Способ диагностики рака предстательной железы

Изобретение относится к медицине, онкологии, урологии, томографической диагностике. Проводят томографическое исследование предстательной железы (ПЖ) после внутривенного введения водорастворимого контрастного вещества, в качестве которого используют 50 мл йодсодержащего неионного вещества со скоростью его введения 5-7 мл/с. Томографическое исследование выполняют в динамическом режиме посредством мультиспиральной рентгеновской компьютерной томографии в объемном режиме на 15, 18, 21, 24, 27, 30, 40, 45, 60, 70, 80 с с момента введения контрастного вещества, с толщиной срезов 0,5 мм. Проводят анализ полученных изображений путем построения кривых изменения денситометрической плотности во времени для каждого вокселя ПЖ и наружной подвздошной артерии (НПА). Вычисляют максимальную среднюю денситометрическую плотность НПА. Далее по каждой кривой для каждого момента времени определяют разницу между денситометрической плотностью вокселя в этот момент времени и в последующий, выявляют участок максимальной разницы денситометрической плотности и вычисляют ее отношение к длительности этого участка. Затем определяют отношение найденной величины к значению максимальной средней плотности НПА. Полученные значения отражают удельную объемную скорость кровотока в вокселе. На основе получаемых для всех вокселей значений объемной скорости составляют перфузионную карту ПЖ, где участки повышенной объемной скорости кровотока соответствуют опухоли. Способ обеспечивает точное определение локализации рака ПЖ, в том числе, у пациентов, для которых невозможно проведение МРТ. 2 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к медицине, точнее к урологии, и может найти применение при лечении рака предстательной железы.

Рак предстательной железы (РПЖ) является актуальной проблемой здравоохранения. По уровню смертности среди мужчин заболевание стоит на втором месте. В России в 2000 году состояло на учете у онкологов 37 442 больных РПЖ, в 2010 году - уже 107942 пациента, прирост за последние 10 лет составил 155%. В 2012 году в нашей стране выявлено порядка 25000 новых случаев РПЖ.

В зависимости от стадии процесса лечение РПЖ может быть различным (хирургическое или лучевая терапия). В связи с вышеследующим своевременная верификация диагноза очень важна. Основными методами диагностики РПЖ являются определение уровня простатического специфического антигена (ПСА) в сыворотке крови, пальцевое ректальное исследование и трансректальное ультразвуковое исследование (ТРУЗИ). Согласно рекомендациям Европейской ассоциации урологов для морфологической верификации диагноза используется мультифокальная биопсия простаты под УЗИ контролем [Guidelines on Prostate Cancer. In: EAU Guidelines, edition presented at the 25th EAU Annual Congress, Barcelona 2010. ISBN 978-90-79754-70-0]. Наиболее часто используются схемы биопсии, которые включают взятие 10-12 биоптатов из стандартных точек под контролем УЗИ. Широко распространенные методы диагностики, такие как ТРУЗИ, компьютерная томография (КТ) с внутривенным контрастированием и рутинная магнитно-резонансная томография (МРТ) с получением Т-1 и Т-2-взвешенных изображений играют незначительную роль в выявлении точной локализации злокачественных опухолей при их росте в пределах предстательной железы (ПЖ) и в выборе конкретных зон, из которых следует брать биоптаты. Уже более 20 лет ведутся дискуссии о целесообразности использования методов МРТ в долечебном стадировании РПЖ с помощью динамической МРТ с контрастным усилением, которая считается особенно надежной в диагностике РПЖ с распространением за пределы капсулы ПЖ, когда наличие рака не вызывает сомнения. В то же время в литературе отсутствует единое мнение о диагностической ценности динамической МРТ ПЖ. Диагностировать РПЖ без распространения за пределы ПЖ особенно сложно. На ранних стадиях рака ПЖ в визуализации РПЖ компьютерная томография (КТ) и позитронная эмиссионная томография (ПЭТ) также не имеют клинического значения [JBR-BTR. 2010 Mar-Apr; 93(2):62-70].

В качестве прототипа нами взят способ лучевой диагностики РПЖ посредством динамической МРТ предстательной железы (ПЖ) с внутривенным контрастированием, описанный в [Онкоурология 2013; 4: 25-36], при котором выполняется сканирование в режиме Т2-ВИ на основе импульсной последовательности Turbo Spin Echo (Т2-ВИ TSE) без подавления сигнала жировой ткани и с подавлением, в 3 проекциях (сагиттальной, коронарной и косой аксиальной перпендикулярно вертикальной оси ПЖ): поле зрения 250 мм, матрица 256×512, толщина срезов 3,0 мм, TR/TE=5300-6800 мс/117-118 мс; с последующим анализом кривых изменения интенсивности сигнала во времени и вычислением интенсивности в точке "перегиба" кривой, максимального значения кривой, наклона кривой после точки перегиба. Участки опухолевой ткани имеют большую интенсивность сигнала в месте "перегиба" кривой с ее последующим снижением. Вместе с тем определение интенсивности в точке "перегиба" кривой вариабельно и плохо воспроизводимо в связи с неоднозначностью определения момента "перегиба", поскольку авторы не отмечают, какую точку «перегиба» они используют для анализа. В приведенных ими графиках таких точек множество. Это не вытекает и из приведенных авторами примеров осуществления способа, по результатам которых делается вывод либо о рецидиве процесса, либо о подозрении на локализацию опухоли, что свидетельствует о недостаточной точности в определении локализации и распространенности процесса. Работа, как они отмечают, носит исследовательский характер и пока не имеет практического значения.

Таким образом, недостатком прототипа является недостаточная точность определения локализации рака предстательной железы. Кроме того, такое исследование невозможно выполнить пациентам с искусственными водителями ритма, с внутричерепными ферромагнитными гемостатическими клипсами, с инсулиновыми насосами, с нейростимуляторами, с различными имплантированными металлоконструкциями при травматологических операциях.

Технический результат настоящего изобретения состоит в повышении точности диагностики РПЖ за счет точного определения локализации рака предстательной железы, а также расширения возможности его применения в медицинской практике.

Этот результат достигается тем, что в известном способе диагностики рака предстательной железы, включающем томографическое исследование предстательной железы после внутривенного введения водорастворимого контрастного вещества, согласно изобретению в качестве контраста используют 50 мл йодсодержащего неионного вещества со скоростью его введения 5-7 мл/с, томографическое исследование выполняют в динамическом режиме посредством мультиспиральной рентгеновской компьютерной томографии в объемном режиме на 15, 18, 21, 24, 27, 30, 40, 45, 40, 60, 70, 80 с с момента введения контрастного вещества с толщиной срезов 0.5 мм, осуществляют анализ полученных изображений путем построения кривых изменения денситометрической плотности во времени для каждого вокселя предстательной железы и наружной подвздошной артерии, выявляют участок максимального отношения изменения этой плотности к длительности участка и определяют отношение найденной величины к значению максимальной плотности наружной подвздошной артерии, которое представляет собой перфузионную карту предстательной железы, по которой судят о локализации и распространенности рака предстательной железы.

Занимаясь в течение многих лет лечением РПЖ, в том числе его начальных стадий, когда особенно затруднена диагностика опухолевого процесса, мы неоднократно сталкивались с необходимостью подтверждения диагноза путем биопсии ПЖ, достаточно травматичной процедуры, иногда дающей ложноотрицательные результаты.

Это побудило нас к выполнению динамической мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) ПЖ с целью определения локализации и распространенности опухоли. Выбор метода был обусловлен в первую очередь возможностью применения его у всех пациентов, включая пациентов с искусственными водителями ритма, с внутричерепными ферромагнитными гемостатическими клипсами, с инсулиновыми насосами, с нейростимуляторами, с различными имплантированными металлоконструкциями при травматологических операциях. При этом оказалось, что метод динамической МСКТ позволил нам достаточно точно диагностировать локализацию опухоли в тех случаях, когда другие методы не позволяли этого сделать. Имея уточненную локализацию, нам удалось уменьшить травматичность биопсии. Опытным путем нами были определены режимы исследования, позволившие выявить не только локализацию опухоли, но и распространенность опухолевого процесса, что имело немаловажное значение для осуществления хирургического вмешательства как наиболее эффективного метода лечения.

Сущность способа заключается в следующем.

Больным с уровнем PSA от 4 до 15 нг/мл, у которых при пальцевом исследовании предстательной железы и УЗИ не удается получить достоверной информации о наличии опухоли, выполняется динамическая рентгеновская компьютерная томография.

Больному внутривенно вводят 50 мл неионного йодсодержащего водорастворимого рентгеноконтрастного вещества с помощью автоматического инъектора. Введение осуществляется со следующими настройками: скорость введения - 7 мл/с, пороговое давление - 325 PSI. Если во время введения достигается пороговое давление, то скорость введения автоматически снижается до 5-6 мл/с.

Далее пациенту проводят динамическую МСКТ, выполняя ее в объемном режиме на 15, 18, 21, 24, 27, 30, 40, 45, 40, 60, 70, 80 с с момента введения контрастного вещества.

Получают 12 объемных изображений, в которых каждый воксель отражает изменение денситометрической плотности, которое обусловлено наличием в нем контрастного вещества.

Выбирают округлый участок, относящийся к наружной подвздошной артерии. В выбранном участке вычисляют среднюю денситометрическую плотность в каждый момент времени.

В каждом вокселе полученных изображений измеряют денситометрическую плотность (измерения производятся в единицах Хаунсфилда). Для каждого момента времени вычисляется разница между денситометрической плотностью вокселя в этот момент времени и в последующий. Делится время, прошедшее между двумя моментами. Из полученных значений выбирается максимальное и делится на максимальное значение средней денситометрической плотности «наружной подвздошной артерии». Полученное значение отражает удельную объемную скорость кровотока в вокселе.

На основе получаемых для всех вокселей значений объемной скорости строятся перфузионные карты, на которых участки высокой объемной скорости соответствуют опухоли.

Сущность способа поясняется примером.

Пример 1.

Пациент Р., 60 лет, находился в отделении урологии РНЦ РХТ с 19.11.14 по 16.12.14.

Из анамнеза известно, что 18.06.13 при обследовании у него было выявлено повышение уровня ПСА до 5.97 нг/мл.

Также известно, что в апреле 2013 года пациент оперирован по поводу перелома костей правого предплечья - имплантированы металлоконструкции.

При выполнении трансректального УЗИ предстательной железы патологических изменений не выявлено.

Выполнение МРТ малого таза не представлялось возможным в связи с наличием металлоконструкций.

Принято решение выполнить пациенту динамическую МСКТ.

25.09.13 в РНЦ РХТ выполнена динамическая МСКТ органов малого таза. Во время исследования больному внутривенно было введено 50 мл неионного йодсодержащего рентгеноконтрастного вещества Омнипак® со скоростью 7 мл/с. При проведении исследования предлагаемым способом на перфузионной карте видно, что в основании правой доли предстательной железы имеется зона повышенного кровотока - указана стрелкой (фиг. 2), в то время как на компьютерной томограмме эта зона не визуализируется (фиг. 1).

26.09.13. По результатам трансректальной биопсии ПЖ под УЗИ контролем из 5 прицельных точек участка с повышенным кровотоком, выявленного в результате динамической МСКТ, в 4-х из 5-и исследованных микропрепаратов (гистологическое исследование №3207/2013) - аденокарцинома предстательной железы. Сумма Глисона 6(3+3). Результаты гистологического исследования свидетельствуют о раннем опухолевом процессе.

При проведении остеосцинтиграфии, рентгенографии органов грудной клетки данных за распространенный процесс не получено. Пациенту было рекомендовано радикальное хирургическое лечение.

Диагноз до операции: Рак предстательной железы cT2aN0M0.

Операция

26.11.13. Радикальная позадилонная простатэктомия.

Гистологическое заключение операционного материала: Аденокарцинома предстательной железы: сумма Глисона 6(3+3); монофокальный тип роста, опухолевый узел расположен преимущественно в основании правой доли предстательной железы.

Диагноз после операции: Рак предстательной железы pT2aN0M0.

Расхождения предоперационного и послеоперационного диагнозов нет.

Уровень PSA в июне 2014 г. 0.0 нг/мл.

Таким образом, с помощью предлагаемой методики удалось визуализировать и адекватно оценить распространенность опухоли предстательной железы, провести радикальное хирургическое лечение.

К настоящему времени с 2012 года предлагаемым способом проведена диагностика у 35 больных. У всех из них биопсия выполнялась с учетом результатов динамической МСКТ. У 20 из них уровень PSA был 4-9.9 нг/мл, а у 15 10-15 нг/мл. У 34 пациентов диагноз подтвержден данными биопсии. Лишь у одного пациента с исходным PSA 4 нг/мл результат был отрицательный.

Предлагаемый способ по сравнению с известными имеет ряд преимуществ:

1. Увеличение точности исследования.

2. Возможность обследования пациентов, для которых выполнение МРТ невозможно.

Способ разработан в отделениях компьютерной томографии и оперативной урологии ФГБУ РНЦ РХТ и прошел клиническую апробацию у 35 пациентов с положительным результатом.

Способ диагностики рака предстательной железы, включающий томографическое исследование предстательной железы после внутривенного введения водорастворимого контрастного вещества, отличающийся тем, что в качестве водорастворимого контрастного вещества используют 50 мл йодсодержащего неионного вещества со скоростью его введения 5-7 мл/с, томографическое исследование выполняют в динамическом режиме посредством мультиспиральной рентгеновской компьютерной томографии в объемном режиме на 15, 18, 21, 24, 27, 30, 40, 45, 60, 70, 80 с с момента введения контрастного вещества, с толщиной срезов 0,5 мм, осуществляют анализ полученных изображений путем построения кривых изменения денситометрической плотности во времени для каждого вокселя предстательной железы и наружной подвздошной артерии, вычисляют максимальную среднюю денситометрическую плотность наружной подвздошной артерии, далее по каждой кривой для каждого момента времени определяют разницу между денситометрической плотностью вокселя в этот момент времени и в последующий, выявляют участок максимальной разницы денситометрической плотности и вычисляют ее отношение к длительности этого участка, затем определяют отношение найденной величины к значению максимальной средней плотности наружной подвздошной артерии, полученные значения отражают удельную объемную скорость кровотока в вокселе, на основе получаемых для всех вокселей значений объемной скорости составляют перфузионную карту предстательной железы, где участки повышенной объемной скорости кровотока соответствуют опухоли.