PTU - Polskie Towarzystwo Urologiczne

Ocena współczynnika korelacji naczyniowo-zręhowej u chorych z łagodnym rozrostem stercza i rakiem stercza w ultrasonografii przezodbytniczej, w prezentacji 3D oraz w opcji power doppler
Artykuł opublikowany w Urologii Polskiej 2001/54/1.

autorzy

Zygmunt Dobrowolski, Janusz Jaszczyński, Tomasz Drewniak, Wojciech Habrat
Katedra i Klinika Urologii Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie Kierownik Kliniki: drhab. med. Zygmunt Dobrowolski

słowa kluczowe

stercz, łagodny rozrost stercza, rak, ultrasonografia przezodbytniczą, 3D, power doppler

streszczenie

Cel pracy. Celem pracy była ultrasonograficzna ocena stopnia unaczynicnia stercza u chorych na łagodny rozrost stercza (ŁRS) i raka stercza oraz wyznaczenie współczynnika naczyniowo-zrębowego dla strefy obwodowej (PZ) i przejściowej (TZ) w celu porównania unaczynienia obu tych stref.
Metoda. Do badań ultrasonograficznych użyto aparatu finny B&K 2002 Panther ADI wraz z sondą przezodbytniczą 7,5 MHz i oprogramowaniem umożliwiającym rekonstrukcję trójwymiarową (3D) stercza. Współczynnik naczyniowo-zrębowy był definiowany jako stosunek powierzchni naczyń do powierzchni przekroju stercza przez strefę PZ i TZ. ocenionej za pomocą funkcji power doppler. Uwidacznia on przekroje przez PZ i TZ w płaszczyźnie czołowej po wykonaniu rekonstrukcji trójwymiarowej stercza. Współczynnik len porównano w badanych grupach bez podania oraz po podaniu dożylnym środka kontrastowego Levovist. Przebadano 53 chorych, w tym 39 z ŁRS i 14 z potwierdzonym histopatologicznie rakiem stercza. Grupę kontrolną stanowiło 10 młodych, zdrowych mężczyzn.
Wyniki. 1. Wskaźnik korelacji naczyniowo-zrębowej zarówno w TZ, jak i PZ był najwyższy u chorych z ŁRS, wartość pośrednią przyjmował w grupie chorych z rakiem stercza, a najniższą - w grupie kontrolnej. 2. Po podaniu Levovistu badanie power doppler wykazywało co najmniej 5-krotne wzmocnienie obrazu naczyń stercza.
WSTĘP Rozwój aparatury diagnostycznej i jej wysoki stopień zaawansowania technologicznego umożliwia lekarzom zajmującym się na co dzień ultrasonografią podjęcie prób oceny badanych narządów nie tylko pod względem ich unaczynie-nia, ale także ich prezentację w formie przestrzennej. Informacje sugerujące istnienie związku angiogenczy z rozwojem procesu nowotworowego skłoniły nas do podjęcia próby oceny unaczynienia stercza u chorych z łagodnym rozrostem stercza (ŁRS) i rakiem stercza [1,2, 4-10], Interesowała nas odpowiedź na pytanie, czy istnieją różnice w unaczynieniu strefy obwodowej i przejściowej u chorych z gruczolakiem i rakiem stercza. W tym celu podjęto próbę oceny stosunku powierzchni naczyń do całkowitej powierzchni czołowego przekroju stercza podczas przestrzennej rekonstrukcji obrazu w strefie przejściowej i obwodowej. MATERIAŁ I METODA We wrześniu i październiku 1999 r. 63 pacjentów, którzy byli pod kontrolą Katedry i Kliniki Urologii Collegium Mediami UJ w Krakowie, poddano ultrasonografii przczodbytni-czej z wykorzystaniem trójwymiarowej rekonstrukcji obrazu wraz z oceną unaczynienia w opcji power doppler. Pierwszą grupę stanowiło 39 chorych z ŁRS, drugą- 14 chorych z rakiem stercza. Grupę kontrolną stanowiło 10 młodych mężczyzn. Chcąc zwiększyć dokładność oceny naczyń, zastosowano środek kontrastowy Lcvovist, który wzmacnia echa akustyczne, pochodzące z naczyń krwionośnych. Le-vovist zastosowano u 9 chorych z ŁRS, u 11 chorych z rakiem stercza i u wszystkich mężczyzn z grupy kontrolnej. Średnia wieku chorych z ŁRS wynosiła 66 lat, z rakiem stercza - 69 lat, natomiast w grupie kontrolnej - 26 lat. W badaniu przeprowadzonym w warunkach ambulatoryjnych posłużono się ultrasonografem B&K 2002 Panther AD/ z rekonstrukcją 3D B&K Medical, model 1998 r. Zastosowano głowicę liniową, dwupłaszczyznową 8558, emitującą ultradźwięki 0 częstotliwości 7,5 MHz. Każdy chory był badany z zastosowaniem tych samych parametrów opcji power doppler: CG-34%, PRF-1001, WF-14, PRS-5. Wykonanie pomiarów odległości i powierzchni było możliwe dzięki standardowemu oprogramowaniu wymienionego powyżej ultrasonografu. Podczas badania dokonywano oceny stercza i pęcherzyków nasiennych w płaszczyźnie poprzecznej i strzałkowej, a po jej zakończeniu, dzięki opcji 3D, również w płaszczyźnie czołowej. Wydaje się, że w odniesieniu do budowy strefowej stercza odpowiednio dobrana płaszczyzna czołowa pozwala na jednoczesne uwidocznienie i ocenę strefy obwodowej obu płatów stercza, zarówno pod względem ich cchogeniczności, jak i unaczynienia. U każdego chorego wyznaczano w płaszczyźnie czołowej powierzchnię PI, poprowadzoną przez szczyt stercza i najbardziej oddalone od siebie punkty stref obwodowych. Ponadto, w celach porównawczych, wyznaczano powierzchnię P2, poprowadzoną również w płaszczyźnie czołowej, będącą przekrojem wybranym na poziomic najgęstszego unaczynienia strefy przejściowej. Zarówno w P1, jak i P2 określano powierzchnię naczyń: Pini P2n. W celu oceny istnienia korelacji naczyniowo-zrębowej stercza, w zależności od rodzaju oraz zaawansowania choroby, wyznaczono współczynniki naczyniowo-zrębowe SI, będące ilorazem powierzchni naczyniowej Pini powierzchni całkowitej stercza w przekroju Pi strefy obwodowej oraz współczynnik S2, będący ilorazem P2n i P2, tzn. stosunkiem powierzchni najgęstszego unaczynienia strefy przejściowej do powierzchni całkowitej stercza w tym przekroju. Aby zwiększyć echo akustyczne i dokładniej określić składnik naczyniowy opisanych powyżej współczynników, u części pacjentów użyto Levovistu-D Galaktozy (Schering AG) w stężeniu 300 mg/ml. Po zawieszeniu granulatu w soli fizjologicznej powstają mikroskopijnej wielkości pęcherzyki powietrza, które wzmacniają echa akustyczne. Ich stabilizację w krążeniu zapewnia dodatek kwasu palmitynowego. Zarówno stężenie 300 mg/ml, jak i ilość 5-10 ml środka po rozpuszczeniu są zalecane przez producenta w celu uwidocznienia słabych sygnałów dopplerowskich, np. w małych naczyniach kiwionośnych i przy małym przepływie krwi. Dożylne wstrzyknięcie Levovistu powinno być wykonywane powoli, około 1-2 ml/s. Najlepsze wzmocnienia obrazu obserwowano w czasie około 40-70 s po podaniu środka. Każdy pacjent otrzymał 9 ml Levovistu w stężeniu 300 mg/ml. Nie obserwowano działań niepożądanych. Dokonano oceny tych samych powierzchni (PI i P2) pod względem ich wielkości i unaczynienia (Pini P2n) po podaniu Levovistu, określając odpowiednio współczynniki korelacji naczyniowo-zrębowej S3 i S4, gdzie S3 = PI n/Pl po podaniu Levovistu, a S4 = P2n/P2 po podaniu Levovistu.WYNIKI Ryc. 1 przedstawia średnie wartości współczynnika korelacji naczyniowo-zrębowej stercza strefy\\\' obwodowej. Wartości współczynnika korelacji naczyniowo-zrębowej stercza S1 strefy obwodowej były następujące: 0,007 u chorych z ŁRS, 0,0064 u chorych z rakiem stercza i 0,0054 w grupie kontrolnej, co oznacza, że największą gęstość naczyń w stosunku do powierzchni w strefie obwodowej stercza uwidoczniliśmy u chorych z ŁRS, następnie — z rakiem stercza, a najmniejszą— u młodych mężczyzn 7. grupy kontrolnej. Ryc. 2 przedstawia średnie wartości współczynnika korelacji naczyniowo-zrębowej stercza strefy przejściowej. Wartości współczynnika korelacji naczyniowo-zrębowej stercza S2 strefy przejściowej były następujące: 0,03 u chorych z ŁRS, 0,021 u chorych z rakiem stercza i 0,0083 w grupie kontrolnej, co oznacza, że największą gęstość naczyń w stosunku do wybranej powierzchni w strefie przejściowej stercza uwidoczniliśmy u chorych z ŁRS, następnie - z rakiem stercza, a najmniejszą- w grupie kontrolnej młodych mężczyzn. Ryc. 3 przedstawia średnie wartości współczynnika korelacji naczyniowo-zrębowej stercza strefy obwodowej po wzmocnieniu echa z naczyń Levovistem. Wartości współczynnika korelacji naczyniowo-zrębowej stercza S3 strefy obwodowej były następujące: 0,086 u chorych z ŁRS, 0,036 u chorych z rakiem stercza i 0,025 w grupie kontrolnej młodych mężczyzn, co oznacza, że po podaniu Levovistu największą gęstość naczyń w stosunku do powierzchni w strefie obwodowej stercza uwidoczniliśmy u chorych z ŁRS, następnie - z rakiem stercza, a najmniejszą- w grupie kontrolnej młodych mężczyzn. Ryc. 4 przedstawia średnie wartości współczynnika korelacji naczyniowo-zrębowej stercza S4 strefy przejściowej po wzmocnieniu naczyń Levovistem. Wartości współczynnika korelacji naczyniowo-zrębowej stercza S4 strefy przejściowej byty następujące: 0,12 u chorych z ŁRS, 0,11 u chorych z rakiem stercza i 0,04 w grupie kontrolnej młodych mężczyzn, co oznacza, że po podaniu Levovistu największą gęstość naczyń w stosunku do wybranej powierzchni w strefie przejściowej stercza uwidoczniliśmy u chorych z ŁRS, następnie - z rakiem stercza, a najmniejszą w grupie kontrolnej. OMÓWIENIE WYNIKÓW DYSKUSJA 1. Jeśli porównamy wartości współczynnika korelacji na-czyniowo-zrębowej (WKNZ) strefy obwodowej i strefy przejściowej (ryc. 7), to okaże się, że unaczynienie było największe w strefie przejściowej zarówno w grupie chorych z ŁRS, jaki rakiem stercza. Dotyczy to również grupy kontrolnej .W grupie chorych na raka stercza unaczynienie w strefie przejściowej było 3-krotnie większe niż w strefie obwodowej, a w grupie chorych na łagodny rozrost stercza - 4-krotnie. 2. Jeśli porównamy wyniki współczynnika korelacji na-czyniowo-zrębowej (WKNZ) po wzmocnieniu Lcvovi-stem strefy obwodowej i strefy przejściowej (ryc. 8), to okaże się, że i tutaj unaczynienie było większe w strefie przejściowej niż w strefie obwodowej, co dotyczyło chorych z ŁRS, rakiem stercza i grupy kontrolnej. W grupie chorych na raka stercza unaczynienie w strefie przejściowej było 3-krotnie większe niż w strefie obwodowej, natomiast w grupie ŁRS było większe o około 30%. 3. Jeśli porównamy wyniki współczynnika korelacji naczy-niowo-zrębowej strefy obwodowej (ryc. 5), to należy stwierdzić, że po podaniu Levovistu uzyskano wzmocnienie obrazu naczyń: w grupie ŁRS około 12-krotne, w grupie 7 rakiem stercza - 6-krolne, a w grupie kontrolnej - 4-krotne. 4. Gdy porównamy współczynnik korelacji naczyniowo-zrębowej dla strefy przejściowej przed i po wzmocnieniu Levovistem (ryc. 6), to okaże się, że w grupie z ŁRS obraz naczyń uzyskał wzmocnienie 4-krolnc, w grupie z rakiem stercza - 5-krotne, a w grupie kontrolnej - 4,5 krotne. W aktualnej literaturze nie napotkano pracy porównującej unaczynienie w opcji power doppler w ŁRS i raku stercza po wzmocnieniu kontrastem obrazu naczyń. Badania nasze potwierdziły istnienie nowych możliwości w ocenie unaczynienia stercza po trójwymiarowej rekonstrukcji. Utworzona baza danych umożliwia dokonanie szczegółowej analizy obrazów stercza i jego unaczynienia w dowolnej płaszczyźnie oraz porównanie obrazów ullra-sonograficznych z wynikami histopatologicznymi biop-tatów stercza. Szczególnie interesująca, w naszej opinii, jest możliwość oceny przekrojów tylko przez strefę obwodową, w której wykrywa się około 70% raków stercza. Stwierdzone różnice w unaczynieniu, wyrażone różnymi wartościami współczynnika naczyniowo-zrębowego, potwierdziły przypuszczenia o możliwości różnicowania na podstawie unaczynienia pomiędzy tymi jednostkami chorobowymi. Może to być szczególnie ważne podczas kwalifikacji chorych z patologicznym poziomem PSA do biopsji stercza. Bogers [3J wykazał w swych badaniach, że analiza wzmocnionego kontrastem (Levovist) obrazu naczyń stercza w opcji power doppler zwiększa prawdopodobieństwo wykrycia raka stercza z 38% do 85%. Również nasze badania wykazały dużą przydatność kontrastu Levovist do ultrasonograficznej oceny naczyń stercza. Zgodnie z teorią neoangiogenczy, wartość współczynnika naczyniowo-zrębowego powinna być największa w przypadku raka stercza, i to w przekroju przez strefę obwodową. Z naszych dotychczasowych obserwacji wynika, że najbogatsze unaczynienie występuje u chorych na ŁRS w strefie przejściowej. Dalsze badania powinny przynieść odpowiedź na pojawiające się wątpliwości, zaś obserwowany postęp techniczny otwiera przed chorymi na raka stercza nowe możliwości diagnostyczne. WNIOSKI 1. Wskaźnik korelacji naczyniowo-zrębowej (WKNZ)jest wyższy u chorych z ŁRS, zarówno w obwodowej, jak i przejściowej strefie stercza, niż ten sam wskaźnik u chorych na raka stercza oraz uzyskany w grupie kontrolnej. 2. Levovist, podany w ilości 9 ml i stężeniu 300 mg/ml, jest skutecznym środkiem wzmacniającym echa akustycz- ne pochodzące z naczyń prostaty, co jest widoczne, gdy porównamy dane otrzymane od tych samych chorych, jednakże bez podania ww. środka. 3. Wskaźnik korelacji naczyniowo-zrębowej (WK.NZ) po podaniu Levovistu jest najwyższy w grupie chorych z ŁRS -zarówno w strefie obwodowej, jak i przejściowej stercza - co jest widoczne przy porównaniu z chorymi na raka stercza oraz z grupą kontrolną.

piśmiennictwo

  1. / // Aaminiak R. (i., Bcclage H. P., de la Roselte J. J., at al.; Contrast angiosonography: o technology to improve Doppler ultrasoundexamination Oj\\\'prostate. Eur. Urol. 199°, 35.9-20.
  2. /.\\\'/ Aaminiak R.Ci.. Bcclage H. P.,de la Rosctle.1. J., a(at: Transrectal ultrasound of the prostate: innovations and future applications. J.Urol. 1998,159.1568-1579.
  3. 13] Bogers H. A.. Scdclaar M. P. J., Dcbruyne F. M. J.: Contrast-enhanced three-dimensional power doppler angiography of human prostate: correlation with biopsy outcome. Urology 1999, 54,97-104.
  4. [4] Bree R. L.; Therole o/color Doppler and staging biopsies in prostate amcerdetection. Urology 1997,49(3ASuppl.),31-34.
  5. [5] Fensler A.. Leed Sherebrin. S., ct at: Tltree-dimensional ultrasound imaging of the vasculature. Ultrasonic 1998.36.629-633.
  6. [6] Ismail M, T.. Petersen R. O.. Alexander A. A., et at: Color doppler imaging in predicting the biologic behavior of prostate cancer. Urology 1997.50.906-912.
  7. [7] Kirby R. S.: Pre-lreatment staging of prostate cancer: recent advances and future prospects. Prostate Cancer Prostatic Dis. 1997. I. 2-10.
  8. [8] Lovoipicrre A. M.. Snow R. M.. Frydenbers M., et a!.. Prostatic cancer: role of color Doppler imaging in transrectal sonography. Roentg. 1998. 171, 205-210.
  9. [9] Ragdc II.. Kenny G. M., Murphy G. P.. et at: Transrectal ultrasound microbubble contrast angiography of the prostate. Prostate 1997, 32. 270-283.
  10. [10} Watanabe, M.. Color doppler enhancement with contrast agents for detection of prostatic cancer. Nippon Rinsh 1998. 56, 1040-1044.

adres autorów

ygmunt Dobrowolski
Klinika Urologii CM UJ
ul. Grzegórzecka 18
31-531 Kraków