Эластография предстательной железы

Скрининг рака предстательной железы

Систематический скрининг РПЖ снова был поставлен под сомнение после публикации недавних рекомендаций Национального управления здравоохранения Франции (HAS).² Целью систематического скрининга является выявление клинически значимого рака у здоровых мужчин, надеюсь, излечимого поражения на ранней стадии, тем самым улучшая прогноз заболевания. Ее преимуществ должно быть больше, чем недостатков, которые включают осложнения, связанные с лечением (недержание мочи, импотенция, лучевой цистит или проктит), с методами диагностики (гематурия, ректальное кровотечение, задержка мочи, постбиопсийный простатит, осложнения из-за МРТ и введения контрастных веществ, ложноположительный результат ПСА), с психологическим воздействием этого диагноза и, наконец, с ложноположительными результатами МРТ. Ограничения скрининга обусловлены отсутствием эффективного и простого теста для точного выявления мужчин с достаточно высоким риском развития рака, чтобы оправдать продолжение диагностической процедуры с использованием более агрессивных тестов. Скрининг может охватывать либо всю популяцию в зависимости от возраста (систематический скрининг), либо целевую популяцию, относящуюся к группе высокого риска. Скрининг считается организованным, когда он касается всего активно набираемого населения или отдельного человека, когда население набирается при обращении за лечением. Во Франции, как и в Соединенных Штатах или Соединенном Королевстве, нет систематического скрининга из-за отсутствия доказательств того, что удельный уровень смертности может быть снижен.⁴ Однако мы не можем исключить роль расширения индивидуального скрининга путем сочетания скрининга уровня ПСА с DRE в свете недавнего снижения удельной смертности. Тем не менее, мужчинам старше 50 лет без предрасположенности может быть предложен индивидуальный скрининг на РПЖ после раскрытия преимуществ и рисков для пациента. Для пациентов высокого риска (семейный анамнез первой степени, афроамериканские пациенты) скрининг может начаться даже раньше, в возрасте 40 лет. Индивидуальный скрининг на РПЖ основывается на уровнях DRE и PSA. Однако повышение уровня ПСА не является специфичным для РПЖ и может быть связано с гиперплазией предстательной железы, острым и хроническим простатитом или травмой предстательной железы (вызванной цистоскопией, резекцией или биопсией). Кроме того, существуют значительные ПСА с уровнем ПСА ниже порогового значения в 4 нг/мл.

7.3 Диагностика рака предстательной железы

Можно заподозрить РПЖ, если уровень ПСА ненормальный или повышается, или если DRE ненормален. Затем проводятся дальнейшие тесты, которые в большинстве случаев подразумевают трансректальную биопсию под ультразвуковым контролем. Биопсия предстательной железы также позволяет оценить объем опухоли (количество и пространственное распределение положительных ядер, длину опухоли в каждом положительном образце) и ее агрессивность (оценка Глисона [GS] и инвазия капсулы или сосудисто-нервных пучков). Однако этот подход имеет несколько ограничений. Скрининг на ПСА приводит к значительному количеству ненужных биопсий у пациентов без рака или с вялотекущим раком, который не требует немедленного лечения, с предполагаемой частотой чрезмерного выявления от 27 до 56%.⁵ Частота ложноотрицательных результатов биопсии предстательной железы варьируется от 17 до 21% у пациентов с отрицательной первой серией биопсий.^4,6 Многие урологи в настоящее время сталкиваются с дилеммой, когда у пациентов обнаруживается аномальный уровень ПСА и отрицательные результаты биопсий: когда следует прекратить и когда следует ли продолжать проводить биопсию?⁷ Наконец, хотя уровни ПСА и результаты биопсии коррелируют с клинической стадией, объемом опухоли и гистологической степенью злокачественности, предоставленная информация ограничена для прогнозирования массы опухоли и ее агрессивности у каждого пациента.⁵ Увеличение количества биопсий кора (сатурационных биопсий до 40) улучшает выявление РПЖ и позволяет лучше оценить объем опухоли и общий объем опухоли,^8,9 но оно имеет множество ограничений, включая повышенную стоимость и заболеваемость, а также чрезмерную диагностику и чрезмерное лечение микроскопических очагов опухоли;^10,11 сатурационные биопсии на самом деле не могут исключить РПЖ.^8,9 Недавно МРТ дала интересные результаты с точки зрения выявления и локализации опухолей .¹² Многопараметрическая МРТ (mp-MRI), сочетающая Т2-взвешенную визуализацию и функциональные последовательности, стала основным методом выявления опухоли и постановки диагноза,¹² особенно у кандидатов на радикальную простатэктомию (РП), с участками под кривой рабочих характеристик приемника (ROC) более 0,9.^13,14,15 Опубликованы другие интересные результаты серии пациентов с первой отрицательной биопсией и повышенным уровнем ПСА.¹⁶

В одном клиническом исследовании сообщалось, что mp-MRI может улучшить частоту положительных результатов биопсии у пациентов с видимым на МРТ передним поражением.¹⁷ Однако эффективность МРТ варьируется в зависимости от того, какая комбинация положительных признаков выбрана для диагностики рака между последовательностью, взвешенной по Т2, последовательностью диффузии (включая расчет кажущегося коэффициента диффузии [ADC]), последовательностью с динамическим усилением контраста и иногда спектрометрией. Если чувствительность mp-MRI высока, ее специфичность остается низкой, особенно потому, что на нее влияют повышенная сосудистость нормальной внутренней железы и сосуществующие доброкачественные гиперплазические узлы предстательной железы. Кроме того, хотя его чувствительность высока при большом (> 1 см³) и высоком GS PCa (≥6),¹⁸ он остается низким при обнаружении небольших поражений ограниченного GS (< 6), и имеется мало информации, помогающей отличить агрессивные опухоли от вялотекущих.¹⁹ Системы компьютерной диагностики могут помочь стандартизировать интерпретацию изображений и определить пороговые значения для распознавания агрессивных опухолей.^{На сегодняшний день существует 20} различных систем оценки, сочетающих различные последовательности: субъективная 5-балльная оценка по Лайкерту,¹³ система визуализации предстательной железы— отчетов и данных (PI-RADS) и интенсивность сигнала морфологии-местоположения (MLS).

В недавнем исследовании, сравнивающем эти различные системы оценки,²¹ система оценки Likert продемонстрировала значительно более высокую диагностическую эффективность для характеристики поражений предстательной железы, чем две другие системы. В этом исследовании также сообщалось о плохом или умеренном согласии между наблюдателями в отношении классификации поражений предстательной железы, видимых при МРТ, как доброкачественных или злокачественных для всех систем оценки. Традиционная трансректальная ультразвуковая визуализация (TRUS) В режиме B также была изучена для оценки ее эффективности при диагностике РПЖ. Однако ее чувствительность и специфичность были очень ограниченными и составляли от 40 до 50% при выявлении РПЖ и не были значительно улучшены при использовании цветной или силовой допплерографии.^22,23 Ультразвуковое исследование с контрастированием все еще находится на стадии оценки и доказало, что повышает чувствительность биопсии предстательной железы;²⁴ однако для этого требуется внутривенная инъекция.

PCAS, содержащие простату, обычно более жесткие, чем “нормальная” простата, и этот признак играет важную роль во время DRE.²⁵ Однако DRE не подходит для диагностики PCa, поскольку ее результаты субъективны, очень важна вариабельность между наблюдателями, ²⁶ и это не точный метод для определения стадии заболевания и точного определения местоположения различных очагов,²⁷ которые являются двумя факторами, обязательными для планирования первичной терапии. Таким образом, метод визуализации, способный отображать эластичность ткани, может быть полезен для выявления и локализации раковых очагов в предстательной железе.

7.4 Зачем измерять эластичность ткани предстательной железы для диагностики рака предстательной железы?

До недавнего времени традиционные методы визуализации не давали никакой информации об эластических свойствах органов in vivo. Однако эластичность (или, что эквивалентно, жесткость) тканей в организме меняется по мере прогрессирования заболевания в течение нескольких месяцев и / или десятилетий, в зависимости от скорости прогрессирования заболевания. Ткань СППЖ становится более жесткой, чем окружающая здоровая ткань предстательной железы, из-за нескольких изменений. Наблюдается увеличение клеточной плотности и микроциркуляции, разрушение железистой архитектуры²⁸ и запуск процесса заживления раны. Этот процесс характеризуется стромальной реакцией^28,29 и отложением коллагена в строме, окружающей рак.³⁰ Это отложение коллагена также значительно увеличивается с увеличением показателя Глисона^31,32 и связано со значительным уменьшением ацинарной области в строме РПЖ. Все эти изменения способствуют повышению жесткости тканей, пораженных РПЖ.³³

Несколько исследований были сосредоточены на образцах ex vivo, главным образом из-за инженерных трудностей, связанных с внедрением механических устройств для измерения жесткости in vivo. Результаты различных механических исследований, проведенных ex vivo на образцах ткани предстательной железы, обобщены в  таблице 7.1.^{33,34,35,36,37,38} В конце 1990-х Кроускоп и соавторы³⁴ начали механическую оценку ткани предстательной железы. Была продемонстрирована значительная разница между жесткостью ткани предстательной железы в норме и при раке.^35,37,38 Более того, увеличение жесткости ткани коррелировало с агрессивностью заболевания, оцениваемой по шкале Глисона (GS)³⁷, и тяжестью заболевания.³⁸ Этот факт является важным открытием, поскольку эластичность может помочь дифференцировать клинически значимый рак от незначительного заболевания. Узлы доброкачественной гиперплазии предстательной железы (ДГПЖ) часто могут вызывать ложноположительный диагноз при использовании DRE и / или TRUS визуализации, выявляя наличие узлов предстательной железы при визуализации в режиме B. Модули Юнга для узелков аденомы простаты по сравнению с модулями для узелков раковых тканей, описанными в двух из этих исследований, существенно отличаются.^33,38

Таблица 7.1 Измерение эластичности ткани с использованием механических методов
Исследование	Год	Дизайн исследования	# Образцы	Диапазон жесткости ткани (кПа)
				Нормальный	АДЕНОМА простаты	PCa
Кроускоп и др.34	1998	1 от пациента с РП	–	55–71	36–41	96–241
Фиппс и др.33	2005	83 образца от 22 пациентов с РП	11 ДГПЖ 11 РПЖ	–	100	118
Чжан и др.36	2008	17 образцов из 8 периферических зон РП	8 normal9 PCa	15.9 ± 5.9	–	40.4 ± 15.7
Хойт и др.35	2008	17 образцов из 8 образцов РП	8 normal9 PCa	3.8–25	–	7.8–40.6
Ан и др.37	2010	46 образцов RP	–	17.0 ± 9	–	24.1 ± 14.5
Карсон и др.38	2011	23 образца РПЖ, 6 образцов для аутопсии	–	41.1	36.8	30.9–71.0
Сокращения: ДГПЖ, доброкачественная гиперплазия предстательной железы; РПЖ, рак предстательной железы; РПЖ, радикальная простэктомия; #, количество.

Несмотря на ограничения исследований ex vivo, эти обнадеживающие результаты вместе с широким использованием TRUS для проведения систематической биопсии побудили к разработке ультразвукового метода визуализации эластичности предстательной железы.

7.5 Методы эластографии предстательной железы

В последние годы было разработано несколько методов, основанных на ультразвуковом исследовании, для измерения эластичности ткани предстательной железы in vivo и составления карты эластичности. Они улучшают как характеристику поражения предстательной железы, так и выявление РПЖ; в частности, этот подход может быть чрезвычайно полезен при поражениях предстательной железы, выявляя повреждения на карте эластичности, которые не видны при обычной визуализации TRUS (изоэхогенные поражения) или других методах визуализации, таких как МРТ. На самом деле, важно понимать, что изоэхогенные поражения могут быть обнаружены с помощью эластографии предстательной железы, поскольку отображаемая информация не зависит от сигналов обратного рассеяния. Таким образом, эластография может иметь два основных показания: предоставить дополнительную информацию для характеристики поражений предстательной железы и улучшить выявление PCas.

В настоящее время для ультразвуковой эластографии используются две концепции: анализ деформации ткани, создаваемой механическим усилием (статическая / квазистатическая эластография или эластография деформации [SE]), и анализ скорости распространения поперечной волны (эластография поперечной волны [SWE]), которая связана с эластичностью ткани.

7.5.1 Тензоэластография

При эластографии растяжения предстательной железы к стенке прямой кишки пациента, прилегающей к периферической зоне предстательной железы, прикладывается внешнее напряжение с помощью внутриполостного датчика в качестве компрессионного устройства. При проведении эластографии простаты возникают технические проблемы. Первая проблема связана с получением однородности деформации ткани за счет использования микро-выпуклого датчика endfire. Циклы сжатия–расцепления следует проводить без изменения плоскости изображения, чтобы избежать артефактов проскальзывания. Это может быть затруднено из-за длины датчика и его микровыпуклой формы. Для улучшения однородности деформации можно использовать наполненный водой баллон, помещенный между визуализирующим зондом и стенкой прямой кишки.³⁹ Вторая проблема связана с положением FOV. Действительно, цветовая шкала жесткости автоматически распределяется от наименьшего к наибольшему напряжению, обнаруженному в плоскости изображения. Отображение зависит от диапазона жесткости, обнаруженного в интересующей области жесткости (ROI). Вот почему размер и положение блока жесткости могут вызывать искусственное изменение отображаемого напряжения, и ROI должен охватывать всю железу и окружающие ткани. Третья проблема связана с отсутствием достоверной количественной информации. Порог жесткости определить невозможно, и клиницисту предоставляются только качественные изображения. Ценность полуколичественной информации, которую можно получить путем измерения соотношения деформаций между двумя представляющими интерес областями (обычно одна считается “нормальной” с точки зрения жесткости, а другая — “ненормальной”), ограничена. Напряжение для каждого пикселя имеет цветовую маркировку (или оттенки серого) и отображается в виде наложения на изображение в режиме B. Этот метод стал доступен для эндокол-зондов, позволяющих сканировать предстательную железу несколько лет назад.

Получение и интерпретация

Эластография растяжения предстательной железы проводится после полного В-режима и цветной допплерографии в поперечной и сагиттальной плоскостях с целью измерения объема предстательной железы, выявления подозрительных участков на периферии железы (в основном гипоэхогенных, иногда гиперваскулярных) и анализа перипростатического пространства (включая семенные пузырьки). Активируется режим тензоэластографии, и каждое подозрительное очаговое поражение анализируется во время небольших циклов сжатия–расслабления, индуцируемых трансректальным зондом, в то время как пациент лежит в левостороннем положении. Также можно исследовать всю железу для обнаружения жестких участков, обычно в поперечной плоскости. Индекс качества (quality factor) позволяет органам управления обеспечивать соответствующую скорость и давление цикла сжатия–расслабления.

Жесткие ткани демонстрируют пониженную деформацию, обозначенную синим цветом, в то время как мягкие ткани имеют повышенную деформацию, обозначенную красным цветом. Эластографическая картина периферической зоны при нормальном напряжении имеет промежуточную эластичность ( рис. 7.1), в то время как внутренняя часть железы (в основном переходная зона) демонстрирует большую неоднородность и увеличивает жесткость с возрастом и объемом⁴⁰( рис. 7.1б). Гипоэхогенные поражения, выделенные синим цветом, с высокой степенью вероятности являются злокачественными ( рис. 7.2).

Рис. 7.1 Типичное распределение картины эластичности с помощью тензоэластографии у 60-летнего пациента с умеренной доброкачественной гиперплазией предстательной железы (ДГПЖ). (а) Основание предстательной железы, вид поперек, поворот датчика влево-вбок. Периферическая зона (PZ) обозначена зеленым и красным цветами из-за жесткости мягких и промежуточных тканей. По краям железы видны синеватые пятна, соответствующие недеформационным артефактам. В самой верхней и передней части железы трудно отделить центральную зону (CZ) от передней фибромышечной стромы. Эластичная граница перикапсулы обозначена красным цветом (мягкая) и видна спереди. (b) Средняя часть предстательной железы, вид поперек, поворот датчика влево-вбок. Периферическая зона (PZ) кажется больше с тем же рисунком эластичности. Переходная зона (TZ) демонстрирует более неоднородный рисунок из-за развития аденомы простаты с некоторыми синими оттенками из-за более жестких участков. Эластичная граница перикапсулы обозначена красным цветом (мягкая) и видна сбоку. (c) Верхушка предстательной железы, вид поперек, небольшое правостороннее вращение датчика. Периферическая зона (PZ) в основном обозначена зеленым цветом из-за промежуточной эластичности. Эластичная граница перикапсулы обозначена красным (мягкая) и видна спереди. Обратите внимание на неоднородный рисунок уретры с периферическими кольцевидными линиями. AFS — передняя фибромышечная строма; U — уретра.

Рис. 7.2 Картина рака предстательной железы при деформационной эластографии. (а) Типичный гипоэхогенный узелок, развившийся в задней периферической зоне, с типичным жестким рисунком, обозначенным синим цветом (стрелки); обратите внимание, что рак определенно проникает в капсулу. (b) Диффузный рак предстательной железы, поражающий всю железу, соответствующий поражению по шкале Глисона 7. Этот диагноз сложен и изначально был пропущен при проведении магнитно-резонансной томографии (МРТ). Однако эластограмма деформации выявила наличие аномальных жестких участков, выделенных синим цветом, распределенных по всей периферии и переходным зонам. Эта картина была очень стабильной при циклах сжатия–расслабления.

Ограничения

Эластография растяжения предстательной железы сталкивается с некоторыми проблемами, такими как отсутствие равномерного сжатия по всей железе, зависимость от оператора и необходимость значительной подготовки для улучшения воспроизводимости и ограничения артефактов. Одним из самых серьезных ограничивающих факторов является сложность в освоении техники, необходимой для получения соответствующих и воспроизводимых эластограмм деформации. Согласие между наблюдателями в выявлении рака может демонстрировать умеренное согласие между читателями, о чем свидетельствуют низкие значения каппа.⁴¹ Даже в опытных руках до 32% результатов эластографии деформации могут быть признаны нецелесообразными из-за технических проблем, таких как смещение плоскости сжатия.^41,42 Несоответствие плоскостей до и после сжатия приводит к неправильной оценке эластичности ткани, но этот дефект уменьшается при тренировках и установке баллона. Доброкачественная гиперплазия предстательной железы является причиной большинства ложноположительных результатов эластографии.⁴¹ Жесткие участки также могут быть результатом воспалительного заболевания предстательной железы и могут быть обнаружены до 40% пациентов, у которых рак не был обнаружен.⁴³

Сдавливание предстательной железы со стороны прямой кишки может препятствовать распространению достаточной деформации по всей предстательной железе, более конкретно по передней области предстательной железы. Следует отметить, что компрессия, применяемая к задним отделам, и последующая деформация обязательно отличаются от компрессии в передней области (из-за глубины); тот же механизм применяется к основанию и вершине из-за разного угла наклона датчика endfire. Это может повлиять на показатели деформации при эластографии (DRs), которые, как сообщалось, ниже в передней области предстательной железы, чем в задней, а также ниже в основании предстательной железы по сравнению с апикальной областью, как показали несколько исследований.^39,44,45,46

7.5.2 Эластография сдвиговой волной

В отличие от тензоэластографии (SE), эластография поперечной волной, или SWE, не требует сжатия стенки прямой кишки для получения эластограмм. Этот метод основан на измерении скорости поперечной волны, распространяющейся через ткани.⁴⁷ Она относится к области многоволновой визуализации, поскольку сочетает в себе две разные волны: одну (поперечную волну), которая предоставляет информацию о жесткости, и другую (ультразвуковую волну), которая фиксирует распространение поперечной волны. Благодаря комбинации этих двух волн эластография сдвиговой волной обеспечивает динамическую количественную карту вязкоупругих свойств мягких тканей в квазиреальном масштабе времени. Важно знать, что простата может быть легко смещена за счет сокращения мышц промежности и / или за счет введения и смещения внутриполостного датчика. Несмотря на низкую частоту кадров, получение данных в квазиреальном времени действительно полезно при сканировании предстательной железы. Средние значения эластичности рассчитываются по исследуемой области (ROI) и могут отображаться в килопаскалях (кПа) или в метрах в секунду (м / с) (если отображается скорость поперечной волны). Скорость поперечной волны (в м / с) или модуль Юнга (в кПа) имеют цветовую маркировку для каждого пикселя и отображаются в виде наложения на изображение в режиме B.

Жесткие ткани обозначены красным цветом, в то время как мягкие ткани выделены синим. Затем рассчитываются значения эластичности (среднее значение, стандартное отклонение, минимальное и максимальное) для каждого ROI ( рис. 7.4а). Можно рассчитать соотношение между средними значениями двух ROI, размещенных в подозрительной области и в прилегающей нормальной периферической зоне ( рис. 7.4а). Эта технология стала доступна в эндопротезных датчиках endfire совсем недавно, что объясняет ограниченное количество опубликованных работ.

Получение и интерпретация

SWE простаты также проводится после полной оценки состояния предстательной железы с использованием B-режима и цветной допплерографии у пациента, лежащего в левостороннем положении. Активируется режим SWE, и анализируется каждое подозрительное очаговое поражение без какого-либо давления на датчик. Оптимизированные настройки должны включать максимальное проникновение и соответствующую шкалу эластичности (от 70 до 90 кПа). Также можно сканировать всю железу для обнаружения жестких участков в поперечной плоскости. Область сканирования увеличена до максимума, чтобы покрыть половину железы в поперечной плоскости. Таким образом, каждая сторона предстательной железы сканируется отдельно и сохраняется от основания до вершины в 2 отдельных кинематографических циклах. Для каждой плоскости датчик поддерживается в устойчивом положении в течение 3-4 секунд, пока не произойдет стабилизация сигналов. Гипоэхогенные поражения, выделенные красным, с высокой степенью вероятности являются злокачественными. Цифровая кинескопная петля может быть просмотрена, и ROI может быть установлен на подозрительных участках, обнаруженных либо при сканировании в режиме B, либо при сканировании с обнаружением SWE, даже в процессе проверки. Затем для каждого ROI рассчитываются значения эластичности (среднее значение, стандартное отклонение, минимальное и максимальное).

У молодых пациентов без патологии предстательной железы периферическая и центральная зоны обозначены синим цветом с очень однородным рисунком (значения жесткости варьируются от 15 до 25 кПа), в то время как переходная зона демонстрирует жесткость ниже 30 кПа ( рис. 7.3). При развитии доброкачественной гиперплазии предстательной железы периферическая зона остается мягкой с очень однородной цветовой кодировкой синего цвета (мягкие ткани), в то время как переходная зона становится твердой (красного цвета) с неоднородным цветовым рисунком; значения эластичности варьируются от 30 до 180 кПа⁴⁸ ( рис. 7.3).

Рис. 7.3 Типичное распределение картины эластичности с помощью эластографии сдвиговой волной у 35-летнего пациента с минимальной доброкачественной гиперплазией предстательной железы (ДГПЖ) от основания до верхушки. (a) Основание предстательной железы, вид поперек. Периферическая зона (PZ) однородно мягкая и, таким образом, обозначена синими цветами. Средние значения жесткости обычно ниже 30 кПа. Центральная зона (CZ) остается довольно однородной из-за минимального развития ДГПЖ и кажется немного более жесткой со средними значениями в диапазоне от 20 до 30 кПа. Обратите внимание, что пространство между стенкой прямой кишки и задней периферической зоной обозначено синим цветом, отражающим минимальное давление, создаваемое внутриполостным датчиком. (b) Средняя часть предстательной железы, вид поперек. Периферическая зона кажется больше и остается однородной с типичным мягким рисунком и средними значениями жесткости ниже 30 кПа. Центральная зона все еще видна сзади и довольно однородна из-за минимального развития аденомы простаты, она кажется немного более жесткой со средними значениями в диапазоне от 20 до 35 кПа. Переходная зона (TZ) выглядит более неоднородной из-за развития ДГПЖ. (c) Верхушка предстательной железы, вид поперек. Периферическая зона демонстрирует такой же однородный мягкий рисунок со средними значениями жесткости менее 30 кПа. Переходная зона выглядит неоднородной из-за развития аденомы простаты, и при SWE видны некоторые передние узлы со средними значениями жесткости от 30 до 55 кПа. Из-за ограниченного переднего проникновения SWE передняя фибромышечная строма не имеет цветовой маркировки. AFS — передняя фибромышечная строма; U — мочеиспускательный канал.

Воспроизводимость SWE была изучена в одной статье и показала отличную общую воспроизводимость внутри наблюдения (внутриклассовая корреляция [ICC] = 0,876) с минимальным влиянием локализации ROI, объема предстательной железы и клинических переменных (ICC = 0,826–0,917).⁴⁹ Функция SWE в режиме реального времени позволяет сканировать всю железу и выявлять жесткие очаги, которые не всегда отображаются на изображении в режиме B ( рис. 7.4,  рис. 7.5). PCAS обычно выглядят как более жесткие участки, чем окружающая ткань ( рис. 7.5). Под руководством SWE может быть выполнена прицельная биопсия, чтобы увеличить частоту выявления рака. Несмотря на низкую частоту кадров, возможности SWE в режиме реального времени помогают оптимизировать прохождение иглы и нацеливаться на самую жесткую область узелка, что иногда не совсем соответствует результатам В-режима ( рис. 7.6).

Рис. 7.4 Эластография сдвиговой волной (SWE) типичная картина рака предстательной железы. (a) Задняя периферическая зона на верхушке предстательной железы казалась слегка гипоэхогенной. SWE выявляет очень жесткую узловую область; средняя жесткость поражения составляет 169 кПа, в то время как жесткость контралатеральной периферической зоны составляет 44 кПа; коэффициент жесткости равен 3,8. SWE позволяет количественно измерить жесткость ткани с помощью ROI. Для SWE предстательной железы типичная шкала отображаемых значений эластичности установлена на уровне от 50 до 70 кПа. Обратите внимание, что заднее перипростатическое пространство обозначено синим цветом, демонстрирующим минимальное давление внутриполостного датчика. Биопсия предстательной железы подтвердила наличие аденокарциномы по шкале Глисона 8 баллов. (b) Диагностика переднего рака предстательной железы более сложна. У этого пациента передняя периферическая зона была слегка гипоэхогенной. SWE выявляет очень жесткую узловую область; средняя жесткость поражения составляет 169 кПа, в то время как жесткость контралатеральной периферической зоны составляет 132 кПа; прилегающая задняя периферическая зона окрашена в светло-голубой цвет, соответствующий значениям жесткости ниже 35 кПа. Биопсия предстательной железы подтвердила наличие аденокарциномы по шкале Глисона 7 баллов.

Рис. 7.5 Дополнительная ценность эластографии сдвиговой волной (SWE) для диагностики рака предстательной железы и биопсии. (a, b) Допплерография простаты в режиме B и с направленной мощностью не выявила никаких повреждений в периферической зоне; одиночный гиперваскулярный узелок был замечен в переходной зоне, расположенной рядом с задней хирургической капсулой, и демонстрировал некоторую сильную гиперваскулярность (белые стрелки) в поперечной плоскости (a) и сагиттальной плоскости (b). (c) Во время сканирования от основания до верхушки, SWE выявил очень плотную узловатую область (красный рисунок) в периферической зоне на уровне середины железы. Ранее эта область была видна при визуализации в режиме В как псевдокистозная гипоэхогенная область и изначально не рассматривалась в качестве потенциальной мишени. (d) Биопсия, направленная на SWE, внутри этого поражения подтвердила наличие аденокарциномы по шкале Глисона 6. Все остальные результаты были отрицательными.

Рис. 7.6 Эластография сдвиговой волной (SWE) –целевые биопсии. (a) Это поражение предстательной железы было плохо видно при визуализации в режиме В, но легко обнаружено при SWE. Пунктирными линиями обозначен путь введения иглы. Этот угол наклона неоптимален, поскольку тракт не нацелен на самую жесткую область поражения. (b) После изгиба датчика маршрут был оптимизирован, и тракт покрывал большую часть самой жесткой части поражения. (c) Игла проходила точно в очаге поражения. Биопсия, нацеленная на SWE, представляет интерес, особенно когда поражение не видно при визуализации в режиме B.

Ограничения

При раке предстательной железы также возникают некоторые проблемы. При обнаружении жесткой области оператор должен ослабить давление на прямую кишку, чтобы убедиться, что более жесткая структура не является результатом чрезмерного давления на датчик endfire; однако некоторого давления нельзя избежать при сканировании верхушки, когда датчик наклонен, или при сканировании большой гипертрофированной предстательной железы, которая выступает в просвет прямой кишки. В случаях чрезмерного давления периферийная зона, прилегающая непосредственно к датчику, кажется жесткой. SWE имеет и другие ограничения, такие как низкая частота кадров, маленький блок SWE, стабилизация изображения и проблемы с проникновением. При наличии макрокальцинатов показатели эластичности повышаются ( рис. 7.7). Импульс поперечной волны проникает на 3-4 см. При большой простате это может не проникать достаточно глубоко, чтобы измерить переднюю зону большой предстательной железы^48,50 ( рис. 7.7с).

Рис. 7.7 Эластография предстательной железы: подводные камни и ограничения. (a) Эластография сдвиговой волной (SWE): повышенная жесткость из-за массивных кальцинатов на границе между периферической и переходной зонами (стрелки). (b) Иногда кальцификации менее заметны, и рисунок SWE всегда следует анализировать в сочетании с изображением В режиме B (стрелка). (c) SWE : большая доброкачественная гиперпрофия предстательной железы, ослабляющая ультразвуковой луч, и особенно поперечные волны. В передней части предстательной железы нет изображения эластичности ниже 2-3 см.

Как SWE, так и SE методы также страдают одними и теми же внутренними ограничениями: не все раковые образования являются жесткими, и не все жесткие поражения являются раковыми (особенно при наличии кальцификата и фиброзных изменений). Вот почему анализ рисунка жестких участков в режиме В остается обязательным.

7.6 Обзор литературы

Несколько исследований подтверждают ценность как SE, так и SWE, как показано в  таблице 7.2,  таблице 7.3 и  таблице 7.5. Можно выделить три различных применения: во-первых, характеристика аномальной области, обнаруженной при визуализации в режиме B, цветном допплерографическом исследовании или даже при предыдущем МРТ-исследовании; во-вторых, выявление поражения, не видимого ни при одном из предыдущих методов визуализации; и в-третьих, нацеливание на биопсию. Эластография предстательной железы требует специальной подготовки; кривая обучения для SE может быть более длительной из-за вариабельности ограничений, накладываемых датчиком. Некоторые расхождения в литературе возникают из-за более низкой производительности самых ранних реализаций, а более современные системы, по-видимому, проще в использовании и обеспечивают более стабильные результаты. Однако интересно отметить, что большинство производителей в США разрабатывают методы SWE и должны распространить их применение на внутриполостные датчики.

Таблица 7.2 Обзор литературы по исследованиям эластографии предстательной железы перед радикальной простатэктомией для оценки диагностических показателей в расчете на одного пациента и на ядро
Исследование	Год	Методика	Пациенты	# PCa	Sen (%)	Spef (%)	PPV (%)	NPV (%)	Соответствие (%)
Паллвейн и др.51	2007	Штамм	16	35	87	92	80	95	92
Цуцуми и др.42	2007	Штамм	51	77	82	60	–	–	–
Сумура и др.52	2007	Штамм	17	–	74	88	–	–	–
Salomon et al53	2008	Штамм	109	451	75	77	88	59	76
Цуцуми и др.39	2010	Штамм	55	115	73	89	81	84	83
Walz et al54	2011	Штамм	28	88	73	79	67	83	77
Walz et al55	2011	Штамм	32	–	72	81	67	85	–
Брок и др.56	2011	Штамм	229	894	66	72	81	53	68
Юнкер и др.45	2012	Штамм	39	48	83	–	–	–	–
Пельцер и др.57	2013	Штамм	50	–	–	–	–	–	–
Брок и др.58	2013	Штамм	86	56	49	74	78	51	62
Юнкер и др.46	2014	Штамм	39	61	67	–	–	–	–
Чжу и др.59	2014	Штамм	56	–	67	89	–	–	83
Бем и др.48	2015	SWE	60	60	81	69	67	82	74
Сокращения: Acc, точность; NPV, отрицательная прогностическая ценность; PCa, рак предстательной железы; PPV, положительная прогностическая ценность; Sen, чувствительность; Spef, специфичность; #, количество.

Таблица 7.3 Обзор литературы по исследованиям эластографии предстательной железы (strain и SWE) перед систематической биопсией для определения диагностических показателей у каждого пациента и в расчете на ядро
Исследование	Год	Методика	N	Количество PCa на пациента (%)	Sen	Spef	PPV	NPV	Acc	Количество ядер на ядро (%)	Sen	Spef	PPV	NPV	Acc
Кениг и др.60	2005	Штамм	404	151	84	–	–	–	–	906	51	67	49	68	61
Паллвейн и др.61	2008	Штамм	492	125	89	72	62	91	77	2952	69	89	51	95	87
Камои и др.62	2008	Штамм	107	40	68	81	68	81	76	940	75	77	88	59	76
Миягава и др.41	2009	Штамм	311	95	73	–	–	–	–	1539	50	53	22	81	53
Брок и др.44	2012	Штамм	178	91	51	–	–	–	–	1068	61	68	32	89	68
Барр и др.50	2012	SWE	53	26	100	–	–	–	–	318	96	96	69	99	96
Ахмад и др.63	2013	SWE	50	33	–	–	–	–	–	626	92	89	95	83	91
Ву и др.64	2015	SWE	97	26	–	–	–	–	–	1058	43	81	13	95	70
Корреас и др.65	2015	SWE	184	68	93	63	59	94	74	–	96	85	48	99	85
Бем и др.66	2015	SWE	95	38	95	67	49	90	58	–	–	–	–	–	–
Сокращения: Acc, точность; N, количество пациентов; NPV, отрицательная прогностическая ценность; PCa, рак предстательной железы; PPV, положительная прогностическая ценность; Sen, чувствительность; Spef, специфичность; SWE, эластография поперечной волной; PCa, рак предстательной железы; #, количество.

7.6.1 Сравнение эластографии с радикальной простатэктомией для диагностики рака предстательной железы

Поскольку при систематической биопсии может отсутствовать РПЖ, многие исследования^{39,42,45,46,48,51,52,53,54,55,56, 57,58,59} были проведены с использованием РПЖ в качестве золотого стандарта для оценки общей точности тензоэластографии для диагностики РПЖ. Сравнение с образцами РПЖ позволяет определить точную локализацию, объем, гистологический тип и экстракапсулярное распространение поражений РПЖ. Исследователи, сканирующие эту группу пациентов, могут быть предвзятыми, зная, что РПЖ назначено.

Наиболее важные исследования обобщены в  таблице 7.2. В 2011 году Brock et al. провели крупнейшее исследование по тензоэластографии, включающее в общей сложности 229 пациентов с подтвержденным биопсией РПЖ, проспективно обследованных на наличие подозрительных на рак участков и экстракапсулярного расширения с использованием ультразвука в оттенках серого и тензоэластографии.⁵⁶ Из 1374 обследованных секторов патологии сообщили о наличии рака у 894 (62%) пациентов и экстракапсулярного расширения у 47 пациентов. Эластография деформации правильно выявила 594 (66%) и ультразвуковое исследование в оттенках серого — 215 (24%) очагов, подозрительных на рак. Чувствительность и специфичность тензоэластографии составили 66% и 72% соответственно ( Таблица 7.2), по сравнению с 24% и 90% соответственно для ультразвукового исследования в оттенках серого. Эластография выявила самый крупный локализованный очаг опухоли у 68% пациентов. Экстракапсулярное расширение было выявлено с чувствительностью 38% и специфичностью 96% с помощью тензоэластографии по сравнению с 15% и 97%, соответственно, с помощью ультразвука в оттенках серого. В большинстве исследований сообщалось о значительном улучшении идентификации РПЖ ( таблица 7.2); действительно, Zhang et al.,⁶⁷ провели мета-анализ с использованием семи опубликованных исследований,^{39,42,52,53,54,56,68} в исследование были включены в общей сложности 508 пациентов для оценки диагностических характеристик тензоэластографии с использованием RP в качестве золотого стандарта и установлено, что объединенная чувствительность и специфичность составили 72% (95% доверительный интервал [ДИ]: 70-74%) и 76% (95% ДИ: 74-78%) соответственно. Они пришли к выводу, что тензоэластография обладает высокой точностью в обнаружении PCas. Несколько исследований^{39,45,46,52,59} также показали, что частота выявления PCa при тензоэластографии зависит от размера опухоли, объема опухоли, локализации, гистологического типа и экстракапсулярного распространения. Было обнаружено, что тензоэластография более чувствительна при выявлении поражений РПЖ с более высоким GSs, большими объемами, экстракапсулярным расширением и локализацией в периферической зоне и апикальной части.

Boehm и соавт. изучали способность SWE локализовывать поражения РПЖ до РПЖ, а также оценивали порог эластичности для выявления очагов рака.⁴⁸ Они показали, что SWE позволяет идентифицировать очаги рака на основе различий в жесткости тканей и что могут быть установлены надежные границы, позволяющие независимому от исследователя локализовать очаги РПЖ.

В последние годы концепция фокальной терапии приобретает все больший интерес.⁶⁹ Целью фокальной терапии является лечение поражения РПЖ без лечения всей предстательной железы, поскольку такой подход позволил бы значительно снизить побочные эффекты лечения, оставив нетронутыми чувствительные структуры, такие как сосудисто-нервный пучок или сфинктер мочевыводящих путей. Ограничениями фокальной терапии при РПЖ являются мультифокальный характер заболевания, а также проблема правильной идентификации и локализации поражений РПЖ с помощью биопсии простаты и /или визуализации.⁷⁰ Основное поражение РПЖ обычно называется поражением индекса РПЖ и считается ответственным за возможное метастатическое прогрессирование и смерть от рака.⁷⁰ Целью фокальной терапии является лечение только этого индексного поражения. Walz и соавторы оценили способность тензоэластографии идентифицировать поражение по индексу PCa, и они обнаружили низкую чувствительность в 59%, тогда как систематические биопсии имели чувствительность 68%.⁵⁵ Они пришли к выводу, что, если бы фокальная терапия основывалась только на эластографии деформации, только 60% всех пациентов получили бы удовлетворительное лечение индексного поражения, тогда как 40% пациентов получали бы недостаточное лечение. Однако они также заметили, что объединение данных биопсии с эластографией деформации повысило бы чувствительность до 85%.

7.6.2 Сравнение эластографии с систематическими биопсиями для диагностики рака предстательной железы

В таблице 7.3 обобщены исследования, оценивающие диагностическую эффективность эластографии по сравнению с рандомизированными биопсиями. Исследования тензоэластографии показали среднюю или хорошую диагностическую эффективность, в то время как SWE показали лучшую диагностическую эффективность; точность, чувствительность и отрицательные прогностические значения (NPV) варьировались от 61 до 87% и от 70 до 96%, от 50 до 75% и от 92 до 96% (за исключением Woo et al.), и от 59 до 95% и от 83 до 99%, соответственно, для тензоэластографии и SWE. Эти улучшения можно объяснить более высокой воспроизводимостью SWE и ее количественным характером. Миягава и соавторы⁴¹ выполнили гистологический анализ для каждого ядра и сравнили результаты с данными эластографии деформации у 311 пациентов. Среди 1528 (65%) полученных данных, которые удалось проанализировать, 805 образцов были обнаружены отрицательными, а 733 положительными при гистологическом исследовании биопсии. Из 733 положительных результатов только у 158 был диагностирован рак; из оставшихся 575 положительных результатов эластографии при отрицательной биопсии 424 (74%) изображения были признаны показывающими гиперплазию предстательной железы.

SWE — более современный метод, и в литературе можно найти меньше статей ( Таблица 7.4). Во всех исследованиях значения модуля Юнга PCa были статистически значимо выше по сравнению со значениями модуля Юнга доброкачественных поражений (p < 0,002 во всех исследованиях) ( Таблица 7.4). Барр и соавторы⁵⁰ показали, что разница в величине модуля Юнга между доброкачественными поражениями не была статистически значимой: доброкачественные по сравнению с атипией (p = 0,818), доброкачественные по сравнению с острым воспалением (p = 0,606), доброкачественные по сравнению с хроническим воспалением (p = 0,0509) и острое воспаление по сравнению с хроническим воспалением (p= 0,096), в то время как Ву и соавторы⁶⁴ показали значительную разницу между нормальной тканью предстательной железы и хроническим воспалением (p= 0,021). Два исследования показали статистически значимую линейную тенденцию эластичности пота по шкале Глисона (коэффициент ранговой корреляции Спирмена, ρ = 0,343 у Woo et al.⁶⁴ и ρ = 0,282 у Correas et al.⁶⁵ оба с p< 0,001). Кроме того, агрессивная РПЖ демонстрировала статистически значимо более высокую жесткость тканей (p < 0,01 во всех исследованиях), чем индолентная РПЖ в нескольких исследованиях.^63,64,65 Boehm et al.⁴⁸ сообщили, что ложноположительные или ложноотрицательные результаты наблюдались в передней и переходной зоне предстательной железы. В крупнейшем исследовании, ⁶⁵ включавшем 184 пациента, мы получили чувствительность, специфичность, положительные прогностические значения и отрицательные прогностические значения 97%, 70%, 70% и 97% соответственно для порога 35 кПа для диагностики РПЖ с GS ≥ 6.⁶⁵ Этот порог очень похож на тот, который был обнаружен в исследовании Barr et al.⁵⁰ (37 кПа); однако он ниже, чем у Ahmad et al.,⁶³ Woo et al.,⁶⁴ и других. Бем и др.⁴⁸ исследований при 70 кПа, 43 кПа и 50 кПа соответственно. В этих последних исследованиях поражения GS 6 были рассмотрены как доброкачественные при статистическом анализе. Это соображение также объясняет, почему в исследованиях Ahmad et al. и Boehm et al.⁴⁸ средние значения эластичности злокачественных и доброкачественных тканей в целом были выше, чем у Barr et al.⁵⁰ и Correas et al.⁶⁵ ( Таблица 7.4).

Таблица 7.4 Обзор литературы по эластографии поперечной волной простаты: средняя жесткость и стандартное отклонение для доброкачественных и злокачественных тканей (для всех поражений GS и GS 6, 7, 8 и 9).
Исследование	Год	N	# PCa	Доброкачественная ткань†	p	Злокачественная ткань‡
				Все	Норма	Инфла	PIN-код		Все	GS 6	GS 7	GS 8	GS 9
Барр и др.50	2012	53	26	22±12	–	–	–	0.0001	58±21	–	–	–	–
Ахмад и др.63	2013	50	33	75±47	–	–	83±39	0.0001	134±58	95±29	163±63	113±20	–
Ву и др.64	2015	97	26	33±18	32±17	46±38	26±11	0.002	55±46	33±19	55±49	57±40	88±64
Корреас и др.65	2015	184	68	21±6	–	–	–	< 0.0001	60±20	45±7	60±20	70±29	125±29
Бем и др.66	2015	95	38	42±20	–	–	–	< 0.0001	88±40	–	–	–	–
† Для Barr и др. и Correas и др. Поражения по шкале Глисона 6 были признаны РПЖ.
‡ Для Boem et al., Ahmad et al. и Woo et al. Поражения по шкале Глисона 6 были расценены как доброкачественные.
Сокращения: GS — балл Глисона; Infla — воспаление; N — количество пациентов; Norm — норма; PIN — интраэпителиальная неоплазия предстательной железы; p-значение; PCa — рак предстательной железы; # — количество поражений.

7.6.3 Сравнение биопсии, направленной на эластографию, с систематической биопсией по частоте выявления рака предстательной железы

Дополнительная ценность биопсий, нацеленных на эластографию, широко изучается в последние годы ( Таблица 7.5). В большинстве исследований сравниваются текущие стандартные схемы систематической биопсии от 10 до 12 основных биопсий с биопсиями, нацеленными на изображение, и / или с комбинацией как систематических, так и биопсий, нацеленных на изображение. Все исследования согласуются и показывают увеличение общего DRs по сравнению со схемой систематической биопсии, когда систематическая и целевая биопсии были объединены. Это увеличение в расчете на пациента и на основную DRS варьируется от 1 до 10% и от 2 до 6% соответственно ( Таблица 7.5).

Таблица 7.5 Частота выявления на пациента и на ядро эластографии предстательной железы (штамм и SWE) при систематической биопсии (SB), при целевой биопсии (TB) и при обеих (SB + TB)
Исследование	Год	Методика	N	Дизайн исследования	# SB	# Туберкулез	DR на пациента (%) SB	Туберкулез	СБ + Туберкулез	DR на ядро (%) SB	Туберкулез	СБ + Туберкулез
Кениг и др.60	2005	Штамм	404	СБ + Туберкулез	10	≤4	–	31	37	–	–	–
Паллвейн и др.43	2007	Штамм	230	СБ + Туберкулез	10	≤5	25	30	35	6	13	8
Нельсон и др.72	2007	Штамм	137	СБ + Туберкулез	8	≤4	40	24	44	12	20	14
Камои и др.62	2008	Штамм	107	СБ + Туберкулез	10	≤4	31	29	37	15	55	19
Айгнер и др.73	2010	Штамм	94	СБ + Туберкулез	10	≤5	19	21	28	5	24	8
Капур и др.74	2011	Штамм	15	СБ + Туберкулез	10	≤4	67	73	73	37	67	43
Ganzer et al75	2012	Штамм	139	СБ + Туберкулез	10	≤4	47	32	53	11	22	14
Брок и др.44	2012	Штамм	353	Смешанная	10	≤10	39	51	45	–	–	–
Чжан и др.76	2012	Штамм	148	SB + TB	12	≤4	–	41	44	14	76	19
Taverna et al77	2013	Штамм	102	SB	13	–	32	1	33	–	–	–
Salomon et al78	2014	Штамм	1024	СБ + Туберкулез	10	≤4	39	29	46	–	–	–
Nygård et al79	2014	Штамм	127	СБ + Туберкулез	10–12	≤4	48	24	50	18	28	20
Бем и др.66	2015	SWE	95	СБ + Туберкулез	6–18	≤3	36	28	40	9	11	9
Сокращения: DR — частота (ы) выявления; N — количество пациентов; SB — систематические биопсии; SWE — эластография поперечной волной; TB — целевые биопсии.

Только одно исследование (Boehm et al.⁶⁶) было проведено с SWE и показало, что у пациентов с подозрительными результатами SWE риск клинически значимого РПЖ в 6,4 раза выше, и что биопсии, нацеленные на SWE, увеличили DR на одного пациента на 4%. Однако в большинстве исследований также сообщалось, что незначительное количество пациентов с клинически значимым РПЖ^66,71 могут быть пропущены при выполнении только биопсии, направленной на эластографию. Следовательно, биопсия с прицелом на эластографию должна выполняться в сочетании с систематическими биопсиями.

7.6.4 Сравнение эластографии с МРТ для диагностики рака предстательной железы

Ван Хове и соавт. провели систематический обзор литературы, ⁷¹ целью которого было собрать текущие доказательства в пользу или против биопсии с прицелом на изображение при РПЖ, чтобы сделать клинически значимые выводы. В этот обзор были включены несколько технологий визуализации, включая ультразвуковое исследование с контрастированием, гистосканирование, МРТ и эластографию деформации.^{43,44,73,75,78} Неизменно все методы визуализации показывали увеличение DR при сочетании систематической биопсии с целевой. Это говорит о том, что целенаправленную биопсию следует сочетать с систематической биопсией с использованием наиболее эффективной диагностической процедуры, особенно в случае повторной биопсии.

Brock et al.⁸⁰ провели исследование, чтобы определить, может ли слияние мр-МРТ в сочетании с трансректальной тензоэластографией улучшить визуализацию поражений РПЖ по сравнению с одной только мр-МРТ. мр-МРТ показала чувствительность и специфичность 65 % и 56% соответственно, в то время как мр-МРТ в сочетании с тензоэластографией увеличили эффективность до 72% и 66 % соответственно. Они пришли к выводу, что комбинация mp-MRI и тензоэластографии улучшила визуализацию PCA и обнаружение PCA под контролем биопсии.

Ограничивая литературу сравнениями с гистопатологическими цельными срезами, Бем и соавторы⁶⁶ пришли к выводу, что диагностические показатели SWE сопоставимы с показателями МРТ⁸¹ с чувствительностью, специфичностью и точностью 81%, 69% и 74% соответственно.

7.7 Перспективы на будущее

Эластография предстательной железы должна стать дополнительным методом УЗИ при рутинном обследовании предстательной железы и процедурах биопсии, чтобы выявлять подозрительные участки и повышать частоту выявления при биопсии предстательной железы. Ее можно использовать в дополнение к В-режиму и цветной допплерографии при рутинном сканировании предстательной железы, но для этого требуется специальная подготовка. SWE обеспечивает количественные значения жесткости ткани предстательной железы и надежные границы эластичности и кажется более воспроизводимым. Основным преимуществом технологии сдвиговой волны является отсутствие вариабельности из-за деформации предстательной железы, требуемой технологией деформации. Интересно отметить, что большинство американских компаний, занимающихся тензоэластографией, разрабатывают технологию SWE. SWE также позволяет разрабатывать трехмерную эластографию предстательной железы с мультипланарной реконструкцией и сращивать МРТ с объемным УЗИ, включая эластографию. Эти новые методы должны включать в себя направляющие возможности для проведения биопсии в наиболее подозрительных областях. Улучшения в выявлении РПЖ обязательны для разработки фокальной терапии.