The use of MRT in complex diagnostic algorithm for bone metastasis of prostate gland cancer
- Authors: Ognerubov NA1, Shatov AV2, Nesmeianov VV3
-
Affiliations:
- Voronej state medical academy
- Voronezh Railway Clinical Hospital
- Voronezh Regional Clinical Therapeutic and Diagnostic Center
- Issue: Vol 4, No 1 (2001)
- Pages: 39-43
- Section: Articles
- URL: https://new.vestnik-surgery.com/index.php/2070-9277/article/view/1277
- DOI: https://doi.org/10.18499/2070-9277-2001-4-1-39-43
Cite item
Full Text
Abstract
A comparative analysis was conducted concerning diagnostic value of laser diagnosis different methods of bone metastasis in prostate gland cancer. It was determined that the absence of laser load on the patient, comparatively low cost of low-polar magnetic-resonance therapy (MRT), high contrast resolution of MR bone images, independence of their quality from the degree of bone tissue meniralization, possibility of multi-planar bone examination make bone MRT application in diagnostic algorithm for bone metastasis of prostate gland cancer more favorable, than bone scintigraphy, regular bone radiography, and X-ray contrast tomography. Criteria for pelvis bones and spinal code MRT selection in prostate gland cancer should be: PSA level (> 10 ng/ml), T2-T3 stages of tumor process, medium- and low-differentiated tumors, independent of prostate gland cancer stages.
Full Text
Актуальность. В 50-80 % случаев у пациентов, страдающих раком предстательной железы (РПЖ), в результате диссеминации процесса развиваются метастатические поражения костей скелета [1, 3, 16]. Чаще всего поражаются нижне-грудной и пояснично-крестцовый отделы позвоночника, бедренные кости и кости таза [2, 5]. В связи с этим, для установления стадии РПЖ требуется не только определение локального распространения опухоли и оценка состояния регионарных лимфоузлов, но и выявление метастатических поражений костей [9, 14]. Обычно для обнаружения метастазов в кости выполняют конвенциальную рентгенографию, а также остеосцинтиграфию [5, 9, 15]. Некоторые авторы считают применение остеосцинтиграфии (ОС) костей скелета в алгоритме комплексного обследования пациентов с клинически локализованным РПЖ обязательным, поскольку она позволяет выявить опухолевое поражение костей на 4-10 месяцев раньше, чем рентгенография [12, 13]. Однако ОС, отличаясь исключительно высокой чувствительностью в определении патологии костей, имеет крайне низкую специфичность [8, 11, 15]. Как правило, для подтверждения результатов ОС, требуется выполнение рентгенографии и РКТ [2, 5, 9]. Относительно недавние исследования подвергли сомнению приоритетное значение ОС в выявлении метастатического поражения скелета, и показали, что МРТ является, вероятно, даже более чувствительным методом диагностики данной патологии [4, 6]. Цель настоящего исследования - сравнительный анализ диагностической и экономической эффективности применения МР-томографии для диагностики поражения костей при РПЖ, вместо вышеуказанных методов медицинской визуализации, применение которых в совокупности более дорого, чем МРТ и, к тому же, связано со значительной лучевой нагрузкой на пациента. Материал и методы исследования. Под нашим наблюдением находилось 68 пациентов в возрасте от 52 до 72 лет (медиана возраста - 61 год) с клинически установленным РПЖ. Все они подверглись комплексному обследованию, включавшему рентгенографию костей таза и позвоночника, РКТ и остеосцинтиграфию, а также МРТ и определение щелочной и кислой фосфатаз. У 41 (60,3 %) больного РПЖ был подтвержден морфологически результатами биопсии под контролем ультразвукового исследования, а в 27 (39,7 %) случаях - гистологическим исследованием тканей железы после радикальной простатэктомии. По результатам пункционной биопсии у 7 (10,3 %) пациентов с повышенным уровнем PSA (в диапазоне от 10 до 21 нг/мл, средний уровень PSA = 21,0 нг/мл) была установлена Т1 стадия заболевания. Еще у 20 (29,4 %) больных определена стадия Т2, стадии Т3 и Т4 диагностированы в 30 (44,1 %) и 11 (16,2 %) наблюдениях соответственно. ОС производилась с использованием 99m-Tc- метилендифосфоната (99m-Tc-МДФ) на гамма-камере МВ-9200 (Венгрия) с системой обработки данных «Микросегамс». РКТ выполнялась на аппарате «Tomoscan SX-Q» ("Philips", Голландия) по стандартным программам. Техника МР-томографического обследования органов малого таза, костей тазового кольца, грудного и пояснично-крестцового отделов позвоночника зависит от аппаратов, на которых оно выполняется и их программного оснащения. Тем не менее, можно применять стандартизированный протокол обследования, не зависящий, в определенной степени, от МР-томографа [10]. Мы выполняли МРТ вышеуказанных структур на низкопольном (0,14 Т) аппарате серии "Образ" (Россия). Протокол обследования включал получение Т1-ВИ и Т2-ВИ в нескольких плоскостях. Адекватная оценка костей тазового кольца достигалась получением Т1-ВИ и Т2-ВИ в двух плоскостях - аксиальной и фронтальной, с использованием как обычной спин-эховой (SE) импульсной последовательности (ИП), так и быстрых ИП (FSЕ, GRE). Для определения состояния нижне-грудного и пояснично-крестцового отделов позвоночника получали Т1-ВИ и Т2-ВИ в сагиттальной плоскости. Размеры поля изображения (FOV) выбирались в зависимости от размеров тела пациента, и обычно составляли 40х40 см (при использовании катушки для тела) и 28х30 см (при применении локальных поверхностных катушек). Матрица изображения - 128х256. Как показали наши исследования, оптимальное значение толщины срезов, не вызывающее ухудшение качества изображения, при низкопольной МРТ костей таза, а также позвоночника составляет 8-6 мм при промежутке между ними равном 6-4 мм. Результаты исследования и их обсуждение. При ОС, более высокое, чем в норме, накопление радиофармпрепарата (РФП) в нижне-грудном и пояснично-крестцовом отделах позвоночника имело место у 20 (29,4 %) пациентов, а в костях таза - у 7 (10,3 %) больных РПЖ. Следует отметить, что из этих 27 пациентов, повышение уровней щелочной и кислой фосфатаз наблюдалось у 14 (52 %) и 16 (59 %) пациентов, соответственно. Средний уровень PSA у всех 27 больных составил 15 нг/мл, при диапазоне от 12 до 36 нг/мл. На обзорных рентгенограммах костей таза и позвоночника, признаки метастатического поражения определялись только у 10 (37 %) из 27 пациентов с положительными результатами ОС, причем у восьми больных они носили остеопластический характер, а у двух - смешанный. Во всех случаях метастазы имели множественную локализацию, а при расположении в телах позвонков исследуемого отдела - поражали весь позвонок или большую его часть. Для уточнения характера костных изменений и производилась РКТ участков повышенного накопления РФП в позвоночнике и костях таза. По результатам этого исследования у 5 больных метастатические очаги в телах позвонков не были выявлены. Не определялись они и в двух случаях из семи при РКТ костей тазового кольца. Сравнительный анализ результатов рентгенографии, ОС, МРТ и РКТ показал, что повышенное накопление РФП в позвоночнике было обусловлено воспалительными и дегенеративно-дистрофическими изменениями в телах позвонков и их суставах. Аналогичного характера изменения в крестцово-подвздошном сочленении и тазобедренных суставах вызвали гиперфиксацию РФП у двух других пациентов. При МРТ метастатические поражения тел позвонков нижне-грудного и пояснично-крестцового отделов позвоночника, а также костей таза определялись у 15 (22 %) и 5 (7,4 %) пациентов соответственно. Поражение тел позвонков выражалось в наличии в них зон с измененной, в зависимости от характера процесса - остеопластического, остеолитического или смешанного (остеолитического-остеопластического), интенсивностью МР-сигнала [17]. Для более частых при РПЖ остеопластических поражений характерно наличие МР-сигнала, гипоинтенсивного на Т1-ВИ и Т2-ВИ, тогда как при остеолитических метастазах отмечается повышение его интенсивности как на Т1-ВИ, так и Т2-ВИ. При смешанных метастатических поражениях определяется наличие неоднородного, гипо- и гиперинтенсивного МР-сигнала на Т1-ВИ, и такого же - на Т2-ВИ. При РКТ участкам измененного МР-сигнала соответствовали участки повышенной или пониженной плотности (гипер- или гиподенсные) в телах позвонков и костях таза [16]. Метастазирование РПЖ в кости осуществляется гематогенным путем через венозное сплетение Батсона, соединяющееся с препростатическим и перипростатическим венозным комплексом. Считается, что частота метастазирования РПЖ в кости находится в прямой зависимости от стадии опухолевого процесса и уровня дифференцировки РПЖ [14]. У больных РПЖ в стадии Т3, частота метастатических поражений костей достигает 19 %, в стадии Т2 - 4 %, при Т1 - 1 % [1]. У пациентов с низкодифференцированной формой рака простаты частота метастазирования в кости составляет 18 %, среднедифференцированной - 4 %, и высокодифференцированной - 1,5 % [1]. Из 20 наших больных с признаками метастатического поражения костей со стадией Т1 был один (14,3 %) пациент, Т2 - также один (5 %), а со стадией Т3 - 7 (23,3 %) больных. У всех 11 (100 %) пациентов со стадией Т4 имели место метастазы в кости таза и позвоночник. Результаты гистологического исследования показали, что из этих 20 больных, низкодифференцированная форма РПЖ была у 13 (19 %) пациентов, а средняя и высокодифференцированная формы - у 5 (7,3 %) и 2 (2,9 %) больных, соответственно. По мнению Лорана О.Б. и соавт., (1999 г.) к критериями отбора на ОС, помимо стадии РПЖ (Т3) и всех случаев низкодифференцированной его формы, следует отнести повышение уровня PSA больше 10 нг/мл [1]. На нецелесообразность радионуклидного обследования костей скелета у больных РПЖ при уровне PSA сыворотки крови меньше 10 нг/мл, указывают и другие авторы, поскольку в этом случае частота метастазирования РПЖ в кости составляет 0,8 % [7]. Как мы уже указывали, средний уровень PSA у наших 27 пациентов с гиперфиксацией РФП в костях таза и телах позвонков составил 15 нг/мл. Ранняя диагностика костных метастазов РПЖ необходима для того, чтобы как можно дольше сохранить двигательные функции у больного, а также нормальное функционирование у него кишечника и органов малого таза. Некоторые авторы считают, что всем больным РПЖ с болями в спине, наличием или отсутствием неврологической симптоматики, должно проводится рентгеновское обследование, обуславленное высокой вероятностью развития у таких больных эпидуральной компрессии. [3]. Кроме того, необходимо учитывать склонность РПЖ к метастазированию в вертебральную и паравертебральную области, а также то обстоятельство, что эпидуральные метастазы являются довольно частым осложнением системно-распространенного РПЖ. Своевременная диагностика и адекватное лечение этих метастазов обеспечивают больному довольно долгое сохранение подвижности и нормальных функций тазовых органов. Однако боль в спине является поздним проявлением метастатического поражения. По данным Datz F.L. (1988 г.), у 45 % больных РПЖ эта боль отсутствовала в период обнаружения костных метастазов, а у 12 % отмечался выраженный болевой синдром, но признаки метастатического поражения костей не определялись [8]. Из 68 наших пациентов с РПЖ на боль в спине жаловались лишь 10 (14,7 %), однако в итоге комплексного лучевого обследования, включавшего РОС, рентгенографию и МРТ, метастазы выявлены не были. Вместе с тем, у 8 (40 %) больных РПЖ с метастазами в позвоночник болевой синдром отсутствовал. При МРТ у данных пациентов не определялись эпидуральные метастазы. Как показали результаты наших исследований, МРТ является единственным методом прямой визуализации эпидуральных метастазов. Последние были выявлены у 6 (40 %) из 15 больных РПЖ с метастазами в позвоночник. ОС является довольно чувствительным методом, позволяющим выявить метастазы РПЖ, когда у 43 % больных еще нет болей в костях, у 39 % - уровень кислой фосфатазы крови в пределах нормы, а у 23 % - не повышен уровень щелочной фосфатазы, но отрицательные результаты сканирования могут быть примерно у 10-50 % больных РПЖ [11]. Имея сравнительно высокую чувствительность, ОС отличается низкой специфичностью. До 25 % метастазов, якобы выявленных посредством ОС, не подтверждаются при рентгенографии и РКТ, а в 8 % случаев метод дает вообще отрицательные результаты при наличии метастатического поражения [8]. Высокий уровень ложно-положительных результатов объясняется тем, что к повышенному накоплению РФП ведет любая причина повышения метаболической активности в костях, будь то метастаз, первичная опухоль или, что наиболее часто, дегенеративные изменения суставов [15, 16]. Как показали результаты наших исследований, за метастатическое поражение может приниматься любой участок кости с диффузными склеротическими поражениями, имеющимися при различных воспалительных и дегенеративно-дистрофических процессах. Мы считаем, что, хотя ОС и больше подходит для определения метастазов во всем костном скелете, МРТ является столь же чувствительной, но гораздо более специфичной, чем ОС, для оценки тех региональных поражений костей, которые визуализируются при исследованиях простаты [4, 6]. Обзорная рентгенография имеет гораздо меньшую чувствительность, чем ОС и МРТ. Это объясняется тем, что плотность костной ткани должна измениться на 30-50 %, чтобы эти изменения зафиксировались на рентгенограммах [8, 15]. По нашему мнению, отсутствие лучевой нагрузки на больного, сравнительно низкая стоимость низкопольной МРТ, высокое контрастное разрешение МР-изображений костей, независимость их качества от степени минерализации костной ткани, возможность многоплоскостного исследования костей, делают применение МРТ в алгоритме диагностики метастазов РПЖ в кости более предпочтительным, чем ОС, обычной рентгенографии костей и РКТ. Критериями отбора на МРТ костей таза и позвоночника при РПЖ должны быть: повышенный уровень PSA (> 10 нг/мл), стадии Т2-Т3 опухолевого процесса, средне- и низкодифференцированные опухоли, независимо от стадии РПЖ.×
About the authors
N A Ognerubov
Voronej state medical academy
A V Shatov
Voronezh Railway Clinical Hospital
V V Nesmeianov
Voronezh Regional Clinical Therapeutic and Diagnostic Center
References
- Лоран О.Б., Пушкарь Д.Ю., Франк Г.А. Простат-специфический антиген и морфологическая характеристика рака предстательной железы.- Руководство для врачей.- Москва.-МЕДпресс.- 1999.- 143 с.
- Портной А.С. Хирургическое лечение аденомы и рака предстательной железы.- М.- Ленинград.- 1989.-255 с.
- Степанов В.Н., Гориловский Л.М. Рак предстательной железы.- Материалы пленума правления Российского общества урологов.- Москва.- 1999.- С.5-24.
- Algra P.R., Bloem J.L.,Tissing H., Falke T.H.M., et al. Detection of vertebral metastasis: Comparison between MR imaging and bone scintigraphy. // RadioGraphics.- 1991.- Vol.11.- P.219-232.
- Barbaric Z.L. Principles of Genitourinary Radiology.- 2-nd ed.- Thieme Med. Publ.- New York.- 1994.- 500 pp.
- Chan Y; Chan K; Lam W; Metreweli C Comparison of whole body MRI and radioisotope bone scintigram for skeletal metastases detection. // Chin. Med. J. (Engl).- 1997.- Vol.110.- P. 485-489
- Chybowsky F.M., Keller J.J.L., Bergstralh E.J., Oesterling J.E. Predicting radionuclide bone scan findings in patients with newly diagnosed, untreated prostate cancer: prostate specific antigen is superior to all other clinical parameters. // J. Urology.- 1991.- Vol.145.- P.313-318.
- Dutz F.L. Nuclear Medicine.- Year Book Med Publish.- Chicago.-1988.-331 pp.
- Eisenberg R.L. Diagnostic Imaging. An Algoritmic Approach.- J.B. Lippincott Comp.- New York.- 1988.- 713 pp.
- Freedman G.M., Negendank W.G., Hudes G.R., Shaer A.H., et al. Preliminary results of a bone marrow magnetic resonance imaging protocol for patients with high-risk prostate cancer. // Urology.- 1999.- Vol. 54.- P.118-23
- Knudson G., Grinis G., Lopez-Majano V., et al. Bone scan as stratification variable in adavanced prostate cancer. // Cancer.- 1991.- Vol. 68.- P. 316-320.
- Levenson R.M., Sauerbrunn B.J.L., Bates H.R., et al. Comparative value of bone scintigraphy and radiography in monitoring tumor response in systemically treated prostatic carcinoma. // Radiology.- 1983.- Vol. 146.- P. 513-518.
- Lund F., Smith P.H., Suciu S., et al. // Do bone scans predict prognosis in prostatic cancer? A report of the EORTC protocol 30762. // Br. J. Urology.- 1984.- Vol. 56.- P. 58-63.
- McCullough D.L. Difficult Diagnoses in Urology.-1988.- Churchill Livingstone.- New York.- 354 pp.
- Mettler F.A., Guiberteau M.J. Essential of Nuclear Medicine Imaging.-3-rd ed.-W.B. Sounders Comp.-Philadelphia.-1991.-357 pp.
- Pollack H.M. Imaging of the prostate gland.- In : Gastrointestinal and Urogenital Radiology.- Lunderquist A., Pettersson H.,(Ed-s).- Merrit Communications.- London.- 1991.- P.275-306
- Turner J.W., Hawes D., Williams R.D. Magnetic resonance imaging for detection of prostate cancer metastatic to bone. // J. Urology.- 1993.- Vol. 149.- P.1482-1484.
