CC BY
42
156 ^tl ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
'7 (108) сентябрь 2017 г.
УДК 616.65-002-006
М.З. ХАСАНОВ1, 2, М.Г. ТУХБАТУЛЛИН1, Н.А. САВЕЛЬЕВА1, 2
1Казанская государственная медицинская академия — филиал РМАНПО МЗ РФ, 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 36
Республиканский клинический онкологический диспансер МЗ РТ, 420029, г. Казань, Сибирский тракт, д. 29
Роль ультразвуковой эластографии сдвиговой волны в диагностике рака предстательной железы
Хасанов Марат Зуфарович — аспирант кафедры ультразвуковой диагностики, тел. +7-903-388-64-28, e-mail: [email protected] Тухбатуллин Мунир Габдулфатович — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой ультразвуковой диагностики, тел. (843) 231-20-09, e-mail: [email protected]
Савельева Наталия Александровна — кандидат медицинских наук, заведующая отделением УЗИ, тел. (843) 295-44-83, e-mail: [email protected]
В статье представлены результаты обследования 251 пациента. 228 пациентов с подозрением на рак предстательной железы и 23 пациента из числа добровольцев. Всем было проведено пальцевое ректальное исследование, анализ крови на общий ПСА, трансректальное УЗИ с эластографией сдвиговой волны с качественной и количественной оценкой жесткости ткани железы. По результатам биопсии (системная и прицельная) пациенты с подозрением на рак предстательной железы были поделены на две группы: 1-я с раком предстательной железы и 2-я с доброкачественными изменениями. Эластография сдвиговой волны повысила информативность В-режима: чувствительность с 73 до 81 %, специфичность с 45 до 89 % и точность с 58 до 84 %. Получено пороговое значение Emean>46,5 и SWE-ratio>2,6 для рака предстательной железы.
Ключевые слова: трансректальное ультразвуковое исследование (ТРУЗИ), рак предстательной железы (ДГПЖ), эластография сдвиговой волны.
M.Z. KHASANOV12, M.G. TUKHBATULLIN1, N.A. SAVELYEVA12
1Kazan State Medical Academy — Branch Campus of the RMACPE MOH Russia, 36 Butlerov Str., Kazan, Russian Federation, 420012
2Republic Clinical Oncology Dispensary, 29 Sibirskiy Trakt, Kazan, Russian Federation, 420029
The role of ultrasound shear wave elastography in the diagnosis of prostate cancer
Khasanov M.Z. — postgraduate student of the Department of Ultrasonic Diagnostic, tel. +7-903-388-64-28, e-mail: [email protected] Tukhbatullin M.G. — D. Med. Sc., Professor, Head of the Department of Ultrasonic Diagnostics, tel. (843) 231-20-09, e-mail: [email protected]
Savelyeva N.A. — Cand. Med. Sc., Head of the Ultrasound Department, tel. (843) 295-44-83, e-mail: [email protected]
The article presents the results of examination of 251 patients; 228 patients with suspected prostate cancer and 23 volunteers. All of them underwent digital rectal investigation, blood test for total PSA, transrectal ultrasound investigation with shear wave elastography with a qualitative and quantitative assessment of tissue stiffness gland. As a result of the biopsy (systematic and targeted), patients with suspected prostate cancer were divided into 2 groups: 1st with prostate cancer and 2nd with benign changes. The shear wave elastography increased informativity of B- mode: sensitivity from 73 to 81 %, specificity from 45 to 89 % and accuracy from 58 to 84 %. Threshold value for prostate cancer Emean> 46.5 and SWE-ratio> 2.6 was obtained. Key words: transrectal ultrasonography (TRUS), prostate cancer (PQ, shear wave elastography.
Рак предстательной железы (РПЖ) является второй наиболее распространенной злокачественной опухолью мужского населения [1]. В РФ РПЖ в структуре онкологических заболеваний у мужчин занимает 2-е место. Анализ заболеваемости показывает уверенный рост данной патологии [2]. Стандартный скрининг РПЖ включает сочетание пальцевого ректального исследования (ПРИ) и определение уровня простатспецифического антигена (ПСА). Несмотря на широкое использование данного скрининга и методов визуализации (трансректальное ультразвуковое исследование (ТРУЗИ) и магнитно-резонансная томография) онкологическая смертность остается стабильной [2]. Своевременная диагностика РПЖ, оценка его агрессивности обеспечивает эффективное управление болезнью и улучшает прогноз заболевания [3].
В последние годы активно исследуется новое направление ультразвуковой диагностики — ультразвуковая эластография сдвиговой волны (УЭСВ). Данная технология основана на принципе регистрации сдвиговых волн и определении скорости их распространения в тканях организма, что позволяет качественно и количественно оценить их жесткость одновременно с эхогенностью. Скорость распространения сдвиговой волны напрямую зависит от степени эластичности исследуемого участка ткани и выражается количественно в килопаскалях (кПа) [4, 5]. В настоящее время происходит накопление данных о применении УЭСВ в диагностике РПЖ.
Цель исследования — изучить возможности ультразвуковой эластографии сдвиговой волны в диагностике рака предстательной железы.
Материал и методы исследования
Всего обследованы 251 пациент: 228 с подозрением на рак предстательной железы (повышение уровня общего пСа больше 4 нг/мл, данные пальцевого ректального исследования — ПРИ). В контрольную группу включены 23 пациента с отсутствием жалоб урологического профиля, изменений при ПРИ, уровня ПСА и при ультразвуковом исследовании предстательной железы.
Всем пациентам были выполнены: анализ крови на общий ПСА, ПРИ, комплексное ТРУЗИ дополненное режимом УЭСВ с качественной и количественной оценкой жесткости ткани железы. Ультразвуковые исследования проводились на ультразвуковом аппарате Aixplorer фирмы Supersonic Imagine с использованием внутриполостного микроконвексного датчика с частотой 3-12 МГц. Пациентам с подозрением на рак предстательной железы была сделана мультифокальная биопсия из 12 точек, при необходимости дополненная прицельными заборами.
В режиме эластографии сначала проводилась качественная оценка жесткости — более жесткие ткани окрашивались в красные тона, менее жесткие — в синие. Затем проводилась количественная
оценка в зонах интереса. В каждой зоне интереса автоматически определялись следующие значения модуля Юнга (E): среднее значение (Emean), максимальное значение(Emax), минимальное значение (Emm), стандартное отклонение (SD) и коэффициент жесткости (SWE-ratio), определяющий соотношение жесткости в двух зонах интереса, которые в дальнейшем были использованы для анализа. При необходимости шкала эластометрии увеличивалась до 300 кПа.
Количественная оценка жесткости предстательной железы проводилась в периферических отделах обеих долей с учетом данных В-режима, а также качественной эластометрии. Измерения проводились не менее в 3 зонах интереса, с последующим расчетом среднего значения. У пациентов с признаками гиперплазии предстательной железы также оценивалась жесткость в центральных и переходных отделах с расчетом среднего значения. В контрольной группе значения эластометрии оценивались на периферии обеих долей и в центральной зоне с последующим расчетом среднего значения.
Статистическая обработка данных проводилась с использованием пакета программ SPSS (v. 13.0). Нормальность распределения показателей оценивалась с помощью критерия Колмогорова-Смирнова. Данные представлены в виде M±m, где M — среднее арифметическое значение, m — стандартная ошибка среднего. Для сравнения показателей использовался критерий Стьюдента. Отличия полагались статистически значимыми при P<0,05. Для оценки диагностической эффективности количественных показателей эластометрии использовался ROC-анализ. Оценены следующие показатели информативности: AreaUndertheCurve (AUC), чувствительность, специфичность, точность.
Результаты и обсуждение
По результатам гистологических исследований пациенты были поделены на две группы. Первую группу с РПЖ составили 93 пациента (40,8 %), во вторую группу с доброкачественными изменениями вошли 135 пациентов (59,2 %). Характеристика исследуемых групп представлена в табл. 1.
Эхографическая картина предстательной железы в группе контроля характеризовалась отсутствием очаговых изменений, однородностью паренхимы, четкостью и ровностью контуров, нормальными размерами. В режиме УЭСВ ткани предстательной железы характеризовались равномерным симметричным окрашиванием в синий цвет.
В группе пациентов с доброкачественными изменениями узлы гиперплазии в переходной зоне выявлялись у 58 пациентов (44 %), смешанная форма гиперплазии у 72 (53 %), гиперплазия с формированием средней доли у 5 (4 %)(рис. 2). В большинстве случаев (98/73 %) были выявлены гиперэхогенные включения размером от 2 до 9 мм по длиннику. Они располагались на границе узлов
Таблица 1. Характеристика исследуемых групп (М±о)*
Группа пациентов Количество Возраст, лет ПСА, нг/мл V железы, мл
Условно-здоровые 23 43,9 ±16,79 0,8±0,72 24,6 ±7,67
ДГПЖ 135 66,8 ±9,3 8,52 ±8,02 28,2 ±36,02
РПЖ 93 72,1 ±8,68 39,63 ±117,17 49,1 ±27,97
представлены средние арифметические значения и сигма
=1=
158 ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
'7 (108) сентябрь 2017 г.
Рисунок 1. Рак предстательной железы в режиме УЭСВ. В области гипоэхогенного участка слева показатели жесткости повышены до 127,5 кПа
Рисунок 2. ДГПЖ в режиме УЭСВ. Показатели жесткости паренхимы железы умеренно повышены в зоне гиперплазии, в периферических отделах справа не повышены (19,2 кПа), на фоне изменений в серошкальном режиме
Таблица 2. Результаты значений модуля Юнга по группам обследуемых пациентов*
Группы пациентов Emean Emax Emin SD SWE-ratio
Группа контроля 17,4±0,6 23,2±0,8 13,1±0,6 2,5±0,2 —
ДГПЖ 38,3±1,4 44,4±1,8 32,6±1,2 3,1±0,3 2,3±0,2
РПЖ 108,3±9,3 130,9±11,4 85,6±8,0 11,6±1,4 5,3±0,7
* — представлены средние арифметические значения и сигма, при сравнении параметров между группами отмечалась статистически значимая достоверность, p<0,05
Таблица 3. Результаты эластометрии в соответствии c суммой Глисона*
Значения модуля Юнга Сумма Глисона
6 (n=33) 7(n=26) 8(n=26) 9(n=8)
Emean 81,8±43,1 115,4±66,4 159,1±72,8 144,5±104,5
Emin 64,1±26,3 95,9±56,4 115,6±44,7 116,5±108,2
Emax 102,4±55,3 135,0±66,3 198,1±81,7 164,0±104,6
SD 9,7±9,1 9,9±4,4 19,9±12,0 14,5±9,3
SWE-ratio 5,10±3,89 5,42±2,00 7,55±5,88 4,98±5,09
* — представлены средние арифметические значения и сигма, p<0,05
гиперплазии, в толще самих узлов, по ходу уретры одиночно или образуя участки скопления. У 68 пациентов (50 %) отмечались кисты от 3 до 9 мм в диаметре, располагающиеся в ткани гиперплазии. У 33 пациентов (24 %) в периферических отделах визуализировались гипоэхогенные очаги, подозрительные на малигнизацию.
Ультразвуковыми признаками злокачественности считали очаговые изменения периферической зоны с деформацией контура или без, гиперваскуляриза-ция в режиме допплеровского энергетического картирования, очаги, окрашиваемые в красно-желтые тона в режиме УЭСВ (рис. 1). По данным В-режима эхогенность очаговых изменений у 61 пациентов (66 %) была гипоэхогенной, изоэхогенной у 19 (20 %), гиперэхогенной у 2 (2 %), смешанной у 11 (12 %). По стадиям рака распределение было следующим: Т1 8 (9 %), Т2 46 (49 %), Т3 36 (39 %), Т4 3 (3 %). Результаты эластометрии по группам представлены в табл. 2. Также отмечена статистически
значимая связь между значениями модуля Юнга и суммой Глисона (табл. 3).
Проведенный ROC анализ показал максимальную информативную ценность показателей эластометрии при значении Emean>46,5 и SWE-ratio>2,6 (табл. 4).
В нашей работе использование УЭСВ позволило повысить диагностические показатели информативности серошкального режима с энергетическим допплеровским картированием: чувствительность с 73 до 81 % , специфичность с 45 до 89 % и точность с 58 до 84 %.
При обзоре литературы схожие результаты были получены В.В. Митьков с соавт. (2012). В ходе этой работы получено пороговое значения Emean> 53,0 кПа и SWE_ratio> 2,0 для РПЖ [6]. По результатам исследования А.В. Амосова и соавторы (2016) пороговое значение для РПЖ составило 50,5 кПа [7]. По данным R.G. Barr et al. (2012) среднее значение модуля Юнга 37 кПа взято в качестве отсечки
Таблица 4. Показатели информативности параметров модуля Юнга в диагностике РПЖ
Параметры Area Чувствительность (%) Специфичность (%)
Emean>46,5 0,938 90,3 90,2
Emin>41,4 0,904 83,9 85,4
Emax>49,3 0,936 90,3 78
SD>4,3 0,847 80,6 73,2
SWE-ratio>2,6 0,814 77,4 75,6
между доброкачественными и злокачественными процессами [8]. Полученные данные сопоставимы также с результатами нашей предыдущей работы с использованием этой методики [9, 10].
Выводы
Ультразвуковая эластография сдвиговой волны — эффективный инструмент в диагностике и оценке агрессивности рака предстательной железы. В нашем исследовании проведенный ROC-анализ выявил максимальную информативную ценность показателей эластометрии при значении E mean>46,5, что не противоречит данным литературы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Jemal A. Global cancer statistics / A. Jemal, F. Bray, M. M. Center et al. // CA Cancer J. Clin. — 2011. — № 61. — Р. 69-90.
2. Злокачественные новообразования в России в 2015 году (заболеваемость и смертность) / под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старин-ского, Г.В. Петровой. — М., 2017.
3. Blute M.L. Use of Gleason score, prostate specific antigen, seminal vesicle and margin status to predict biochemical failure after radical prostatectomy/ M.L. Blute, E.J. Bergstralh, A. Iocca et al. // J. Urol — 2001. — V. 165. — Р. 119-125.
4. Bercoff J. Supersonic shear imaging: a new technique for soft
tissue elasticity mapping / J. Bercoff, M. Tanter, M. Fink // IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freg. Control. — 2004. — V. 51. — № 4. — P. 396-409.
5. Sarvazyan A. Shear wave elasticity imaging: a new ultrasonic technology of medical diagnostics / A. Sarvazyan, O.V. Rudenko, S. D. Swanson et. al // Ultrasound Med. Biol. — 1998. — V. 24. — № 9. — P. 1419-1435.
6. Митьков В.В. Ультразвуковая эластография сдвиговой волны у больных с подозрением на рак предстательной железы / В.В. Митьков, А.К. Васильева, М.Д. Митькова // Ультразвуковая и функциональная диагностика. — 2012. — № 6. — С. 18-29.
7. Амосов А.В. Диагностика рака предстательной железы с использованием гистосканирования и ультразвуковой эластометрии сдвиговой волной / А.В. Амосов, Г.Е. Крупинов, А.М. Аркадьев и др. // Онкоурология. — 2016. — Т. 12 — №2. — С. 74-79.
8. Barr R.G. Shear wave ultrasound elastography of the prostate: initial results / R.G. Barr, R. Memo, C.R. Schaub // Ultrasound Q. — 2012. — V. 28. — № 1. — P. 13-20.
9. Хасанов М.З. Опыт применения ультразвуковой эласто-графии в диагностике заболеваний предстательной железы / М.З. Хасанов, М.Г. Тухбатуллин, А.В. Ларюков и др. // Ультразвуковая и функциональная диагностика: Тезисы VII Съезда Российской ассоциации специалистов ультразвуковой диагностики в медицине (10-13 ноября 2015 года, г. Москва). Часть II — 2015. — № 5. — С. 186.
10. Хасанов М.З. Возможности ультразвуковой эластографии сдвиговой волны в диагностике доброкачественной гиперплазии предстательной железы / М.З. Хасанов, М.Г. Тухбатуллин, А.В. Ларюков и др. // Практическая медицина. — 2016. — № 9(101). — С. 65-68.
