важнейшее значение приобретает дифференциальная диагностика рака ПЖ с другими заболеваниями. Несмотря на наличие стандартизированного алгоритма скрининга, выявляемость злокачественного поражения ПЖ на сегодняшний день остается достаточно низкой. При этом более чем у 50% больных обнаруживают Ш-1У стадию заболевания [20, 21, 30].
Как известно, объем лечебных мероприятий и их эффективность определяется, прежде всего, стадией злокачественного заболевания. В связи с тем, что в последние годы все чаще стали применяться малоинвазивиые радикальные методы лечения, особую значимость приобретает ранняя диагностика рака ПЖ, а также стадирование опухолевого процесса [1, 34, 151].
Широкое внедрение в клиническую практику методов лучевой диагностики (трансректальное ультразвуковое исследование, компьютерная томография, магнитно-резонансная томография) позволило значительно повысить эффективность диагностики заболеваний ПЖ, а также осуществлять
контроль над проводимыми лечебными мероприятиями. Однако данные методы исследования имеют высокие возможности лишь в выявлении распространенных форм рака ПЖ. При этом сохраняются проблемы дифференциальной диагностики заболеваний ПЖ, диагностики локализованных форм аденокарциномы и минимальной опухолевой инвазии за пределы капсулы железы [151].
Среди различных методов лучевой диагностики наиболее информативным и перспективным считается магнитно-резонансная томография (МРТ) [44, 57, 89, 118, 154].
На сегодняшний день, благодаря появлению высокопольной МРТ, расширению технических возможностей, достойное качество изображений может быть достигнуто при проведении исследования органов малого таза с фазированной тазовой катушкой и без применения инвазивных методик, что повышает степень комфорта для пациента, сокращает время исследования и снижает затраты [83].
В доступной зарубежной и отечественной литературе имеются публикации по применению высокопольной МРТ в диагностике заболеваний ПЖ [3, 23, 29, 89]. В данных работах анализируются показатели информативности МРТ и ее методик в диагностике заболеваний ПЖ. Однако большинство публикаций посвящено изучению отдельных нозологических форм или только определенной стадии патологического процесса. В результате имеются противоречивые данные об эффективности МРТ.
Ряд авторов сообщают о высоких результатах использования методики диффузионно-взвешенных изображений (ДВИ) и считают ее перспективной в диагностике и дифференциальной диагностике заболеваний ПЖ [29, 57, 65, 67, 70, 72, 89]. Несмотря на наличие публикаций, всесторонне диагностические возможности МРТ с применением ДВИ изучены недостаточно, прежде всего, с учетом различных b-факторов и использования эндоректальных или поверхностных многоканальных катушек.
Степень разработанности проблемы
В ряде работ зарубежных и отечественных авторов сообщается о том, что получение ДВИ в дополнение к стандартному MP-протоколу заметно повышает возможности метода в дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных процессов в ПЖ [29, 57, 70]. Однако сведения о применении данной методики в диагностике рака ПЖ на фоне сопутствующих доброкачественных изменений неоднозначны. Не уточнена MP-семиотика рака ПЖ в зависимости от характера роста, локализации и стадии заболевания.
В публикациях имеются различные сведения о перспективности применения ДВИ для дифференциальной диагностики заболеваний ПЖ, оценки стадии злокачественного процесса, эффективности лечения рака ПЖ, выявления рецидива заболевания [29, 81, 147]. Недостаточны сведения о проблеме диагностики рецидива рака ПЖ после оперативного лечения [111].
Таким образом, недостаточно изучена роль МРТ с применением ДВИ в диагностике заболеваний ПЖ, оценке эффективности и мониторинга консервативного и хирургического лечения рака ПЖ.
Все эти нерешенные вопросы обосновывают актуальность целенаправленного изучения возможностей МРТ с применением ДВИ в диагностике заболеваний ПЖ.
Цель исследования: повышение диагностической эффективности магнитно-резонансной томографии в оценке заболеваний предстательной железы за счет применения методики диффузионно-взвешенных изображений.
Задачи исследования
1. Оценить эффективность МРТ с применением ДВИ в изучении структуры предстательной железы и обосновать целесообразность использования данной методики в дифференциальной диагностике заболеваний предстательной железы.
2. Провести сравнительный анализ показателей диагностической информативности МРТ с применением ДВИ, а также мультипараметрической
MPT с результатами стандартной MPT в выявлении рака предстательной железы.
3. Определить диагностические критерии MP-визуализации рака предстательной железы в зависимости от характера роста, локализации и стадии заболевания.
4. Определить диагностическую информативность МРТ с использованием ДВИ в оценке эффективности консервативного и оперативного лечения, в выявлении признаков прогрессирования и рецидива рака предстательной железы.
Научная новизна
Определена приоритетность и целесообразность применения методики ДВИ в MP-диагностике заболеваний ПЖ при использовании поверхностной многоканальной катушки. Установлено, что наиболее полная характеристика патологических изменений в ПЖ основывается на комплексном анализе стандартных последовательностей МРТ и ДВИ.
Систематизированы дифференциально-диагностические критерии заболеваний ПЖ при комплексной МРТ, определены статистически значимые диагностические MP-признаки аденокарциномы ПЖ в зависимости от характера роста и локализации, а также на фоне сопутствующих доброкачественных изменений. Установлено соответствие между МР-семиотикой рака ПЖ и стадией заболевания, что значительно расширяет научные знания, освещенные в отечественной литературе.
Определены особенности изменения интенсивности MP-сигнала на изотропных ДВИ и картах ИКД при различных патологических процессах в ПЖ, а также рассчитан ИКД для основных нозологических форм при указанных параметрах сканирования. Установлено, что анализ ДВИ должен включать оценку интенсивности MP-сигнала на изотропных ДВИ и картах ИКД, а также вычисление значения ИКД.
Систематизирована и уточнена MP-семиотика прогрессирования (при консервативной терапии) и рецидива рака ПЖ. Установлена высокая
значимость MPT с применением ДВИ в оценке эффективности консервативного лечения рака ПЖ и его мониторинге.
Теоретическая и практическая значимость
Теоретическая значимость выполненной работы состоит в разработке усовершенствованного алгоритма MP-исследования ПЖ. При сопоставлении данных МРТ с результатами гистологического исследования установлено, что дополнительное использование методики ДВИ способствует выявлению зон сниженной диффузии, что характерно для стромальной гиперплазии и злокачественного поражения ПЖ.
Практическая значимость данной работы заключается в том, что полученные результаты позволили существенно повысить эффективность дифференциальной диагностики заболеваний ПЖ, диагностики злокачественного поражения и стадирования опухолевого процесса. Динамические MP-исследования с ДВИ позволили провести своевременную диагностику прогрессирования или рецидива рака ПЖ, а также объективизировать оценку эффективности лечения. Применение МРТ с ДВИ приводит к сокращению времени обследования и улучшению результатов лечения пациентов в условиях многопрофильной клиники.
Определены наиболее информативные диагностические критерии выявления рака различной локализации и с различными фоновыми состояниями ПЖ.
Предложен способ схематического протоколирования комплексного МР-исследования с использованием предбиопсийных MP-карт, что позволило повысить эффективность проведения прицельной биопсии ПЖ.
Выявлены критерии динамического контроля в ходе лечения рака ПЖ, которые позволяют своевременно диагностировать прогрессирование или рецидив заболевания, а также оценить эффективность проводимых лечебных мероприятий и их осложнений.
Сформулированы практические рекомендации применения МРТ с использованием ДВИ для диагностики заболеваний ПЖ.
Результаты исследования могут быть использованы в клинической работе для оптимизации диагностического алгоритма при обследовании пациентов с заболеваниями ПЖ, а также для выбора оптимальной тактики лечения и контроля над проводимой терапией.
Результаты работы внедрены в практику отделения РКТ ФКУЗ «Главный клинический госпиталь Министерства внутренних дел Российской Федерации», в учебно-методический и диагностический процесс на кафедре лучевой диагностики ГБОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования» Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Апробация диссертации
Диссертация апробирована и рекомендована к защите на расширенном заседании кафедры лучевой диагностики Государственного бюджетного образовательного учреждения дополнительного профессионального образования «Российская медицинская академия последипломного образования» Министерства здравоохранения Российской Федерации 10 февраля 2014 года.
По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них, 3 работы -в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК РФ, которые отражают суть диссертации, изложенные в ней результаты, положения и выводы.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 175 машинописных страницах, содержит введение, 4 главы, выводы, практические рекомендации, список литературы. Работа проиллюстрирована 31 таблицей и 40 рисунками. Список литературы включает 49 отечественных и 107 зарубежных источников.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Доказано, что МРТ с применением ДВИ является высокоинформативным методом, позволяющим эффективно проводить дифференциальную диагностику доброкачественных заболеваний
предстательной железы и злокачественного поражения, осуществлять стадирование опухолевого процесса. Установлено, что МР-диагностика заболеваний предстательной железы должна включать совместный последовательный анализ изменений на стандартных МР-изображениях, изотропных ДВИ и измерение значения ИКД на суммационных картах.
2. Установлено, что для повышения эффективности MP-диагностики рака предстательной железы при наличии полиморфных доброкачественных изменений, стандартный протокол МРТ с применением ДВИ необходимо дополнять методикой МРТ с ДКУ.
3. Доказано, что МРТ с применением ДВИ является объективным методом оценки консервативного и оперативного лечения рака предстательной железы. Установлено, что применение ДВИ при магнитно-резонансной томографии позволяет выявить признаки прогрессирования или рецидива рака предстательной железы.
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
1.1. Характеристика и распространенность заболеваний предстательной железы
Заболевания ПЖ являются одной из наиболее частых причин обращения мужчин за врачебной помощью [26]. В Российской Федерации за последние 15 лет наблюдался практически 50%-ный прирост заболеваний предстательной железы [27]. Наиболее распространенными из заболеваний являются хронический простатит, доброкачественная гиперплазия ПЖ, фокальная простатическая атрофия, простатическая интраэпителиальная неоплазия и рак ПЖ [26, 95, 96].
По данным ВОЗ в Российской Федерации в 2002 году было зарегистрировано 348 тыс. новых случаев неопухолевых заболеваний мочеполовых органов у мужчин, из них 50 тыс. мужчин страдали доброкачественной гиперплазией ПЖ (http://www.who.int). Наряду с этим, в 2002 году выявлена 61 тыс. новых случаев заболеваний раком ПЖ, и зарегистрировано 8,2 тыс. смертельных случаев, связанных с данным заболеванием (http://www.who.int). В 2011 году в структуре онкологической заболеваемости мужского населения в России рак ПЖ вышел на второе место с показателем заболеваемости 40,2 на 100000 мужчин; среднегодовой прирост заболеваемости составил 9,83%, что соответствует первому месту по темпам прироста данного показателя [20].
В последние годы улучшение методов диагностики рака ПЖ привело к существенному повышению диагностики данной патологии на ранних стадиях с низким риском прогрессирования. Так, в 2012 году локализованный рак ПЖ выявлен у 44,8% больных, при этом доля впервые выявленных распространенных стадий рака ПЖ (55,2%) по-прежнему является достаточно высокой [20,21,30].
Максимальное количество заболевших выявляется в возрастной группе 70 - 74 года, однако рак ПЖ все чаще стал чаще диагностироваться у мужчин, начиная с 50-летнего возраста [86].
В связи с высоким уровнем заболеваемости и летальности высокую значимость приобретает дифференциальная диагностика рака ПЖ с другими заболеваниями.
Развитию рака предшествуют диспластические изменения эпителия -простатическая интраэпителиальна�