Мультипараметрическое ультразвуковое исследование простаты: роль в диагностике рака простаты

Резюме

Последние достижения в технологии ультразвукового исследования (УЗИ) создали такие методы, как допплеровское УЗИ, гистосканирование, усиленное контрастом УЗИ, эластография и микроультразвук. Первые результаты этих методов УЗИ были многообещающими, хотя существуют определенные ограничения, в частности потребность в специализированном оборудовании, непоследовательность результатов, отсутствие стандартизации и внешней валидации. В этом обзоре мы определили исследования, которые оценивают мультипараметрическую ультрасонографию (мпУЗИ), комбинацию нескольких методов УЗИ, для диагностики рака предстательной железы (РПЖ). За последние 5 лет растет количество исследований, которые показывают, что использование мпУЗИ приводит к высокой эффективности выявления РПЖ и клинически значимого рака предстательной железы (КЗРПЖ), используя гистологию радикальной простатэктомии в качестве эталонного стандарта.

Недавние исследования продемонстрировали роль мпУЗИ в улучшении выявления КЗРПЖ и рекомендаций по биопсии и лечению простаты. Кроме того, некоторые аспекты, такие как более низкая стоимость, визуализация в реальном времени, применение для некоторых пациентов, имеющих противопоказания к магнитно-резонансной томографии (МРТ), и доступность в офисных условиях, являются явными преимуществами мпУЗИ. огласованность между наблюдателями по мпУЗИ была в целом низкой; однако это ограничение можно улучшить, используя стандартизированные и объективные системы оценки, такие как модель машинного обучения. Превосходит ли мпУЗИ МРТ, пока неясно. Необходимо провести многоцентровые рандомизированные контролируемые исследования, которые бы непосредственно сравнивали мпУЗИ и мультипараметрическую МРТ.

Ключевые слова

мультипараметрическая ультразвуковая диагностика, биопсия простаты, рак простаты, рак простаты

Вступление

Рак предстательной железы (РПЖ) является вторым по распространенности онкологическим заболеванием и пятой по частоте причиной смерти от рака среди мужчин во всем мире в 2020 году. 1 Трансректальная ультразвуковая биопсия (ТУЗБ) предстательной железы (ПЖ) является золотым стандартом диагностики РПЖ. 2 Хотя ТУЗБ имеет ряд преимуществ, включая доступность, экономическую эффективность, удобство для урологов и возможность предоставления рекомендаций в режиме реального времени, сам по себе ТУЗБ не может надежно выявить РПЖ. 3 Таким образом, необходим более точный метод диагностики.

На сегодняшний день магнитно-резонансная томография (МРТ) позволяет получить анатомическую/функциональную визуализацию предстательной железы и визуализировать большинство клинически значимых форм рака предстательной железы (РПЖ).4–7 Интерпретация последовательностей мультипараметрической магнитно-резонансной томографии (мпМРТ) стандартизирована Системой отчетности и данных о визуализации предстательной железы (PIRADS). 8 Используя программное обеспечение для объединения ранее полученных изображений МРТ и ТУЗИ в реальном времени, БП совмещенная с МРТ/ТУЗИ интегрирует преимущества, как и МРТ с ее способностью выявлять поражения так и ТУЗИ с ее визуализацией в реальном времени. 6,9 Повреждение, видимое на МРТ, может быть точно отобрано с помощью прицельной БП совмещенной с МРТ/ТУЗИ, а каждая траектория биопсии с пространственными координатами в простате записывается в программное обеспечение объединения МРТ/ТУЗИ для просмотра. На самом деле, сочетание МРТ/ТУЗИ с прицельной БП приобрело популярность, и проведение мпМРТ перед БП у всех мужчин с подозрением на РПЖ рекомендовано руководствами (например, Европейской ассоциацией урологов), Американской ассоциации урологов и Общества абдоминальной радиологии). Однако мпМРТ имеет ряд ограничений, включая доступность, высокую стоимость, сложность визуализации в реальном времени и низкую согласованность между читателями. 4,5 Кроме того, движение пациента/простаты, деформация простаты и ошибка регистрации между МРТ и ТУЗИ изображениями могут влиять на обнаружение и локализацию опухоли. 10, 11

Недавние достижения в технологии ультразвукового исследования (УЗИ) создали такие методы УЗИ, как допплеровское УЗИ, гистосканирование, ультразвуковое исследование с контрастированием (УЗИК), эластография и микроультразвуковое исследование (микро-УЗИ). 12–17 Несмотря на то, что эти новые методы имеют некоторые ограничения, включая потребность в специализированном оборудовании, непоследовательные результаты, отсутствие стандартизации и внешней валидации, первые результаты мультипараметрического УЗИ являются многообещающими (Таблица 1). 18–23 “Мультипараметрическое ультразвуковое исследование (мпУЗИ)” привлекает внимание в области урологии и радиологии. В рекомендациях Европейской ассоциации урологов (ЕАУ) по РПЖ упоминается мультипараметрическое ультразвуковое исследование как перспективный метод визуализации для диагностики РПЖ, но также отмечается, что его недостатком является недостаточная стандартизация и отсутствие широкомасштабной оценки. 24 В настоящее время в рекомендациях не указано, должно ли мпУЗИ быть дополнительным или самостоятельным методом визуализации для диагностики РПЖ. В этой статье мы рассматриваем исследования, посвященные роли новых методов УЗИ и мпУЗИ в диагностике РПЖ, и описываем будущие направления.

Таблица 1. Особенности методов УЗИ.

B-mode, режим яркости; УЗИУК, УЗИ усиленное контрастом; ОТ, Очаговая терапия; мпУЗИ, мультипараметрическое УЗИ; РПЖ, рак предстательной железы; ПЗ, периферическая зона; ТУЗИ, трансректальное УЗИ; ТЗ, транзитная зона; УЗИ, Ультразвуковая диагностика; УЗИ, Ультразвуковая диагностика.

Ультразвуковые методы, используемые для диагностики РПЖ

ТУЗИ в режиме “brightness“

Обычные УЗ-изображения обычно генерируются в brightness (В) режиме. 25 Характеристика тканей на УЗ-изображениях в режиме В возможна с помощью оценки акустических параметров, таких как коэффициенты ослабления и обратного рассеивания, полученных из радиочастотных (РЧ) эхо-сигналов. 26 Изображения УЗИ в B-режиме отображают карты амплитуды эхо-сигнала на мониторе с серой шкалой и значениями яркости пикселей, которые являются функцией видеосигнала. 27 Сначала датчик излучает короткий УЗ-импульс, который проникает глубоко в ткань или, при соприкосновении с тканью с другим акустическим импедансом, отражается по направлению к датчику. Изображения затем создаются путем обнаружения этих обратно рассеянных ультразвуковых волн. Длина ультразвуковых волн и различные акустические импедансы влияют на формирование изображения в В-режиме. 28, 29

Визуализация в B-режиме имеет ограничения в выявлении ПСА, поскольку сигналы обратного рассеивания от РПЖ и нормальной простаты могут быть похожими (Рисунок 1(a)). Сигналы, генерируемые из переходной зоны в этом режиме сонографии, также имеют тенденцию к неоднородности. 30 Кроме того, при использовании различных компенсаторных настроек для получения изображений одной и той же ткани в В-режиме, таких как усиление и временное усиление, ожидается визуализация различных изображений. Использование одинаковых настроек визуализации различными операторами может помочь больше всего смягчить эту проблему. 28

Рисунок 1. Репрезентативные изображения В-режима, ЦДУЗИ и УЗИУК. Мужчина 55 лет с уровнем ПСА 6,8 нг/мл на активном наблюдении по поводу рака ГО1. Дальнейшая биопсия обнаружила рак ГО2 в правой периферической зоне от верхушки к основанию. Подтверждено гипоэхогенное поражение 2 см × 1,5 см (а) с кровотоком вокруг поражения и диффузным кровотоком в пределах поражения на ЦДУЗИ (б) (стрелка). На УЗИУК (в) более быстрое поглощение контраста в правой верхушке простаты и равномерное поглощение в остальной части простаты (стрелка).

В-mode – режим яркости; CDUS – цветное допплеровское ультразвуковое исследование; CEUS – ультрасонография с контрастным усилением; ГО- группа оценки; ПСА – простат-специфический антиген.

Традиционно сонографическая визуализация в B-режиме используется как часть первичного метода выявления РПЖ. Визуализация в B-режиме ТУЗИ была широко изучена для оценки ее диагностической способности в выявлении РПЖ. Его преимущества включают получение изображений в режиме реального времени и то, что он является наиболее доступным, экономичным и наименее вредным медицинским устройством для визуализации. 26 Однако, чувствительность и специфичность обычного УЗИ в В-режиме ТУЗИ ограничены и составляют от 40 до 50% при выявлении РПЖ по данным большинства исследований. 30 По данным Postema и соавт., 29 чувствительность стандартного УЗИ в В-режиме ТУЗИ в выявлении РПЖ составляет лишь от 11 до 35%, а положительный прогноз – от 17 до 57%. Однако полезность УЗИ в B-режиме, похоже, была подорвана, согласно данным Steinkohl и соавт., 31 которые показали, что визуализация предстательной железы в B-режиме ТУЗИ может выявить до 62% поражений, видимых при МРТ, что на сегодняшний день является самой точной методикой визуализации. Кроме того, B-режим считается недостаточно точным для выявления опухолей, что делает необходимым проведение систематических биопсий под контролем УЗИ. Систематическая биопсия является широко принятой практикой для выявления РПЖ, при которой образцы из заранее определенных анатомических зон простаты убираются бесцельным способом. 26 Однако, учитывая случайность такого подхода, он приводит к увеличению частоты ошибочноотрицательных результатов до 35%.31

Допплер -УЗИ

Цветное допплеровское ультразвуковое исследование (ЦДУЗИ) было предложено как инструмент для повышения точности ТУЗИ с использованием другого параметра, чем эхогенность на обычном УЗИ в В-режиме. 12 Сосудистость подозрительного гипоэхогенного участка на обычном УЗИ в серой шкале В-режиме может быть идентифицирована и охарактеризована с помощью ЦДУЗИ или мощной ультразвуковой допплерографии (МУД). 32 Хотя МУД является более чувствительной, чем КГУЗИ, в выявлении медленного кровотока, МУД не продемонстрировала лучшего выявления РПЖ, чем ЦДУЗИ. 32 К тому же, МУД не показывает направление движения кровотока. 22

Ангиогенез является одним из патологических признаков роста опухолей. Допплеровское смещение определяется как разница длин волн, вызванная движением объекта. Принцип допплерографии заключается в том, чтобы помочь идентифицировать изменения длины волны, отражающие движущиеся клетки в кровотоке. 33 Таким образом, увеличение количества смещений связано с неоваскуляризацией в этой ткани. 22, 17

Допплеровские паттерны потока между злокачественными и доброкачественными поражениями были оценены Ashi и соавт. 12 в этой серии исследований средняя скорость кровотока в поражениях РПЖ составляла 1,35 см/с по сравнению с медианой 0,36 см/с для их доброкачественных аналогов. Кроме того, поток был непрерывным и фазным для злокачественных образований и нерегулярным для доброкачественных. Характеристики кровотока, которые наблюдаются в участках РПЖ, возможно, связаны с большим количеством сосудов, увеличенным диаметром и пониженным сопротивлением кровотока. Отсутствие гладких мышц в неоваскуляризированных сосудах объясняет пониженное сопротивление потоку. Кроме того, увеличенный объем клеток в очаге поражения может сужать эти сосуды, увеличивая скорость кровотока. ЦДУЗИ может обнаруживать сосуды размером до 1 мм, однако микрососуды в злокачественных опухолях простаты имеют размер до 10 микрон, что представляет диагностическую проблему для этого инструмента. Тем не менее, МУД можно использовать для повышения чувствительности к меньшим сосудам (менее 2 мм). 17, 34

При оценке поражения РПЖ с помощью ЦДУЗИ были описаны различные картины течения: (1) очаговое в пределах поражения, (2) течение вокруг поражения и (3) диффузное течение в пределах поражения, причем последнее является наиболее распространенной картиной . 32

Кулиговская и соавт. 35 сообщили о диагностической эффективности ЦДУЗИ для выявления РПЖ у 544 пациентов с БП, которым была проведена секстантная биопсия и прицельная биопсия патологических образований УЗИ. Чувствительность/специфичность выявления РПЖ составляла 41%/85% при применении только ТУЗИ, 43%/66% при применении только ЦДУЗИ и 57%/61% при применении комбинации. Существует возможность для дальнейшего улучшения эффективности допплеровского УЗИ. Недавно Zeng и соавт. 36 исследовали диагностическую эффективность трехмерного (3D) силового допплеровского УЗИ (3D-МУД) для выявления КЗРП с помощью метода компьютерного анализа виртуального органа. В общем 99 участникам с подозрением на РПЖ проспективно выполнили ТУЗИ + МУД + 3D-МУД. Используя выявление КЗРП на БП как референтный стандарт, индекс васкуляризации, определенный с помощью 3D-МУД, достиг 86% чувствительности и 87% специфичности. Индекс васкуляризации рассчитывался по проценту цветно-кодированных вокселей в пределах суммы процентов. Выявление КЗРП с помощью индекса васкуляризации составило 82,1% и было статистически выше, чем ТУЗИ (69,5%) и МУД (63,4%).

Чувствительность для выявления РПЖ возрастает при использовании ЦДУЗИ, что улучшает диагностические показатели ТУЗИ. Специфичность, наоборот, снижается. Это можно объяснить тем, что простатит может быть интерпретирован как злокачественное поражение, а также преимущественной идентификацией более крупных по размеру и более высокой степени поражений с помощью допплерографии, в которых чаще происходит ангиогенез. .37,38 Поэтому воспалительные изменения или состояния в простате можно легко спутать со злокачественной опухолью без соответствующей клинической корреляции. ЦДУЗИ также можно использовать в других ситуациях, например, для сравнения повторных биопсий или как маркер нежизнеспособной ткани после местного лечения РПЖ путем измерения отсутствия допплеровских сигналов. 38 Основными ограничениями ЦДУЗИ являются зависимость от оператора и отсутствие стандартизации.

Сверхсовременная микрососудистая визуализация (СМВ) – это новая технология, которая визуализирует медленный микрососудистый кровоток. 33 В то время как обычная допплерография может отображать сигналы помех, вызванные движением тканей, СМВ подавляет помехи, чтобы целенаправленно обнаружить сигнал кровотока благодаря своему машинному алгоритму. 39 По сравнению с обычной допплерографией, СМВ может визуализировать медленный кровоток с высокой частотой кадров, высоким разрешением, высокой чувствительностью и меньшим количеством артефактов движения. Zhu и соавт. 33 обнаружили, что СМВ обнаружила кровеносные сосуды у 97,3% пациентов с РПЖ, а также положительную корреляцию между количеством микрососудов на СМВ и оценкой биопсии по шкале Глисона. Интересно, что Ohashi и соавт. 40 сообщили о случае, когда медленный кровоток в стромальной саркоме предстательной железы (ССП) был обнаружен с помощью СМВ. Следует отметить, что внутриопухолевый кровоток не был обнаружен с помощью обычного ЦДУЗИ. Они выполнили прицельную биопсию в направлении кровотока под руководством СМВ, и жизнеспособные опухолевые клетки были успешно отобраны. Они подчеркнули полезность СМВ для нацеливания на поражения с внутриопухолевым кровотоком, указывающим на жизнеспособные клетки, поскольку ССП часто включает большой некротический участок. Кроме того, некоторые исследователи выполняли СМВ до и после очаговой абляции при локализованном РПЖ. 39,41 Используя СМВ, они подтверждали наличие опухолевого кровотока до абляции, а затем подтверждали исчезновение кровотока после абляции для определения технического успеха абляции. 39,41 Хотя влияние СМВ на онкологические результаты еще не доказано, целевая БП и очаговая абляция под руководством СМВ представляется целесообразной.

HistoScanning

HistoScanning – это ультразвуковая система визуализации, которая используется для повышения точности обнаружения, локализации, объема опухоли и предполагаемых изменений РПЖ, состоящий из сканирования и последовательной оценки ткани предстательной железы с помощью ректального датчика. 13 Эта технология позволяет проводить программный анализ необработанных 3D-реконструированных данных УЗИ в сочетании с радиочастотами и их сравнение с базой данных, предварительно загруженной в систему. 13,42 Программное обеспечение HistoScanning предлагает три различных алгоритма, связанные с неоднородностью тканей, плотностью клеток и сосудов, для анализа сигналов перед выводом результатов на экран. 43

Технология HistoScanning выполняется в три этапа по порядку. Во-первых, датчик ТУЗИ, соединенный снаружи с двигателем (моторизованный ТУЗИ), генерирует полное 3D-сканирование предстательной железы. Во-вторых, оператор очерчивает зоны интереса (ЗИ) с помощью программной платформы HistoScanning. Наконец, компьютеризированный алгоритм анализа в режиме нереального времени показывает участки с красным кодом, подозрительные на РПЖ, и соответствующий объем опухоли. 44,45 Однако, в случаях, когда встречаются данные визуализации низкого качества, в анализе отображаются участки с фиолетовым кодом. 44,45

Подобно методам слияния МРТ-УЗИ, истинное таргетирование (true targeting) HistoScanning (HS-TT) позволяет преобразовать результаты HistoScanning в мишени ТУЗИ в режиме реального времени. 13 После анализа изображений и алгоритмов дополнительная программная система предоставляет оператору команды о том, как маневрировать зондом ТУЗИ, оснащенным направляющей иглой, чтобы отобрать образцы ядер из определенных, идентифицированных красным кодом участков. 7,44,45

Кроме того, так же, как метод промежностной БП приобрел популярность, метод промежностной биопсии HistoScanning также эволюционировал. Промежностная биопсия HistoScanning выполняется во время дорсальной литотомии пациента. Биопсия под контролем промежности выполняется с помощью трехплоскостного ультразвукового датчика, системы отчетов HistoScanning и шаблонной сетки для брахитерапии в качестве ориентира. Таким образом, прицельная биопсия с помощью шаблона HistoScanning может быть выполнена без дополнительных процедур. 7

В литературе существуют противоречивые данные относительно эффективности HistoScanning при выявлении РПЖ. 42,46 Некоторые предыдущие исследования показывают высокую точность HistoScanning при выявлении поражений РПЖ объемом ⩾0,5 см3 с чувствительностью и специфичностью до 100% и 80%, соответственно. 47 Несмотря на эти ранние обнадеживающие результаты, дальнейшие исследования дали противоречивые выводы с более низкой чувствительностью (37-70,3%) и специфичностью (14,7-73%).42,46,48,49 Аналогично, исследование, в котором был выявлен меньший объем поражения РПЖ ⩾ 0,1 см3, показало еще более низкие результаты (60% и 66% соответственно). 50 Более того, несколько исследований пришли к выводу, что точность HistoScanning определяется объективными факторами, такими как объем простаты, и субъективными факторами, включая опыт оператора в выполнении моторизованной ТУЗИ, что имеет важное значение для 3D-реконструкции данных сочетания радиочастот и УЗИ. 13 Таким образом, HistoScanning может быть ценным инструментом для опытных операторов.

УЗИУК 

Joyner и соавт., 51  в 1967 году описали ультразвуковое контрастное исследование во время выполнения эхокардиограммы. Введение солевого раствора через внутрисердечный катетер образовывало мини-пузырьки, которые во время исследования воспринимались как облака эхосигналов. УЗИУК состоит из техники визуализации, предусматривающей внутривенное введение ультразвуковых контрастных веществ для улучшения визуализации структур, представляющих интерес. 52 В частности, для РПЖ эта стратегия помогает в выявлении, диагностике и наблюдении за подозрительными поражениями при выполнении прицельной БП с ТУЗИ.

Обычная серошкальная ТУЗИ ограничивается выявлением РПЖ или различением аблированной предстательной железы от нормальной с высокой точностью. Однако препараты, содержащие микропузырьки, которые улучшают визуализацию микрососудов предстательной железы, увеличивают шансы на выявление злокачественного поражения, поскольку аденокарцинома предстательной железы характеризуется ангиогенезом с увеличением плотности микрососудов(Рисунок 1(c)). 53 УЗИУК имеет несколько потенциальных преимуществ в ведении больных с РПЖ, включая диагностику, облегчение проведения таргетированной БП, оценку в реальном времени и подтверждение адекватной абляции тканей после очаговой терапии (ОТ), а также идентификацию рецидива заболевания в период постабляционного наблюдения с помощью лучшего разрешения сосудистых визуализаций. 52

Допплеровское ультразвуковое исследование может точно оценить макрососуды, но не сосуды менее 200 мкм, которые обычно наблюдаются при ангиогенезе. Ультразвуковой контраст, содержащий микропузырьки размером 2-6 мкм, является сугубо внутрисосудистым, поскольку они не проникают в интерстициальное пространство, они достаточно малы, чтобы пройти через легочный кровоток и попасть в системный кровоток, но достаточно велики, чтобы не выйти за пределы эндотелия, и прекрасно позволяют увидеть микрососуды, характерные для аденокарциномы предстательной железы. 54,55 Следующие препараты, усиливающие ультразвук (ПУУ), одобрены к использованию: Lumason® (микросферы из гексафторида серы липидного типа А), SonoVue®, Definity® или Luminity®.56 ПУУ не требуют лабораторных исследований перед процедурой и не имеют нефротоксичности, гепатотоксичности или кардиотоксичности. Многоинституциональное исследование с участием 5576 пациентов, которым проводили эхокардиографию с контрастированием, показало, что частота нежелательных явлений составляла 0,27%, причем все нежелательные явления были легкими и транзиторными. 57

С помощью УЗИУК можно оценить перфузию в мелких микрососудах (40 мкм), наблюдаемых при РПЖ, с положительным прогностическим значением до 91,7%, чувствительностью до 79,3% и точностью до 83,7%. Добавление прицельной БП под контролем УЗИУК может быть связано со значительным улучшением частоты обнаружения рака по сравнению с 12-контактной систематической биопсией. 14,58,59,60 Кроме того, она обеспечивает немедленную интраоперационную визуализацию абляционного участка с четкими и острыми краями, что подтверждает, что подозрительный участок действительно был обработан, как и планировалось. Следует отметить, что УЗИУК является убедительной стратегией для оценки и диагностики других урологических злокачественных новообразований, таких как рак почки и мочевого пузыря. 61,62

Собственное программное обеспечение может обрабатывать необработанные данные, полученные УЗИУК.63 Кривая временной интенсивности (КВИ) изображается программным обеспечением, которое откладывает среднее значение эхосигнала в дБ (ось X) против времени (ось Y). Из КВИ можно получить количественные параметры, такие как пиковая интенсивность (ПИ), наклон смыва (НС) и время до пика (ВДП). Сравнивая КВИ, выделенный из подозрительной на рак зоны интереса предстательной железы и контралатеральной нормальной ЗИ, РПЖ демонстрирует более высокую ПИ, более крутой НС и более ранний ВДП. 64,65 Удаленная ткань с помощью высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука (ВИСУ) может быть подтверждена в виде плоской кривой с минимальным наклоном на КВИ (Рисунок 2). 52

Изображение 2. Репрезентативные изображения до/после ВИСУ с помощью УЗИУК. Мужчина 62 лет, ПСА 8,2 нг/мл. Мультипараметрическая МРТ перед биопсией выявила подозрительное поражение ПЖ в левой периферической зоне от основания до верхушки железы (5 баллов по шкале PIRADS). Систематическая биопсия из 12 пункций плюс 6 прицельных пункций выявили рак ГО2 с левой стороны простаты. Пациент пожелал пройти левую геми-ВИСУ как окончательное лечение РПЖ. Перед ВИСУ было проведено УЗИУК для оценки сосудистого русла двусторонних долей простаты (стрелкой показано контрастное усиление на раковом участке). Анализ кривых “время-интенсивность” показал более высокую пиковую интенсивность, более крутой наклон замывания и более раннее время до пика на левой стороне простаты (желтый круг и желтый график), чем на правой стороне (зеленый круг и зеленый график). Сразу после ВИСУ было проведено повторное исследование с помощью УЗИУК для подтверждения абляции (стрелка). В то время как обработанная боковая доля успешно потеряла сосудистую активность, контралатеральная сторона сохранила сосудистую активность. На этом этапе процедура была прекращена. После операции уровень ПСА снизился до 0,26 нг/мл, дальнейшие визуализационные исследования (мпМРТ, ТУЗИ в B-режиме, ЦДУЗИ и УЗИУК) не выявили рецидивирующего подозрительного поражения ПЖ. Через год после ВИСУ повторная систематическая биопсия подтвердила отсутствие рака как на пролеченной, так и на непролеченной стороне простаты.

В-mode – режим яркости; ЦДУЗИ- цветное допплеровское ультразвуковое исследование; CEUS с контрастным усилением – УЗИ с контрастированием; ГО – группа оценки; HIFU – высокоинтенсивный фокусированный ультразвук; мпМРТ- мультипараметрическая магнитно-резонансная томография; РПЖ – рак предстательной железы; PIRADS – система отчетности и данных о визуализации предстательной железы; ПСА – простат-специфический антиген; МРТ – магнитно-резонансная томография; КВИ – кривая “время-интенсивность”; ТУЗИ – трансректальное ультразвуковое исследование.

Эластография

Ультразвуковая эластография – метод визуализации, который выявляет и количественно оценивает жесткость тканей – помогает в диагностике РПЖ, поскольку злокачественная ткань имеет большую жесткость, чем доброкачественная. Два самых распространенных вида эластографии, применяемых для исследования простаты, – это компрессионная эластография (КЭ) и сдвиговолновая эластография (СВЭ). 66 КЭ измеряет деформацию, возникающую в ткани под воздействием механической нагрузки, вызванной трансректальным датчиком. Чтобы избежать риска чрезмерного сжатия и ложного увеличения жесткости тканей, для разделения зонда и прямой кишки можно использовать надутый баллон (например, с водой). 67 СВЭ измеряет распространение механических волн через ткань, которое может меняться в зависимости от ее жесткости. 68

КЭ простаты продемонстрировала лучшую точность, чем ТУЗИ, в выявлении РПЖ. Мета-анализ с участием 508 пациентов, в котором сравнивали КЭ с гистопатологией после радикальной простатэктомии (РП), показал чувствительность 72% и специфичность 76% для выявления РПЖ. 69 Систематический обзор, включавший 1840 пациентов, показал увеличение на 7-15% общего выявления РПЖ, когда прицельная биопсия с помощью ТУЗИ-эластографии комбинировалась с системной биопсией, по сравнению с одной только системной биопсией. 70 Schiffmann и соавт., 71 однако, не сообщают о подобных результатах. Результаты исследования с участием 679 мужчин и 4074 биоптатов простаты из 6 различных участков простаты продемонстрировали, что КЭ-таргетная биопсия имеет общее высокое значение специфичности (90%) и отрицательную прогностическую ценность (ОПЗ, 87%), а также низкое значение чувствительности (19%) и положительную прогностическую ценность (ППЗ, 25%). Низкие значения чувствительности и ППЗ свидетельствуют о том, что КЭ может не выявлять секстанты, которые действительно являются признаками РПЖ.

Систематический обзор, включавший 2227 пациентов из 16 исследований СВЭ, показал многообещающие результаты. 72 В девяти проанализированных исследованиях систематическая биопсия была референтным стандартом на уровне каждого образца (ядро, секстант). Объединенная чувствительность и специфичность составляла 85% и 85% соответственно. Когда гистопатология РП использовалась в качестве референтного стандарта, объединенная чувствительность и специфичность составляли 71% и 74% соответственно. Fu и соавт. 73 также продемонстрировали положительные результаты в своем проспективном исследовании 221 пациента, в котором сравнивали СВЭ с МРТ простаты. Чувствительность, специфичность, ППЗ, ОПЗ и точность составляли 78,97%, 90,67%, 71,30%, 93,66% и 88,03% соответственно. Между СВЭ и МРТ не было статистически значимой разницы в диагностике РПЖ (p = 0,259). Однако диагностическая способность СВЭ была несколько лучше, чем МРТ, для диагностики КЗРП (p = 0,013). Другие результаты были получены Xiang и соавт. 74 Было показано, что сама по себе СВЭ имеет более низкую диагностическую ценность, чем МРТ, но комбинация обоих методов визуализации продемонстрировала более высокую чувствительность, чем любой из методов в отдельности.

Несмотря на благоприятные результаты, эластография не лишена недостатков. Во-первых, ручное сжатие простаты оператором КЭ может изменить эластичность ткани, что ограничивает точность диагноза. 75, 76 Это снижает воспроизводимость результатов, поскольку они зависят от навыков и опыта врача. Кроме того, не существует метода равномерного сжатия простаты. Во-вторых, жесткие поражения не обязательно указывают на рак, а раковые поражения не всегда являются жесткими. 77 Сопутствующие факторы, такие как увеличение объема простаты, кальцинаты и фиброзная ткань, могут привести к ложноположительным результатам. Наконец, значительные ограничения включают малый размер окна, низкую частоту кадров и проблемы с проникновением при проведении СВЭ. 66

Эластография предстательной железы может рассматриваться как дополнительный метод для выявления РПЖ и направления биопсии. ТУЗИ-направленная биопсия с использованием эластографии представляется перспективной, но для подтверждения ее полезности необходимо провести проспективные многоцентровые исследования. Необходима стандартизация и валидация метода для дальнейшего сравнения исследований.

Микро-УЗИ

Обычное ТУЗИ в B-режиме, выполняемое на частоте 8-12 МГц, обеспечивает достаточную глубину проникновения в простату; однако пространственное разрешение может быть недостаточным для дифференциации физиологических железистых протоков, ацинусов простаты и злокачественных образований. 78–80 Для улучшения ограниченного разрешения обычной ТУЗИ была разработана микро-УЗИ с использованием датчика с частотой 29 МГц. 78, 81. По сравнению с обычной ТУЗИ, эта более высокочастотная система может визуализировать простату с втрое более высоким пространственным разрешением (70 мкм). 17 Однако существует баланс между пространственным разрешением и глубиной проникновения, поскольку ослабление пропорционально частоте. 82 Таким образом, глубина проникновения системы Микро-УЗИ уменьшена до 50 мм, что все еще охватывает всю простату стандартного размера. 81, 83 Современная система микро-УЗИ позволяет получить изображение только в сагиттальной плоскости, что является оптимальным для трансректальной БП. Отсутствие аксиальных изображений, однако, делает МРТ-управляемую БП недостижимой, хотя МРТ-управляемую БП все еще можно выполнить. 84

На основе ультрасонографического вида участков РПЖ на микро-УЗИ была создана 5-балльная система оценивания подозрительных поражений, позволяющая более последовательно интерпретировать изображения простаты. 81 Эта система оценивания называется PRI-MUS (Prostate Risk Identification using Micro-Ultrasound), которая является аналогом классификации PIRADS для мпМРТ. PRI-MUS 1 и 2, вероятно, являются доброкачественными. PRI-MUS 3 ассоциируется с промежуточным риском развития рака и может быть подтвержден прицельной или систематической биопсией. Поражения PRI-MUS 4 и 5 высоко коррелируют со значительным заболеванием, и показана прицельная биопсия. 81, 85 Используя эту систему классификации, Павлович и соавт. провели многоинституциональное рандомизированное контролируемое исследование, в котором сравнивали микро-УЗИ первого поколения с обычной трансректальной БП под контролем УЗИ. 86 В качестве референтного стандарта использовали результаты систематической 12-контактной трансректальной БП. Исследование было разделено на обучение до и после интерпретации изображений. PRI-MUS был разработан на основе данных группы до обучения, а затем использован группой после обучения. Было подтверждено улучшение чувствительности микро-US в группе после обучения по сравнению с группой до обучения (60,8% против 24,6%, p <0,01), и чувствительность была значительно выше, чем в обычном ТУЗИ (против 38,0%, p <0,001). Более того, обнаружение КЗРП на одного пациента, используя микро-US улучшилось на 7%, после обучения (32-39%, p <0,03). Однако обнаружение КЗРП при микро-US не было лучше, чем при обычном ТУЗИ (34,6% против 36,6 для всей когорты и 39,0% против 39,0% для когорты после тренинга).

После первого пилотного исследования точности микро-УЗИ, 78 несколько исследований сравнивали микро-УЗИ с обычными B-режимом ТУЗИ и мпМРТ. 16, 85–88 Zhang и соавт. 89  провели мета-анализ семи исследований, включавших 769 пациентов, чтобы проанализировать точность микро-УЗИ при БП. Они обнаружили, что микро-УЗИ имеет объединенную чувствительность, специфичность, диагностическое отношение шансов и площадь под кривой суммарной рабочей характеристики приемника (РХП) 0,91, 0,49, 10 и 0,82, соответственно. Sountoulides и соавт. 90 сравнили частоту обнаружения РПЖ между микро-УЗИ и БП управляемой мпМРТ (УБП) в своем мета-анализе 13 исследований, включавших 1125 пациентов. Коэффициент обнаружения (КО) оценивался как отношение частоты обнаружения микро-УЗИ УБП к частоте обнаружения мпМРТ-УБП. Объединенный КО для группы степеней (ГС) 1, ⩾1, ⩾2 и ⩾3 РПЖ составил 0,94, 0,99, 1,05 и 1,25 соответственно. Таким образом, Sountoulides и соавт. 90 пришли к выводу, что микро-УЗИ и мпМРТ УБП показали сходные показатели обнаружения для всех степеней РПЖ. Кроме того, в другом мета-анализе 15 исследований, включавших 2967 пациентов, Dariane и соавт. 91 оценили дополнительную ценность БП управляемой микро-УЗИ по сравнению с систематической биопсией (СБ). Они обнаружили, что микро-УЗИ УБП выявила больше КЗРП [КВ = 1,18, 95% доверительный интервал (ДИ) = 0,83-1,68] и значительно меньше РПЖ ГО1 (КВ = 0,55, 95% ДИ = 0,41-0,73), чем СБ. В первом многоцентровом проспективном исследовании, включавшем 1040 пациентов, сравнивали диагностическую эффективность микро-УЗИ и мпМРТ. Микро-УЗИ УБП и МРТ УБП были получены при поражении по шкале PRI-MUS >3 и PIRADS >3. По сравнению с мпМРТ УБП, микро-УЗИ УБП показал значительно более высокую чувствительность (94% против 90%, p = 0,03) и ОПЗ (85% против 77%, p = 0,04) со схожей специфичностью (22% против 22%, p = 0,45) и ППЗ (44% против 43%, p = 0,32) для выявления КЗРП. 92 Результаты исследования OPTIMUM (Optimization of prostate biopsy-Micro-Ultrasound versus MRI), которое продолжается с тремя участниками, определят, можно ли использовать микро-УЗИ как альтернативу сочетанию биопсии и МРТ/ТУЗИ. 93

Мультипараметрическое УЗИ

Как показано выше, новые методы УЗИ продемонстрировали многообещающие результаты. Однако неясно, может ли один новый метод УЗИ обеспечить удовлетворительную диагностическую эффективность при РПЖ. Эти методы визуализируют различные аспекты простаты. Концепция мпУЗИ подобна концепции мпМРТ. Поэтому мпУЗИ полезна для определения объема поражения, а также для направления для БП и ОТ. Как и динамическая контрастная визуализация на МРТ, допплерография и УЗИУК могут выявить сосудистую систему в тканях ПЖ. Эластография показывает жесткость ткани предстательной железы, которая может соответствовать плотности раковых клеток. Учитывая успех мпМРТ для диагностики РПЖ, сочетание нескольких методов УЗИ также имеет потенциал для достижения более достоверных результатов. Принимая во внимание несколько методов УЗИ, которые демонстрируют возможность направления при БП и ОТ, мпУЗИ также может быть полезным для наведения на БП и ОТ. 13, 39–41, 52

Несколько групп исследовали мпУЗИ, определенный как комбинация 3 или более способов УЗИ. 18–23 За последние 5 лет, однако, мпУЗИ приобрел популярность в урологии и радиологии. 30, 94–101

Zhang и соавт. 94 оценивали злокачественные признаки методов УЗИ с использованием 12-систематической БП у 40 пациентов с доброкачественной гистологией и 38 мужчин с локализованным РПЖ в качестве референтного стандарта. Они демонстрируют, что при сочетании режимов УЗИ (“⩾3 злокачественных признака” при ТУЗИ или “асимметричное распределение” при СВЭ или “несинхронное накопление/вымывание, неравномерное усиление и гетерогенное распределение” при УЗИУК) мпУЗИ достигает высоких показателей выявления РПЖ [чувствительность: 97,4%, специфичность: 77,5%, ППЗ: 80,4%, ОПЗ 96,9%, точность: 87,2%, площадь под рабочей характеристической кривой приемника (AUROC)]: 0,874], которая была совместима с МРТ (чувствительность: 94,7%, специфичность: 60,0%, ППЗ: 69,2%, ОПЗ 92,3%, точность: 76,9%, AUROC: 0,774). Прицельная биопсия, однако, не проводилась, и поэтому эффективность на одно поражение не оценивалась. СВЭ или УЗИУК обычно оцениваются в сочетании с результатами В-режима. Поскольку эффективность СВЭ или УЗИУК (AUROC: 0,860 и 0,859) была сходной с мпУЗИ (AUROC: 0,874), дополнительная ценность третьей методики УЗИ представляется ограниченной.

Mannaerts и соавт. 95 проспективно оценили диагностическую эффективность комбинации трех методов УЗИ (В-режим, СВЭ и УЗИУК) у 48 мужчин, которым выполняли РП в качестве референтного стандарта. Уникальным является использование автоматизированного метода гистопатологической корреляции РП для точной оценки локализации поражения КЗРП. Методику УЗИ оценивали трое читателей по 5-балльной шкале Лайкерта для определения 12 анатомических показателей ЗИ. При использовании шкалы Лайкерта ⩾3 в качестве порогового значения чувствительность, специфичность, ППЗ и ОПЗ для диагностики КЗРП помощью мпУЗИ составляли 74%, 59%, 65% и 70% соответственно. Чувствительность была значительно выше, чем у всех отдельных методик УЗИ (В-режим: 55%, СВЭ: 55% и УЗИУК: 59%). С другой стороны, специфичность достоверно не отличалась от всех отдельных методик УЗИ (В-режим: 61%, СВЭ: 61% и УЗИУК: 63%). В подгрупповом анализе эффективности мпУЗИ специфическая чувствительность ЗИ для поражения периферической зоны (ПЗ) была выше, чем для поражения транзитной зоны (ТЗ) (80% против 67%). В то время как чувствительность только СВЭ для выявления опухолей ПЗ была ниже, чем В-режима или только УЗИУК, В-режим или УЗИУК выявляют меньше опухолей ТЗ, чем СВЭ. Эти результаты могут оправдать концепцию мпУЗИ как комбинации этих методов УЗИ. Частота обнаружения индексного поражения (определяется как самая высокая степень поражения по Глисону на гистологии ПЖ) ЗИ1 и ЗИ2 была значительно выше при мпУЗИ, чем при всех отдельных методах УЗИ (мпУЗИ: 88% по сравнению с УЗИУК: 73%, B-режимом: 72% или СВЭ: 70%). Согласованность между наблюдателями, оцененная с помощью критерия Криппендорфа α, была невысокой [мпУЗИ (значение отсечения типа Лайкерта ⩾3): 0,33 и мпУЗИ (значение отсечения типа Лайкерта ⩾4): 0.48]. К сожалению, в этом исследовании не проводилось сравнение с результатами МРТ, а размер выборки был небольшим. Следует отметить, что все участники имели РПЖ, который в конечном итоге лечили с помощью РП; следовательно, вероятно, существовало популяционное смещение. По сравнению с отдельными методиками УЗИ, мпУЗИ выявил больше КЗРП как на ПЗ, так и на ТЗ. Это является очевидным преимуществом мпУЗИ.

Postema и др. 96  оценили диагностическую эффективность КЗРП (любой ГО⩾3 и ГО2 более 0,5 ml) B-режима, УЗИУК, контрастной ультразвуковой дисперсионной визуализации ( КУДВ) и мпУЗИ (комбинация этих трех методов УЗИ) у 133 мужчин, проходивших РП, в качестве референтного стандарта. КУДВ, компьютерная методика количественной оценки, была создана на основе записей УЗИУК. Достоверность обнаружения КЗРП для каждого метода визуализации (В-режим, УЗИУК и КУДВ) оценивали пять наблюдателей по шкале Лайкерта от 1 до 5 баллов. В многоцентровом исследовании чувствительность/специфичность/AUROC для диагностики КЗРП составляла 81%/64%/0,78 для УЗИУК, 83%/55%/0,79 для КУДВ и 83%/55%/0,78 для мпУЗИ. С помощью взвешенной статистики Флейса-Каппа в исследовании была продемонстрирована низкая согласованность между наблюдателями методов УЗИ (УЗИУК: 0,20, КУДВ: 0,18, комбинация: 0,18).

Недавно Grey и соавт. 102 провели многоцентровое проспективное парное когортное исследование для сравнения диагностической эффективности при КЗРП (любой участок с ГО ⩾3 или максимальной длиной ракового ядра ⩾6 мм) между мпУЗИ (B- режим + ЦДУЗИ + эластография + УЗИУК) по сравнению с мпМРТ. Оценка мпМРТ базировалась на системе Лайкерта вместо PIRADS, и каждое УЗИ оценивалось с помощью стандартизированного метода балльной оценки по Лайкерту. Общий балл поражения определялся на усмотрение докладчика. Используя БП управляемую трехъядерной мпУЗИ или мпМРТ как референтный стандарт, они обнаружили КЗРП только с помощью мпУЗИ, только мпМРТ и комбинации мпУЗИ и мпМРТ составляло 26%, 30% и 32% соответственно. В результате, 7% КЗРП были обнаружены исключительно с помощью только мпУЗИ, тогда как 20% КЗРП были обнаружены исключительно с помощью только мпМРТ. Авторы пришли к выводу, что мпУЗИ может быть альтернативой мпМРТ в качестве диагностического теста для пациентов с высоким риском развития РПЖ, особенно в случаях, когда мпМРТ не может быть выполнена.

Такая непоследовательная эффективность и ограниченная согласованность между наблюдателями мпУЗИ может быть связана с отсутствием хорошо структурированной или стандартизированной системы оценки. Wildeboer и соавт. 97 оценили эффективность радиометрических признаков РПЖ, полученных с помощью В-режима, СВЭ и УЗИУК, для локализации РПЖ, используя методы машинного обучения (алгоритм классификации случайного леса) в анализе 48 мужчин с биопсийно подтвержденным РПЖ. Образцы ПЗ этих 48 пациентов были использованы в качестве референтного стандарта. В то время как лучший отдельный радиомический признак, такой как скорость контрастирования, достиг регионального показателя AUROC 0,69 для любого РПЖ и 0,76 для КЗРП (определенного как РПЖ > ГО2), соответственно, мультипараметрическая комбинация радиомических признаков достигла более высокого показателя AUROC 0,75 для любого РПЖ и 0,90 для КЗРП, соответственно. Радиометрические признаки, связанные с перфузией, дисперсией и эластичностью, чаще всего выбирались как эффективные параметры для классификации РПЖ с помощью модели машинного обучения. Важно, что они также показали, что эффективные радиометрические параметры, полученные на основе В-режима, СВЭ и УЗИУК, не коррелируют между собой; следовательно, эти три модальности могут быть кумулятивными. Поскольку отобранные радиометрические параметры существенно отличались между ПЗ и ТЗ, они подчеркнули необходимость точной зональной сегментации для оценки УЗИ.

Моррис и соавт.98 оценили возможность использования В-режима, импульсной визуализации силы акустического излучения (ИСАИ), СВЭ и количественного ультразвукового (КУЗИ) подбора среднего диапазона (СД) для обеспечения наведения изображения для целевой БП. ИСАИ – это американский метод оценки эластичности с помощью силы акустического излучения. В то время как СВЭ обеспечивает количественную жесткость ткани, ИСАИ отражает относительную жесткость ткани. Вычисляя нормализованные спектры, спектральные методы КУЗИ количественно оценивают свойства рассеивания тканей. СД является самым распространенным параметром в КУЗИ-анализе, который генерируется с помощью линейной подгонки к нормализованным спектрам обратного рассеяния. У 35 мужчин с биопсийно подтвержденным РПЖ были получены показатели В-режима, ИСАИ, СВЭ и СД, которые были объединены с помощью метода линейных опорных векторов (МОВ). МОВ был обучен и валидирован на подмножестве данных 20 пациентов и протестирован на данных оставшихся 15 пациентов. Всем участникам после визуализации выполнили простатэктомию, гистологически проанализировали целостные препараты предстательной железы и определили поражение ПЖ на основе 27-зональной модели в качестве референтного стандарта. Они оценивали контраст и отношение контраст/шум (ОКШ) как метрики видимости поражения и обобщенное отношение контраст/шум (оОКШ) как метрику для оценки перекрытия в распределении двух ЗИ. мпУЗИ статистически достоверно превосходила В-режим и СВЭ в отношении контраста, ОКШ и оОКШ, СД – в отношении контраста и ОКШ, а ИСАИ – в отношении ОКШ. Они отметили, что как кальцификаты, так и расстояние от УЗИ ограничивали эффективность мпУЗИ.

Будущие направления деятельности

На сегодняшний день точная диагностика и соответствующая стратификация РПЖ имеет важное значение для индивидуального подхода к лечению РПЖ. 103 Недавние достижения в технологии визуализации РПЖ, включая мпМРТ, позволили более точно локализовать РПЖ. Улучшают ли эти новые методы визуализации клинические результаты, такие как общая выживаемость, еще не определено. 101 Точная визуализация, если она хорошо валидизирована, может уменьшить необходимость в БП и риск гипердиагностики и чрезмерного лечения. 104 Ожидается, что ОТ, основанная на точной визуализации в реальном времени, обеспечит лучшие онкологические/функциональные результаты. 52 Поэтому важное значение имеет установление более точной визуализации.

Обзор самой современной литературы, посвященной УЗИ для диагностики РПЖ, приведен в Таблице 2. Хотя размер выборки недавних исследований мпУЗИ все еще невелик и большинство исследований были одноцентровыми, совокупная эффективность нескольких методов УЗИ, вероятно, существует, когда отдельные методы комбинируются (т.е. В-режим + СВЭ + УЗИУК).94,95,97,98,102 Вариации комбинированных методов УЗИ на сегодняшний день ограничены. Включение современных методов УЗИ, таких как СМВ или микро-УЗИ, может еще больше улучшить эффективность мпУЗИ.

Таблица 2. Обзор самой современной литературы об исследовании.

КАИНС, компьютеризированный анализ искусственных нейронных сетей; ИВСАИ, импульсная визуализация силы акустического излучения; AUC, площадь под кривой; B-режим, режим яркости; ЦДУЗИ, цветная допплеровская ультрасонография; УЗИУК, ультрасонография с контрастным усилением; ОКШ, отношение контраст/шум; КЗРПЖ, клинически значимый рак предстательной железы; КУДВ, контрастная ультразвуковая дисперсионная визуализация; оОКШ, обобщенное отношение контраст/шум;ГО, группа оценки;  ШГ, шкала Глисона; МДОО, максимальная длина опухолевого очага; СД, средний диапазон; мпМРТ, мультипараметрическая магнитно-резонансная томография; мпУЗИ, мультипараметрическая ультрасонография; МРТ, магнитно-резонансная томография; ОПЗ, отрицательное прогностическое значение; ОШ, отношение шансов; БП, биопсия простаты; РПЖ, рак предстательной железы; МУД, мощная ультразвуковая допплерография; HistoScanning ПЖ, гистосканирование простаты; PIRADS, система отчетности и данных о визуализации простаты; ППЗ, положительное прогностическое значение; PRI-MUS, идентификация риска простаты с помощью микроультразвука; ПСА, простат-специфический антиген; ППСА, плотность простат-специфического антигена; ПЗ, периферическая зона; ЗИ, зона интереса; РП, радикальная простатэктомия; МБ, мультифокальная биопсия; СМВ, Сверхсовременная микрососудистая визуализация; STARD, стандарты отчетности исследований диагностической точности; МОВ, машина опорных векторов; СВЭ, сдвиговолновая эластография; СВЭВ, сдвиговолновая эластичная визуализация; ПБ, прицельная биопсия; ООДО, общая длина опухолевого очага; ТУЗИ, трансректальное ультразвуковое исследование; ИТ, истинное таргетирование; ТПШК, шаблонное трансперинеальное картирование; ТЗ, транзитная зона; УЗИ, ультрасонография.

Неизвестно, превосходит ли мпУЗИ даже мпМРТ, поскольку до сих пор только несколько исследований непосредственно сравнивали эти методы.94,99,102 Все еще требуются многоцентровые и рандомизированные контролируемые исследования для их сравнения с большим размером выборки. Некоторые аспекты, такие как более низкая стоимость, визуализация в режиме реального времени, возможность применения для некоторых пациентов (например, с клаустрофобией или протезом бедра), которые не могут пройти мпМРТ, а также доступность в офисных условиях, являются очевидными преимуществами мпУЗИ по сравнению с мпМРТ.

Как интегрировать многофакторные результаты каждого метода УЗИ может сильно повлиять на эффективность мпУЗИ, поэтому это важно учитывать. Некоторые исследователи просто добавляли прицельную биопсию к подозрительному поражению ПЖ при любом методе УЗИ. 18,19 Эта стратегия повышает чувствительность и ОПЗ, в то время как она снижает специфичность и ППЗ. 22 Другие исследователи сначала сканировали простату с помощью напряженной эластографии для выявления ЗИ, а затем проверяли, является ли ЗИ подозрительным на рак на УЗИУК. 21 Эта стратегия приводит к повышению специфичности/ППЗ и снижению чувствительности/ОПЗ. 22 Для оптимизации производительности мпУЗИ некоторые исследователи использовали методы оценивания типа Лайкерта,95,96,99 а другие оценивали наличие некоторых особенностей изображения.94 Однако, даже когда использовались методы оценивания типа Лайкерта, относительно низкая согласованность между читателями мПУЗИ оставалась недостатком.95,96,118 Это может быть частично связано с нестандартизированным процессом считывания мпУЗИ и отсутствием хорошо проверенной и объективной системы оценивания. В настоящее время подход машинного обучения позволяет автоматизировать распознавание изображений и предоставлять количественные оценки большого количества сложных радиографических характеристик. 119 Глубокое обучение, подмножество машинного обучения, уже продемонстрировало диагностическую эффективность, эквивалентную эффективности медицинских работников. 120 Для достижения более точных и воспроизводимых ультразвуковых оценок, как показали Wildeboer и соавт. 97 and Morris и др. 98 в своих исследованиях, применение метода машинного обучения на многофакторных рентгенологических признаках мпУЗИ. 119, 121 Чтобы преодолеть ограничения метода машинного обучения, процесс обучения должен быть интерпретирован человеком, количество радиометрических признаков, подлежащих оценке, должно быть минимальным, а также необходима биологическая интерпретация/валидация радиометрических признаков. 122 Хотя 25% КРЗП могут быть пропущены мпМРТ, 123 мпУЗИ выявляет КРЗП, которые были пропущены мпМРТ.94 Интегрированная оценка результатов мпУЗИ и мпМРТ может стать захватывающей концепцией будущего (Рисунок 3).

Рисунок 3. Репрезентативное изображение отрицательного результата на мпМРТ, но положительного на мпУЗИ. 46-летний мужчина с ПСА 7,0 нг/мл на активном наблюдении по поводу рака ГО1. Хотя наблюдательная МРТ не выявила подозрительного поражения ПЖ, ТУЗИ в В-режиме, ЦДУЗИ и ПУД выявили подозрительное поражение ПЖ размером 1,3 см × 0,7 см в левой части основания простаты. Раннего усиления на УЗИУК не выявлено. Систематическая биопсия + прицельная биопсия подозрительного очага РПЖ выявила РПЖ ГО2 слева от основания до середины простаты. Пациенту было выбрано левостороннее геми-ВИСУ как окончательное лечение РПЖ. После операции уровень ПСА снизился до 3,6 нг/мл, повторная мпМРТ не выявила поражений, подозрительных на КЗРП (левые рисунки). Однако с помощью ТУЗИ в В-режиме, ЦДУЗИ и МУД обнаружено подозрительную HEL размером 1 см × 0,7 см в левой передне-верхушечной области предстательной железы (стрелка на правом рисунке). Прицельная биопсия HEL выявила рецидив РПЖ ГО2. Пациенту выполнили спасительную роботизированную РП. На гистологическом образце РП подтверждено поражение РПЖ ГО2 с экстрапростатическим распространением в левой передней области (зелеными точками показано картирование РПЖ).

ADC, коэффициент видимой диффузии; B-mode режим яркости; CDUS, цветное допплеровское ультразвуковое исследование; УЗИУК, ультразвуковое исследование с контрастным усилением; КЗРП, клинически значимый рак предстательной железы; DCE, динамическое контрастное изображение; DWI, диффузионно-взвешенное изображение; GG – группа оценки; ГП, гипоэхогенное поражение; ВИСУ, высокоинтенсивное сфокусированное ультразвуковое исследование; мпМРТ, мультипараметрическая магнитно-резонансная томография; мпУЗИ, мультипараметрическое ультразвуковое исследование; РП, рак предстательной железы; PDUS, силовое допплеровское ультразвуковое исследование; ПСА, простат-специфический антиген; RP, радикальная простатэктомия; T2WI, взвешенное изображение; ТУЗИ, трансректальное ультразвуковое исследование.

Заключение

За последние 5 лет мпУЗИ экспоненциально возросла популярность в урологии и радиологии. Несколько последних исследований показали, что мпУЗИ имеет потенциал для обеспечения более надежного выявления КЗРП и направления для БП и ОТ. Кроме того, некоторые аспекты, такие как более низкая стоимость, визуализация в реальном времени, применение для некоторых пациентов, имеющих противопоказания для мпМРТ, и доступность в офисных условиях, являются явными преимуществами мпУЗИ. Подход на основе машинного обучения и интеграция радиометрических особенностей могут улучшить диагностическую эффективность мпУЗИ. Необходимо провести многоцентровые рандомизированные контролируемые исследования для непосредственного сравнения диагностической эффективности мпУЗИ и мпМРТ.

ORCID iDs

Masatomo Kaneko https://orcid.org/0000-0002-1205-807X

Aref S. Sayegh https://orcid.org/0000-0001-9320-2987

Anibal La Riva Rincon https://orcid.org/0000-0003-2198-833X

Maria Lizana https://orcid.org/0000-0002-0648-6043

Andre Luis Abreu https://orcid.org/0000-0002-9167-2587

Примечания

Список литературы