Современные возможности ультразвуковой диагностики новообразований предстательной железы

Введение

Рак предстательной железы - одна из наиболее распространенных форм злокачественных новообразований у мужчин [1]. Среди онкологических заболеваний ряда стран рак предстательной железы занимает 2.3 место после рака легких и желудка, а в США - 1-е место. В последние годы отмечается исключительно быстрый рост заболеваемости раком предстательной железы, достигающий в среднем 3% за год, что позволяет прогнозировать удвоение числа регистрируемых случаев к 2030 г. [2]. По результатам аутопсий и простатэктомий обнаруживается значительное превалирование клинически недиагностированных патологических изменений предстательной железы. По данным США, клинически неопределяемые очаги злокачественного перерождения предстательной железы выявляются у 15-30% мужчин старше 50 и у 80% мужчин старше 80 лет [3]. До последнего времени считалось, что "малый" рак предстательной железы (объем опухоли не превышает 1 см³) является клинически малозначимым, так как редко обладает инфильтрирующим ростом и не проявляется симптомами раковой интоксикации. Новые данные, полученные в результате обследования больных раком предстательной железы, показывают, что течение заболевания при небольших по размерам опухолях практически непредсказуемо и зависит, в основном, от их биологической активности [4]. Из-за отсутствия ранних симптомов злокачественные опухоли простаты распознаются, как правило, на стадии генерализации процесса. От 60 до 80% пациентов с раком предстательной железы при первичном обращении уже имеют отдаленные метастазы [5]. Диагностика рака предстательной железы в доклинической стадии приобрела особую актуальность в последние годы благодаря появлению реальных шансов на радикальное хирургическое лечение. Однако до настоящего времени, несмотря на бурное развитие новейших лучевых технологий, включающих спиральную компьютерную томографию (СКТ), магнитно-резонансную томографию (МРТ) и позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ), обладающих высокой чувствительностью и специфичностью, диагностика "малого" рака предстательной железы представляет определенные трудности.

Большинство диагностических программ базируется на сочетании трех методов: пальпации предстательной железы через прямую кишку, анализа крови на простатический специфический антиген и трансректальное ультразвуковое исследование (ТРУЗИ) с последующей биопсией и морфологической верификацией. Опухоли предстательной железы проявляются локальным уплотнением. Однако метод пальпации достаточно субъективен и зависит от опыта врача. Кроме того, опухоли небольшого размера, расположенные у передней поверхности и в срединной части предстательной железы, недоступны для исследования. C трудом определяется опухолевый узел размером менее 1,5-2 см³.

Простатический специфический антиген является органоспецифическим маркером, экспрессирующимся в ткани предстательной железы. К повышению уровня простатического специфического антигена, кроме рака предстательной железы, приводят воспалительные процессы, доброкачественная гиперплазия, а также урологические манипуляции, травмирующие железу [6]. Таким образом, обладая высокой органоспецифичностью, простатический специфический антиген не является специфически опухолевым маркером.

Определенные успехи в области раннего распознавания, дифференциальной диагностике и оценке местного распространения рака предстательной железы достигнуты в последние годы. Это связано с новыми техническими достижениями в разработке новейших ультразвуковых аппаратов, основанных на дигитальной технике получения изображения с высокой тканевой специфичностью, и принципиально новым направлением - цветовой ультразвуковой ангиографией, включающей цветовое и энергетическое доплеровское картирование, трехмерную (3D) реконструкцию сосудов [7,8].

В настоящее время ТРУЗИ получило широкое распространение в диагностике заболеваний предстательной железы. Благодаря внедрению специальных полостных датчиков появилась возможность получать качественные изображения продольных и поперечных срезов, на основании которых оценивают размеры и объем железы, состояние ее капсулы и внутренней эхоструктуры. УЗИ позволяет определять прорастание рака предстательной железы в окружающие органы или метастатические изменения в региональных лимфатических узлах, что имеет важное значение в определении стадии опухолевого процесса. Простое проведение диагностической процедуры, возможность многократного повторения, высокая информативность метода обеспечили ему приоритет среди других методов визуализации [9,10].

Известно, что наиболее ранними ультрасонографическими признаками злокачественного перерождения предстательной железы являются очаговые изменения ее эхоструктуры. В большинстве случаев локализованного рака предстательной железы наблюдается снижение акустической сопротивляемости и появление гипоэхогенных участков, расположенных преимущественно в периферических зонах предстательной железы. Характерным является отсутствие четких границ между различными по форме и размерам участками с измененной эхоструктурой и окружающей их паренхимой. Однако существует группа опухолей предстательной железы, составляющих, по мнению ряда авторов, до 30%, обладающих изоэхогенными свойствами или имеющих картину чередования гипоэхогенных и изоэхогенных участков различных размеров.

С другой стороны, выявление при ТРУЗИ гипоэхогенных узлов не является строго специфичным для рака. Аналогичные по характеру участки могут наблюдаться и при остром простатите, и при некоторых формах доброкачественной гиперплазии. Ультразвуковая ангиография в значительной степени расширила возможности диагностики заболеваний предстательной железы. Различия в васкуляризации при простатите и раке позволяют проводить дифференциальную диагностику между отдельными гипоэхогенными участками в железе. Для опухолевых сосудов характерно патологическое ветвление, различный их калибр, извитой ход и слепые карманы вместо концевых артериол. Отчетливая визуализация мелких сосудов предстательной железы и ее капсулы возможна при использовании методики энергетического картирования [11,12]. Наиболее перспективным методом в оценке сосудистого рисунка предстательной железы стала 3D-ангиография. 3D-реконструкция сосудов в режиме энергетического картирования позволяет оценить сосудистый рисунок предстательной железы в целом, выявлять зоны асимметрии сосудистого рисунка, степень васкуляризации очага, правильность хода сосудов и наличие патологических сосудистых сплетений [13].

Наш опыт обследования больных с заболеваниями предстательной железы показывает, что у пациентов с хроническим простатитом наблюдаются мелкие эхонегативные участки от 0,5 до 1,5 см в диаметре на фоне зон с повышенной акустической сопротивляемостью.

При отсутствии изменений акустической сопротивляемости другими ультрасонографическими критериями рака предстательной железы могут служить асимметричное увеличение размеров, деформация простаты, а также нарушение целостности ее капсулы. Значительно труднее как при трансабдоминальном, так и при трансректальном УЗИ выявляются опухоли, расположенные по передней поверхности железы, чем опухоли периферических зон.

Это в основном определяется тем, что паренхима центральной и транзиторных зон в норме обладает пониженной эхогенностью.

Поэтому в указанных отделах гипоэхогенные канцероматозные очаги могут не визуализироваться. Косвенными признаками опухолевого поражения предстательной железы являются изменения семенных пузырьков, которые отчетливо визуализируются при трансабдоминальном и трансректальном сканировании. Патологические процессы приводят к изменению формы, размеров, структуры семенных пузырьков и симметричности относительно срединной линии. При этом нарушается сократимость семенного пузырька с понижением его эхогенности, иногда в сочетании с кистозными изменениями.

Методом ТРУЗИ отчетливо определяются даже небольшие по размерам опухолевые очаги в периферических зонах. В ряде случаев они имеют признаки инфильтративного роста, с распространением на внутреннюю поверхность капсулы предстательной железы или ее прорастанием. Локальное утолщение капсулы и нечеткость наружного контура, как и патологические изменения семенных пузырьков, являются важными критериями в оценке стадии заболевания.

Цель настоящего исследования - определение возможностей 3D-реконструкции, энергетического картирования и 3D-ангиографии в диагностике рака предстательной железы.

Материалы и методы

Ультразвуковым методом с построением 3D-изображения и УЗ-ангиографии были обследованы 26 мужчин в возрасте 63-77 лет (средний возраст 70 лет), проходивших обследование по поводу дизурии, увеличения значений простатического специфического антигена, изменений, обнаруженных при ректальном исследовании, или в случае комбинации различных причин. Уровень простатического специфического антигена колебался от 2,5 до 153 ммоль/л (в среднем 22,4 ммоль/л). У 47% больных при пальцевом ректальном исследовании пальпировался узел. При ТРУЗИ в режиме серой шкалы у всех пациентов оценивались размеры, объем и контуры предстательной железы, целостность капсулы, размеры семенных пузырьков, размеры фокальных зон различной эхогенности, их локализация.

Трансабдоминальное и трансректальное УЗИ выполнялось на цифровом УЗ-сканере SA-8800 MT компании MEDISON. ТРУЗИ выполнялось конвексным внутриполостным датчиком с частотой 7,5 МГц. Первым этапом 3D-реконструкции являлся выбор зоны предстательной железы для объемной реконструкции, затем преобразователь автоматически делал серию последовательных сканов (от 50 до 256) в выбранном объеме. Для получения объемного изображения требовалось 15-30 с. На экране возникали изображения в трех ортогональных плоскостях - продольной, поперечной и фронтальной. Послойно рассекая исследуемый объем, получали томографическое изображение в плоскости, позволяющей наилучшим образом оценить анатомические детали. Для улучшения качества 3D-изображения использовали различные алгоритмы обработки и подбирали соответствующие режимы прозрачной, поверхностной, световой визуализации или их совмещение. Для оценки васкуляризации и сосудистого рисунка предстательной железы использовались методики УЗ-ангиографии: энергетическое картирование и 3D-реконструкция сосудов. С помощью 3D-реконструкции сосудов проводилась оценка симметричности сосудистого рисунка, степени васкуляризации, правильности хода сосудов, равномерности их распределения в выявленных зонах. Вся информация заносилась в память компьютера на жесткий диск, что позволяло оценивать двухмерное (2D) и 3D изображение без присутствия пациента.

Применение режима кинопамяти давало возможность просматривать 3D изображение под различными углами зрения в виде подвижного. У всех больных диагноз был подтвержден данными гистологического исследования.

Результаты исследований

Рак предстательной железы был выявлен у 20 (77%) из 26 обследованных пациентов, у 13 из них рак предстательной железы сочетался с доброкачественной гиперплазией предстательной железы, у 6 пациентов (23%) была диагностирована доброкачественная гиперплазия предстательной железы.

При диффузной форме доброкачественной гиперплазии предстательной железы с преимущественным ростом переходных зон железа приобретала шаровидную форму и состояла из двух, дифференцированных по эхогенности и внутренней эхоструктуре зон - переходной и периферической, разделенных узкой гиперэхогенной полоской - "хирургической капсулой". При этой форме роста аденомы при 3D-реконструкции сосудов выявлялась симметричность кровоснабжения при распределении сосудов в центральной и периферической частях железы. При значительном сдавлении периферической зоны степень ее васкуляризации снижалась.

В большинстве случаев (75% больных) опухолевый участок при ТРУЗИ был гипоэхогенным и локализовался в периферической зоне. У одного пациента определялся гипоэхогенный участок, захватывающий периферическую и центральную части. У двух пациентов, используя стандартные методики ТРУЗИ, нельзя было установить границу между нормальной и опухолевой тканью. В нашем исследовании прорастание опухолью стенки мочевого пузыря выявлено у трех пациентов (стадия Т4) (рис.1); прорастание рака предстательной железы в семенные пузырьки определялось у 4 больных (стадия Т3b) (рис.2); капсула прослеживалась на всем протяжении у 11 пациентов с раком предстательной железы (стадия Т2) (рис. 3а); у двух пациентов целостность капсулы была нарушена (стадия Т3а) (рис. 3б). Степень распространения опухоли определяла тактику лечения.

При анализе результатов ТРУЗИ в режиме серой шкалы нельзя было однозначно трактовать фокальные изменения как злокачественные или доброкачественные. Гипоэхогенные участки, расположенные в периферической зоне, дифференцировали с простатитом, а участки в переходной зоне - с узлами доброкачественной гиперплазии предстательной железы. Поэтому во всех случаях в выявленных гипоэхогенных участках исследовали кровоток с помощью энергетического картирования и 3D-реконструкции сосудов. Использование 3D-реконструкции сосудов в режиме энергетического допплеровского картирования позволяет получить более богатую и насыщенную сосудами картину, чем при обычном двухмерном исследовании, и легче выявить зоны асимметрии васкуляризации. У всех пациентов при раке предстательной железы определялись патологически измененные сосуды в зоне гипоэхогенных участков опухоли (рис.4), которые в отличие от неизмененных сосудов были извиты, прерывисты, имели различный калибр, хаотично располагались в зоне опухоли. Степень васкуляризации опухоли была различной - от гиповаскулярной до гиперваскулярной.

В наших наблюдениях у 20 больных раком предстательной железы при двухмерном энергетическом картировании усиление васкуляризации гипоэхогенного участка отчетливо диагностировалось у 6 пациентов, а при 3D-реконструкции сосудов в режиме энергетического картирования у 10. У всех пациентов с раком предстательной железы при 3D-ангиографии определялась асимметрия васкуляризации.

Заключение

Использование ТРУЗИ в сочетании с УЗ-ангиографией и 3D волюметрической реконструкцией предстательной железы позволяет диагностировать рак предстательной железы на разных стадиях заболевания и обеспечивает получение объективной информации о пространственном расположении новобразования и прорастании стенки мочевого пузыря.

Использование при 3D-реконструкции предстательной железы различных режимов дают возможность трансформировать серую шкалу по уровням прозрачности, позволяя заглянуть внутрь объема; при этом увеличивается контрастность между гиперэхогенными и гипоэхогенными участками, что обеспечивает 3D морфологическую визуализацию гипоэхогенных зон и их протяженность.

При заболеваниях предстательной железы исследование ее васкуляризации имеет определяющее значение и повышает положительную предсказательную ценность ТРУЗИ в выявлении инфильтрирующих изоэхогенных опухолей и опухолей с нечеткими контурами.

Использование ТРУЗИ с 3D-реконструкцией значительно расширяет возможности ранней диагностики рака предстательной железы и позволяет судить о распространении опухоли за пределы капсулы или поражении семенных пузырьков, что имеет важное значение для точного установления стадии заболевания, определяющего тактику лечения.

Литература

1. Molecular genetics and epidemiology of prostatecarcinoma / E. Ruijtek, C. van De Kaa, G. Miller et al. // Endocrin. Rev. 1999. Vol.20. P. 22-45.
2. Boyle P., Maisonneuve P., Napalkov P. Incidence of prostate cancer will double by the year 2030: arguments// Europ.J. Urol. 1996. Vol.29(suppl.2). P.3-9.
3. Regulation of Ant/PKB activity cellular growth and apoptosis in prostate carcinoma cells by MMAC/ PTEN / M.A.Devies, D.Koul, H. Dhesi et al. // Cancer Res. 1999. Vol.59. P.2551-2556.
4. Epstein J.I., Walsh P.C. A prostate cancer is incidental, but not insignificant. // Probl. Urol. 1987; 1: 34-41.
5. Матвеев Б.П. Химиотерапия гормонорезистентных форм рака предстательной железы // Практическая онкология. 2001. 2(6). С.42-49.
6. Brawer M.K. The diagnosis of Prostatic Carcinoma// Cancer(Philad.). 1993. Vol.71-73. P.899-905.
7. Зубарев А.В. Неинвазивная или малоинвазивная ультразвуковая ангиография//Кремлевская медицина. Клинический вестник.1998. N 4. С.68-71.
8. Transrectal US of the prostate: innovation and future applications / R.G. Aarmink, H.P. Beerlay, J.J. De La Rosette et al. // J.Urol. 1998.Vol.159. P.1568-1579.
9. Зубарев А.В. Современная лучевая диагностика рака предстательной железы// Клинический вестник. 1997. N 3. С.55-57.
10. Лопаткин Н.А. Руководство по урологии. М., 1998. С.368-522.
11. Newman J.S., Bree R.L., Rubin J.M. Prostate cancer: Diagnosis with color Doppler sonography with histologic correlation of each biopsy site// Radiology. 1995. N 1. P.86-90.
12. Зубарев А.В., Гажонова В.Е. Цветовая ультразвуковая ангиография в исследовании предстательной железы//Визуализация в клинике. 1997. N 10. С.21-27.
13. Зубарев А.В. Диагностический ультразвук. М.: Реальное время, 1999. С.83-94.