Способ визуализации эффективности лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, урологии и лучевой диагностике, и может быть использовано для визуализации эффективности лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы. Проводят мультипараметрическую магнитно-резонансную томографию органов малого таза с дополнением трехмерной импульсной последовательности 3D-Cube. Полученные MP-данные обрабатывают на рабочей станции GEAW 4.7 VolumeShare7 в программах reformat и readyview. Послойно выделяют полностью предстательную железу, уретру, семенные пузырьки, периферическую и переходную зоны с узлами аденоматозной гиперплазии в зависимости от их расположения, каждый из которых вырезают в отдельную фигуру и сохраняют как модель в формате STL. Полученные модели в реальном объеме далее объединяют на персональном компьютере в программе Meshlab 2016 в единую модель. В окончательной 3D-модели предстательную железу маркируют прозрачной, мочеиспускательный канал и семенные пузырьки – белым цветом, узлы доброкачественной гиперплазии предстательной железы маркируют следующим образом: гиперплазия латеральных долей – зеленого цвета, ретроуретральной доли – желтого цвета, педункулярных, на ножке, узлов – синим цветом, ретротригональной зоны – красного цвета. Данную модель сохраняют и используют как наглядное трехмерное изображение объема, размера и локализации узлов гиперплазии. Измеряют расстояние от любого отдела – уретры, капсулы, верхушки, основания, переднего отдела предстательной железы – до узла гиперплазии. На основе визуального анализа проводят сравнение моделей до и после различных видов деления. Способ обеспечивает создание универсальной, понятной как для врача-специалиста, так и для больного, информированного о своем заболевании, трехмерной модели предстательной железы с выделением анатомических участков транзиторной зоны, являющейся источником ДГПЖ, за счет проведения магнитно-резонансной томографии. 2 пр.

 

Изобретение относится к медицине, в частности к онкологии и урологии, и может быть использовано при диагностике доброкачественной гиперплазии предстательной железы и визуальной оценке эффективности ее лечения.

Установлено, что здоровье и качество жизни мужчин старше 50 лет, в основном, зависят от четырех неонкологических состояний: кардиоваскулярных болезней, гиперплазии предстательной железы, эректильной дисфункции и депрессии (см. Rosen R., Altwein J., Boyle P., Kirby R.S., Lukacs В., Meuleman E., Puppo P., Robertson C., Giuliano F. Lower urinary tract symptoms and male sexual dysfunction: the multinatio-nalsurvey of the aging male (MSAM-7). // Eur Urol. 2003. Vol. 44, №6. P. 637-649).

Более 40% от числа всех заболеваний у мужчин указанной возрастной группы приходится на доброкачественную гиперплазию предстательной железы (ДГПЖ) (см. Loh, S.Y., Chin С.М. A demographic profile of patients undergoing transurethral resection of the prostate for benign prostate hyperplasia and presenting in acute urinary retention. // BJU. 2002. Vol. 89, №6. - P. 531-533).

По данным зарубежных эпидемиологических исследований, клинические признаки ДГПЖ обнаруживаются у 14% мужчин в возрасте 40-49 лет, а к 80 годам достигают 80-90% (см. Bruskewitz, R. Management of symptomatic BPH in the US: who is treatedand how? // Eur. Urol. 1999. Vol. 36, Suppl. 3.P. 7-13., Garraway W.M., Collins G.N., Lee R.J. High prevalence of benign prostatic hypertrophy in the community. // Lancet. 1991. Vol. 338, №8765. P. 469-471, Roth S., Buzeline J.M., Delauche-Cavallier M.C. Correlation between symptomatic improvement as-sessed by Boyarsky and I-PSS symptom scores in patients with benign prostatic hyperplasia (BPH). // Eur. Urol. 1996. - Vol. 30, Supp. 2. P. 57).

В США распространенность симптомов нижних мочевых путей (СНМП) составляет 31 и 36% у мужчин в возрасте от 60 до 69 лет и 44% среди мужчин 70 лет и старше (см. Chute C.G., Panser L.A., et al. Prevalence of prostatism: a population based survey of urinary symptoms. J. Urol. 1993; 150:85).

В связи с этим, актуальным является вопрос изучения возможностей неинвазивной оценки состояния моче вы водящих путей у больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы с симптомами нижних мочевых путей.

Известен способ диагностики структурных изменений мочевого пузыря и предстательной железы при помощи абдоминального и трансректального ультразвукового исследования, заключающийся в определении емкости мочевого пузыря, объема остаточной мочи, объема предстательной железы и ее морфоструктуры (см. Лоран О.Б. Диагностика и дифференциальная диагностика доброкачественной гиперплазии предстательной железы // Доброкачественная гиперплазия предстательной железы / под ред. акад. РАМН Н.А. Лопаткина. М. 1999. С. 56-69; см. Амосов А.В. Ультразвуковая диагностика в урологии // МРЖ, разд. XIX. 1983. №9. С. 1-6).

Недостатки данного метода связаны с недостаточной специфичностью трансабдоминального исследования, с развитием дискомфорта, неприятных ощущений, с ограничениями применения трансректального исследования при заболеваниях анального канала, ампулы прямой кишки, а также с операторо-зависимостью проведения исследований и оценки визуализируемых изменений.

Известен способ урофлоуметрии, наиболее информативными параметрами которого являются максимальная скорость потока мочи (Qmax), средняя скорость мочеиспускания и форма кривой изменения скорости мочеиспускания (см. Abrams P. Urodynamics. 3rd ed. London: Springer; 2006. Интернет-ресурс: http://urologiva.uz/assets/docs/Urodynamics_P.Abrams_3rd_ed_2006.pdf).

Следует учитывать, что у больных с высоким внутрипузырным давлением могут сохраняться нормальные показатели мочеиспускания; специфичность урофлоуметрии достигает 47%, позитивное предсказание диагноза - 70%.

Известен способ анкетирования по IPSS для целенаправленного обследования пациентов с доброкачественной гиперплазией предстательной железы и разделения СНМП на обструктивные и ирритативные, что является дополнительным параметром в определении показаний, в том числе, к хирургическому вмешательству (см. Rodrigues Р, Meller A, Campagnari JC, International prostate symptom score - IPSS-AUA as a discriminant scale in 400 male patients with low urinary tract symptoms (LUTS). // Int. Braz. J. Urol., 2004. Vol.30, N 2. P. 135-141).

К слабым местам данного метода можно отнести его недостаточную диагностическую ценность в плане разграничения анатомических и функциональных причин дисфункции мочеиспускания.

Известен способ цистоуретрографии, при использовании которого производится введение инородного тела (катетера) в уретру с последующим определением угла между простатическим и мембранозным отделами уретры (см. Park YJ, Bae KН, Jin BS, Jung HJ, Park JS. Is increased prostatic urethral angle related to lower urinary tract symptoms in males with benign prostatic hyperplasia/lower urinary tract symptoms? // Korean J Urol. 2012. Vol.53, N 6. P. 410-413., Ku JH, Ко DW, Cho JY, Oh SJ. Correlation between prostatic urethral angle and bladder outlet obstruction index in patients with lower urinary tract symptoms. //Urology. 2010. Vol. 75, N6. P. 1467-1471).

Данная методика является инвазивной, соответственно, имеет место определенная вероятность развития осложнений после проведения этого исследования. Для использования данной методики также необходимо рентгенологическое оборудование.

Известен способ комплексного уродинамического исследования зависимости «объем/давление» и параметров мочеиспускания, что дает информацию в отношении сократимости детрузора и наличия у больного инфравезикальной обструкции (ИВО), инфузионная цистометрия дает информацию о емкости мочевого пузыря, эластичности его стенки и наличии гиперактивности детрузора (см. Parsons ВA, Bright Е, ShabanAM, Whitehouse A, DrakeMJ. The 29, N 2.P. 191-197). Однако эти методы являются инвазивными, создают определенный дискомфорт для больного в связи с продолжительностью процедуры исследования, а также несут риск развития мочевой инфекции, гематурии.

В настоящее время не существует универсального инструмента, позволяющего объективно и наглядно оценивать эффективность лечения, характеризующего морфоструктуру предстательной железы с выделением в трехмерном объеме соотношения нормальной, а также аденоматозно-измененной ткани предстательной железы и предоставляющего одинаково понятную для врача-специалиста и информированного о своем заболевании больного картину.

На сегодняшний день существует множество классификаций доброкачественной гиперплазии предстательной железы в зависимости от анатомического расположения узлов (лобарной анатомии). Весьма важным представляется определение локализации узлов: лобарной (долевой), ретроуретральной (позади уретры), педункулярной (узлов на ножке), оказывающей влияние на развитие симптомов нижних мочевых путей, (см. Turner-Warwick R. Sphincter mechanisms: their relation to prostatic enlargement and its treatment. In: Hinman F Jr, editor. Benign prostatic hypertrophy. New York, NY: Springer Verlag; 1983. pp. 809-838.; см. Randall A. Surgical pathology of prostatic obstructions. Baltimore (MD): Williams & Wilkins; 1931. McVary KT, Roehrborn CG, Avins AL, Barry MJ, Bruskewitz RC, et al. American Urological Association Guideline: Management of Benign Prostatic Hyperplasia (BPH) 2010).

В основу изобретения положена задача создания способа визуальной оценки первичного состояния морфоструктуры предстательной железы с определением состояния транзиторной зоны предстательной железы при ДГПЖ и изменений анатомических характеристик предстательной железы на фоне проводимого лечения.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание универсальной, одинаково понятной как для врача-специалиста, так и для больного, информированного о своем заболевании, трехмерной модели предстательной железы с выделением анатомических участков транзиторной зоны, являющейся источником ДГПЖ.

Технический результат достигается тем, что пациенту выполняют магнитно-резонансную томографию органов малого таза, которую дополняют трехмерной импульсной последовательностью - 3D-Cube, полученные MP-данные обрабатывают на рабочей станции GEAW 4.7 VolumeShare7 в программах reformat и readyview, при этом (в программе) послойно выделяют полностью предстательную железу, отдельно уретру, семенные пузырьки, периферическую и переходную зоны с узлами аденоматозной гиперплазии в зависимости от их расположения, каждый из которых вырезают в отдельную фигуру и сохраняют, как модель в формате STL, полученные модели в реальном объеме далее объединяют на персональном компьютере в программе Meshlab 2016 в единую модель, в окончательной 3D-модели предстательную железу маркируют прозрачной, мочеиспускательный канал и семенные пузырьки - белым цветом, узлы ДГПЖ маркируют следующим образом: гиперплазия латеральных долей - зеленого цвета, ретроуретральной доли - желтого цвета, педункулярных (на ножке) узлов - синим цветом, ретротригональной зоны - красного цвета, данную модель сохраняют и используют как наглядное трехмерное изображение объема, размера и локализации узлов гиперплазии, отражают расстояние от любого отдела - уретры, капсулы, верхушки, основания, переднего отдела предстательной железы до узла гиперплазии, на основе визуального анализа проводят сравнение моделей до и после различных видов лечения.

Новизна изобретения заключается в том, что дополнительно к проведенной мультипараметрической магнитно-резонансной томографии (МРТ) простаты выполняют трехмерную импульсную последовательность - 3D-Cube, используют компьютерное моделирование, полученные МР-данные обрабатывают на рабочей станции GEAW 4.7 Volume Share7, получаемую 3D-модель предстательной железы используют, как наглядное трехмерное изображение объема переходной и центральной зон органа, объема, размера и локализации узлов аденоматозной гиперплазии. На основе визуального анализа пространственной 3D-модели определяются с лечебной тактикой для пациента, используют полученную модель для оценки результатов лечения при МРТ-исследовании в динамике.

Изобретение имеет изобретательский уровень, так как для специалиста оно явным образом не следует из уровня современных знаний в области онкологии. Заявляемый способ не очевиден, не известен в медицинской литературе и клинической практике ни в России, ни в СНГ, ни за рубежом.

Способ осуществляется следующим образом.

Пациенту с диагнозом ДГПЖ и наличием симптомов нижних мочевых путей проводят мультипараметрическую магнитно-резонансную томографию на аппарате GESignaHDxt 1.5 Т с использованием многоканальной 8-элементной приемной катушки для «тела». Мультипараметрическая МРТ предстательной железы включает в себя получение Т2-взвешенных изображений (ВИ), диффузионно-взвешенных изображений с вычислением карты измеряемого коэффициента диффузии, трехмерной импульсной последовательности 3D-Cube и серии динамических Т1-ВИ с использованием внутривенного гадолиний-содержащего контрастного агента с временным разрешением <9 сек. Протокол сканирования полностью соответствует требованиям к техническим параметрам, рекомендованным Европейским обществом урогенитальной радиологии (ESUR), главными из которых являются: соблюдение парной геометрии срезов, одинаковая толщина срезов и отсутствие расстояний между срезами. Полученные МР-данные обрабатываются на рабочей станции GEAW 4.7 Volume Share7 в программах reformat и readyview; послойно выделяют полностью предстательную железу и отдельно уретру, семенные пузырьки, периферическую и переходную зоны с узлами аденоматозной гиперплазии в зависимости от их расположения, каждый из которых вырезают в отдельную фигуру и сохраняют, как модель в формате STL, полученные модели в реальном объеме далее объединяют на персональном компьютере в программе Meshlab 2016 в единую модель, в окончательной 3D-модели предстательную железу маркируют прозрачной, мочеиспускательный канал и семенные пузырьки - белым цветом, узлы гиперплазии маркируют следующим образом: гиперплазия латеральных долей - зеленого цвета, ретроуретральной доли - желтого, узлов на ножке - синего и ретротригональной зоны - красного цветами, данную модель сохраняют и используют как наглядное трехмерное изображение объема, размера и локализации узлов гиперплазии, отражают расстояние от любого отдела - уретры, капсулы, верхушки, основания, переднего отдела предстательной железы до узла гиперплазии, на основе визуального анализа проводят сравнение моделей до и после различных видов лечения. Приводим примеры из клинической практики.

Пример №1. Больной В., 68 лет, наблюдающийся у уролога по поводу диагноза: доброкачественная гиперплазия предстательной железы, являющейся причиной симптомов нижних мочевых путей. По данным трансректального УЗИ (ТРУЗИ) выявлена доброкачественная гиперплазия (аденома) предстательной железы (объем предстательной железы 80 см³), диффузные изменения периферической зоны железы. Пациенту проведена мультипараметрическая МРТ органов малого таза, по результатам которой обнаружено: увеличение объема предстательной железы до 83,6 см3; нарушение зонального строения за счет гиперплазии латеральных долей и ретроуретральной доли, пролабирующей в просвет мочевого пузыря на 20 мм; уретра была сдавлена циркулярно. В данном случае была построена пространственная 3D-модель предстательной железы с указанием размеров, локализации и объема узлов гиперплазии, выделением их в отдельной модели всей предстательной железы. После этого пациенту назначена консервативная терапия, в том числе ингибиторами 5-альфа-редуктазы. Через 6 месяцев после лечения было проведено повторное МРТ с построением пространственной 3D-модели. При сравнении первой и второй 3D-моделей предстательной железы была отмечена положительная динамика на фоне консервативного лечения: редукция латеральных долей предстательной железы и сохранение гиперплазии ретроуретральной доли, что являлось основной причиной инфравезикальной обструкции.

В связи со снижением скоростных показателей при урофлоуметрии (максимальная скорость потока мочи - 11 мл/с), сохранением симптомов нижних мочевых путей пациенту была проведена трансуретральная резекция предстательной железы. Послеоперационный период протекал без осложнений. Удален уретральный катетер, восстановлено самостоятельное адекватное мочеиспускание. Через 1 год при контрольном обследовании на фоне приема альфа-адреноблоркаторов у больного жалоб на затрудненное мочеиспускание не было, что подтверждалось при урофлоуметрии (максимальная скорость потока мочи - 22 мл/с). При контрольном МРТ органов малого таза и построении 3D модели - признаков гиперплазии железистой ткани, рецидива аденомы предстательной железы не определялось, шейка мочевого пузыря и ложе удаленной аденомы широкие, что свидетельствовало об отсутствии обструкции со стороны нижних мочевых путей.

Пример №2. Больной С., 70 лет, госпитализирован в плановом порядке с симптомами нижних мочевых путей, выявленным уровнем ПСА до 1,8 нг/мл. По данным трансректального УЗИ (ТРУЗИ) выявлено наличие узловых образований обеих долей (объем предстательной железы - 168 см³), диффузных изменений периферической зоны. Пациенту проведена мультипараметрическая МРТ, по результатам которой выявлено: наличие узлов гиперплазии по бокам от простатической части уретры /гиперплазия латеральных долей и кпереди от центральной зоны - ретротригональная гиперплазия; утолщение стенок мочевого пузыря в задних отделах шейки с переходом на заднюю стенку. Была построена модель, отчетливо показывающая ход уретры, узлы аденоматозной гиперплазии и причины симптомов нижних мочевых путей. Пациенту была выполнена чреспузырная аденомэктомия. Послеоперационный период протекал без осложнений, однако больной после удаления уретрального катетера и восстановления самостоятельного мочеиспускания отмечал вялую, прерывистую струю мочи. При контрольной урофлоуметрии - картина инфравезикальной обструкции. В связи с чем через 1 месяц после оперативного лечения пациенту была повторно выполнена мультипараметрическая МРТ с построением трехмерной модели органа. В результате выявлены послеоперационные изменения шейки мочевого пузыря, простатической части уретры и ткани предстательной железы. Практически вся часть ранее выявленной гиперплазии латеральных долей была удалена, определялся фрагмент узловой гиперплазии в зоне семенного бугорка с формированием узла на ножке. Построенная 3D-модель четко отражает объем оперативного лечения, остаточную ткань гиперплазии переходной зоны и причину инфравезикальной обструкции после проведенного лечения. В связи с чем больному повторно было выполнено хирургическое пособие в объеме цистоскопии, при которой диагноз был подтвержден, - визуализирована остаточная ткань аденомы на ножке проксимальнее семенного бугорка, явившаяся причиной неадекватного мочеиспускания. Выполнена трансуретральная резекция флотирующего фрагмента. Послеоперационный период протекал без осложнений. После удаления уретрального катетера восстановлено самостоятельное адекватное мочеиспускание.

Технико-экономическая эффективность данного способа заключается в том, что создание трехмерной модели предстательной железы с выделением анатомических участков транзиторной зоны, являющейся источником ДГПЖ, позволяет дать объективную и наглядную оценку эффективности лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы.

Способ визуализации эффективности лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы, включающий проведение мультипараметрической магнитно-резонансной томографии органов малого таза, отличающийся тем, что магнитно-резонансную томографию органов малого таза дополняют трехмерной импульсной последовательностью - 3D-Cube, полученные MP-данные обрабатывают на рабочей станции GEAW 4.7 VolumeShare7 в программах reformat и readyview, при этом, в программе, послойно выделяют полностью предстательную железу, отдельно уретру, семенные пузырьки, периферическую и переходную зоны с узлами аденоматозной гиперплазии в зависимости от их расположения, каждый из которых вырезают в отдельную фигуру и сохраняют как модель в формате STL, полученные модели в реальном объеме далее объединяют на персональном компьютере в программе Meshlab 2016 в единую модель, в окончательной 3D-модели предстательную железу маркируют прозрачной, мочеиспускательный канал и семенные пузырьки - белым цветом, узлы доброкачественной гиперплазии предстательной железы маркируют следующим образом: гиперплазия латеральных долей - зеленого цвета, ретроуретральной доли - желтого цвета, педункулярных, на ножке, узлов - синим цветом, ретротригональной зоны - красного цвета, данную модель сохраняют и используют как наглядное трехмерное изображение объема, размера и локализации узлов гиперплазии, отражают расстояние от любого отдела - уретры, капсулы, верхушки, основания, переднего отдела предстательной железы - до узла гиперплазии, на основе визуального анализа проводят сравнение моделей до и после различных видов деления.