Мультипараметрична ультрасонографія (мпУЗД) для діагностики раку передміхурової залози

Зміст:

• Резюме
• Вступ
• Ультразвукові методи, що використовуються для діагностики РПЗ
  • ТУЗД в режимі “brightness”
  • Допплер-УЗД
  • HistoScanning
  • УЗДПК
  • Еластографія
  • Мікро-УЗД
• Мультипараметричне УЗД
• Майбутні напрямки діяльності
• Висновок
• ORCID iDs
• Примітки
• Список літератури

Ультразвукові методи, що використовуються для діагностики РПЗ

ТУЗД в режимі “brightness”

Звичайні УЗД сканери генерують УЗ-зображення в brightness (В) режимі.25 Характеристика тканин на УЗ-зображеннях в режимі В можлива за допомогою оцінки акустичних параметрів, таких як коефіцієнти ослаблення і зворотного розсіювання, отриманих з радіочастотних (РЧ) ехо-сигналів.26 Зображення УЗД у В-режимі відображають карти амплітуди ехо-сигналу на моніторі з сірою шкалою та значеннями яскравості пікселів, які є функцією відеосигналу. 27 Спочатку датчик випромінює короткий УЗ-імпульс, який проникає глибоко в тканину або, при зіткненні з тканиною з іншим акустичним імпедансом, відбивається у напрямку до датчика. Зображення потім створюються шляхом виявлення цих зворотньо розсіяних ультразвукових хвиль. Довжина ультразвукових хвиль і різні акустичні імпеданси впливають на формування зображення у В-режимі. 28, 29

Візуалізація у В-режимі має обмеження у виявленні ПСА, оскільки сигнали зворотного розсіювання від РПЗ та нормальної простати можуть бути схожими (Зображення 1(a)). Сигнали, що генеруються з транзитної  зони в цьому режимі сонографії, також мають тенденцію до неоднорідності.30 Крім того, при використанні різних компенсаторних налаштувань для отримання зображень однієї і тієї ж тканини у В-режимі, таких як підсилення і часовоге підсилення, очікується візуалізація різноманітних зображень. Використання однакових налаштувань візуалізації різними операторами може допомогти найбільше пом’якшити цю проблему. 28

Традиційно сонографічна візуалізація у В-режимі використовується як частина первинного методу виявлення РПЗ. Візуалізація у В-режимі ТУЗД була широко вивчена для оцінки її діагностичної спроможності у виявленні РПЗ. Його переваги включають отримання зображень в режимі реального часу і те, що він є найбільш доступним, економічним і найменш шкідливим медичним пристроєм для візуалізації.26 Однак, чутливість і специфічність звичайного УЗД в В-режимі ТУЗД обмежені і становлять від 40 до 50% при виявленні РПЗ за даними більшості досліджень.30 За даними Postema та співавт.,29 чутливість стандартного УЗД в В-режимі ТУЗД у виявленні РПЗ становить лише від 11 до 35%, а позитивний прогноз – від 17 до 57%. Однак корисність УЗД у В-режимі, схоже, була підірвана, згідно з даними Steinkohl та співавт.,31 які показали, що візуалізація передміхурової залози у В-режимі ТУЗД може виявити до 62% уражень, видимих при МРТ, що на сьогоднішній день є найточнішою методикою візуалізації. Крім того, В-режим вважається недостатньо точним для виявлення пухлин, що робить необхідним проведення мультифокальних біопсій під контролем УЗД. Мультифокальна біопсія є широко прийнятою практикою для виявлення РПЗ, при якій зразки із заздалегідь визначених анатомічних зон простати забираються нецільовим способом.26 Однак, враховуючи випадковість такого підходу, він призводить до збільшення частоти хибнонегативних результатів до 35%.31 

Доплер-УЗД 

Кольорове доплерівське ультразвукове дослідження (КДУЗД) була запропонована як інструмент для підвищення точності ТУЗД з використанням іншого параметра, ніж ехогенність на звичайному УЗД у В-режимі.12 Судинність підозрілої гіпоехогенної ділянки на звичайному УЗД у сірій шкалі В-режимі може бути ідентифікована та охарактеризована за допомогою КДУЗД або потужної ультразвукової доплерографії (ПУД).32 Хоча ПУД є більш чутливою, ніж КДУЗД, у виявленні повільного кровотоку, ПУД не продемонструвала кращого виявлення РПЗ, ніж КДУЗД.32 До того ж, ПУД не показує напрямок руху кровотоку. 22

Ангіогенез є однією з патологічних ознак росту пухлин. Доплерівський зсув визначається як різниця довжин хвиль, спричинена рухом об’єкта. Принцип доплерографії полягає в тому, щоб допомогти ідентифікувати зміни довжини хвилі, що відображають рухомі клітини в кровотоці.33 Таким чином, збільшення кількості зсувів пов’язане з неоваскуляризацією в цій тканині. 22, 17

Доплерівські патерни потоку між злоякісними і доброякісними ураженнями були оцінені Ashi та співавт.12 У цій серії досліджень середня швидкість кровотоку в ураженнях РПЗ становила 1,35 см/с порівняно з медіаною 0,36 см/с для їх доброякісних аналогів. Крім того, потік був безперервним і фазним для злоякісних утворень і нерегулярним для доброякісних. Характеристики кровотоку, які спостерігаються в ділянках РПЗ, можливо, пов’язані з більшою кількістю судин, збільшеним діаметром і зниженим опором кровотоку. Відсутність гладких м’язів у неоваскуляризованих судинах пояснює знижений опір потоку. Крім того, збільшений об’єм клітин у вогнищі ураження може звужувати ці судини, збільшуючи швидкість кровотоку. КДУЗД може виявляти судини розміром до 1 мм, проте мікросудини в злоякісних пухлинах простати мають розмір до 10 мікрон, що становить діагностичну проблему для цього інструменту. Тим не менш, ПУД можна використовувати для підвищення чутливості до менших судин (менше 2 мм). 17, 34

При оцінці ураження РПЗ за допомогою КДУЗД були описані різні картини течії: (1) вогнищева в межах ураження, (2) течія навколо ураження і (3) дифузна течія в межах ураження, причому остання є найбільш поширеною картиною (Figure 1(b)).32

Куліговська та співавт.35 повідомили про діагностичну ефективність КУДВдля виявлення РПЗ у 544 пацієнтів з БП, яким була проведена секстантна біопсія та прицільна біопсія патологічних утворень УЗД. Чутливість/специфічність виявлення РПЗ становила 41%/85% при застосуванні тільки ТУЗД, 43%/66% при застосуванні тільки КДУЗД і 57%/61% при застосуванні комбінації. Існує можливість для подальшого покращення ефективності доплерівського УЗД. Нещодавно Zeng та співавт.36 дослідили діагностичну ефективність тривимірного (3D) потужного доплерівського УЗД (3D-ПУД) для виявлення КЗРП за допомогою методу комп’ютерного аналізу віртуального органу. Загалом 99 учасникам з підозрою на РПЗ проспективно виконали ТУЗД + ПУД+ 3D-ПУД. Використовуючи виявлення КЗРП на БП як референтний стандарт, індекс васкуляризації, визначений за допомогою 3D-ПУД, досяг 86% чутливості та 87% специфічності. Індекс васкуляризації розраховувався за відсотком кольорово-кодованих вокселів в межах суми відсотків. Виявлення КЗРП за допомогою індексу васкуляризації становило 82,1% і було статистично вищим, ніж ТУЗД (69,5%) і ПУД (63,4%).

Чутливість для виявлення РПЗ зростає при використанні КДУЗД, що покращує діагностичні показники ТУЗД. Специфічність, навпаки, знижується. Це можна пояснити тим, що простатит може бути інтерпретований як злоякісне ураження, а також переважною ідентифікацією більших за розміром і більш високого ступеня уражень за допомогою доплерографії, в яких частіше відбувається ангіогенез.37,38 Тому запальні зміни або стани в простаті можна легко сплутати зі злоякісною пухлиною без відповідної клінічної кореляції. КДУЗД також можна використовувати в інших ситуаціях, наприклад, для порівняння повторних біопсій або як маркер нежиттєздатної тканини після місцевого лікування РПЗ шляхом вимірювання відсутності доплерівських сигналів.38 Основними обмеженнями КДУЗД є залежність від оператора і відсутність стандартизації.

Надсучасна мікросудинна візуалізація (НМВ) – це нова технологія, яка візуалізує повільний мікросудинний кровотік.33 У той час як звичайна доплерографія може відображати сигнали завад, спричинені рухом тканин, НМВ пригнічує завади, щоб цілеспрямовано виявити сигнал кровотоку завдяки своєму машинному алгоритму. 39  Порівняно зі звичайною доплерографією, НМВ може візуалізувати повільний кровотік з високою частотою кадрів, високою роздільною здатністю, високою чутливістю та меншою кількістю артефактів руху. Zhu та співавт.33 виявили, що НМВ виявила кровоносні судини у 97,3% пацієнтів з РПЗ, а також позитивну кореляцію між кількістю мікросудин на НМВ та оцінкою біопсії за шкалою Глісона. Цікаво, що Ohashi та співавт. 40  повідомили про випадок, коли повільний кровотік у стромальній саркомі передміхурової залози (ССП) був виявлений за допомогою НМВ. Слід зазначити, що внутрішньопухлинний кровотік не був виявлений за допомогою звичайного КДУЗД. Вони виконали прицільну біопсію в напрямку кровотоку під керівництвом НМВ, і життєздатні пухлинні клітини були успішно відібрані. Вони підкреслили корисність НМВ для націлювання на ураження з внутрішньопухлинним кровотоком, що вказує на життєздатні клітини, оскільки ССП часто включає велику некротичну ділянку. Крім того, деякі дослідники виконували НМВ до і після вогнищевої абляції при локалізованому РПЗ.39,41 Використовуючи НМВ, вони підтверджували наявність пухлинного кровотоку до абляції, а потім підтверджували зникнення кровотоку після абляції для визначення технічного успіху абляції.39,41 Хоча вплив НМВ на онкологічні результати ще не доведений, прицільна БП і вогнищева абляція під керівництвом НМВ видається доцільною. 

HistoScanning

HistoScanning – це ультразвукова система візуалізації, яка використовується для підвищення точності виявлення, локалізації, об’єму пухлини та передбачуваних змін РПЗ, що складається зі сканування та послідовної оцінки тканини передміхурової залози за допомогою ректального датчика.13 Ця технологія дозволяє проводити програмний аналіз необроблених 3D-реконструйованих даних УЗД у поєднанні з радіочастотами та їх порівняння з базою даних, попередньо завантаженою в систему.13,42 Програмне забезпечення HistoScanning пропонує три різні алгоритми, пов’язані з неоднорідністю тканин, щільністю клітин та судин, для аналізу сигналів перед виведенням результатів на екран. 43

Технологія HistoScanning виконується в три етапи за порядком. По-перше, датчик ТУЗД, з’єднаний ззовні з двигуном (моторизований ТУЗД), генерує повне 3D-сканування передміхурової залози. По-друге, оператор окреслює зони інтересу (ЗІ) за допомогою програмної платформи HistoScanning. Нарешті, комп’ютеризований алгоритм аналізу в режимі нереального часу показує ділянки з червоним кодом, підозрілі на РПЗ, і відповідний об’єм пухлини.44,45 Однак, у випадках, коли зустрічаються дані візуалізації низької якості, в аналізі відображаються ділянки з фіолетовим кодом. 44, 45

Подібно до методів злиття МРТ-УЗД, справжнє таргетування (true targeting) HistoScanning (HS-TT) дозволяє перетворити результати HistoScanning в мішені ТУЗД в режимі реального часу.13 Після аналізу зображень і алгоритмів додаткова програмна система надає оператору команди про те, як маневрувати зондом ТУЗД, оснащеним направляючою голкою, щоб відібрати зразки ядер з певних, ідентифікованих червоним кодом ділянок. 7, 44, 45.

Крім того, так само, як метод промежинної БП набув популярності, метод промежинної біопсії HistoScanning також еволюціонував. Промежинна біопсія HistoScanning виконується під час дорсальної літотомії пацієнта. Біопсія під контролем промежини виконується за допомогою триплощинного ультразвукового датчика, системи звітів HistoScanning і шаблонної сітки для брахітерапії в якості орієнтира. Таким чином, прицільна біопсія за допомогою шаблону HistoScanning може бути виконана без додаткових процедур. 7

У літературі існують суперечливі дані щодо ефективності HistoScanning при виявленні РПЗ.42,46 Деякі попередні дослідження показують високу точність HistoScanning при виявленні уражень РПЗ об’ємом ⩾0,5 см3 з чутливістю і специфічністю до 100% і 80%, відповідно.47 Незважаючи на ці ранні обнадійливі результати, подальші дослідження дали суперечливі висновки з нижчою чутливістю (37-70,3%) і специфічністю (14,7-73%).42,46,48,49 Аналогічно, дослідження, в якому було виявлено менший об’єм ураження РПЗ ⩾ 0,1 см3, показало ще нижчі результати (60% і 66% відповідно).50 Більше того, кілька досліджень дійшли висновку, що точність HistoScanning визначається об’єктивними факторами, такими як об’єм простати, та суб’єктивними факторами, включаючи досвід оператора у виконанні моторизованої ТУЗД, що має важливе значення для 3D-реконструкції даних поєднання радіочастот та УЗД.13 Таким чином, HistoScanning може бути цінним інструментом для досвідчених операторів.

УЗДПК

Joyner та співавт.,51 у 1967 році описали ультразвукове контрастне дослідження під час виконання ехокардіограми. Введення сольового розчину через внутрішньосерцевий катетер утворювало міні-бульбашки, які під час дослідження сприймалися як хмари ехосигналів. УЗДПК складається з техніки візуалізації, що передбачає внутрішньовенне введення ультразвукових контрастних речовин для покращення візуалізації структур, що становлять інтерес.52 Зокрема, для РПЗ ця стратегія допомагає у виявленні, діагностиці та спостереженні за підозрілими ураженнями при виконанні прицільної БП з ТУЗД. 

Звичайна сірошкальна ТУЗД обмежується виявленням РПЗ або розрізненням аблятованої передміхурової залози від нормальної з високою точністю. Однак препарати, що містять мікробульбашки, які покращують візуалізацію мікросудин передміхурової залози, збільшують шанси на виявлення злоякісного ураження, оскільки аденокарцинома передміхурової залози характеризується ангіогенезом зі збільшенням щільності мікросудин (Figure 1(c)).53 УЗДПК має кілька потенційних переваг у веденні хворих з РПЗ, включаючи діагностику, полегшення проведення таргетованої БП, оцінку в реальному часі і підтвердження адекватної абляції тканин після вогнищевої терапії (ВТ), а також ідентифікацію рецидиву захворювання в період постабляційного спостереження за допомогою кращої роздільної здатності судинних візуалізацій. 52

Доплерівське ультразвукове дослідження може точно оцінити макросудини, але не судини менше 200 мкм, які зазвичай спостерігаються при ангіогенезі. Ультразвуковий контраст, що містить мікробульбашки розміром 2-6 мкм, є суто внутрішньосудинним, оскільки вони не проникають в інтерстиціальний простір, вони достатньо малі, щоб пройти через легеневий кровообіг і потрапити в системний кровообіг, але достатньо великі, щоб не вийти за межі ендотелію, і чудово дозволяють побачити мікросудини, характерні для аденокарциноми передміхурової залози.54,55 Наступні препарати, що підсилюють ультразвук (ППУ), схвалені до використання: Lumason® (мікросфери з гексафториду сірки ліпідного типу А), SonoVue®, Definity® або Luminity®.56 ППУ не потребують лабораторних досліджень перед процедурою і не мають нефротоксичності, гепатотоксичності або кардіотоксичності. Багатоінституційне дослідження за участю 5576 пацієнтів, яким проводили ехокардіографію з контрастуванням, показало, що частота небажаних явищ становила 0,27%, причому всі небажані явища були легкими і транзиторними.57

За допомогою УЗДПК можна оцінити перфузію в дрібних мікросудинах (40 мкм), що спостерігаються при РПЗ, з позитивним прогностичним значенням до 91,7%, чутливістю до 79,3% і точністю до 83,7%. Додавання прицільної БП під контролем УЗДПК може бути пов’язано зі значним покращенням частоти виявлення раку в порівнянні з 12-контактною Мультифокальною біопсією.14,58,59,60 Крім того, вона забезпечує негайну інтраопераційну візуалізацію абляційної ділянки з чіткими і гострими краями, що підтверджує, що підозріла ділянка дійсно була оброблена, як і планувалося. Слід зазначити, що УЗДПК є переконливою стратегією для оцінки та діагностики інших урологічних злоякісних новоутворень, таких як рак нирки і сечового міхура. 61, 62

Власне програмне забезпечення може обробляти необроблені дані, отримані УЗДПК.63 Крива часової інтенсивності (КЧІ) зображується програмним забезпеченням, яке відкладає середнє значення ехосигналу в дБ (вісь X) проти часу (вісь Y). З КЧІ можна отримати кількісні параметри, такі як пікова інтенсивність (ПІ), нахил змиву (НЗ) і час до піку (ЧДП). Порівнюючи КЧІ, виділений з підозрілої на рак  зони інтересу передміхурової залози і контралатеральної нормальної ЗІ, РПЗ демонструє вищу ПІ, крутіший НЗ і більш ранній ЧДП.64,65 Видалена тканина за допомогою високоінтенсивного сфокусованого ультразвуку (ВІСУ) може бути підтверджена у вигляді плоскої кривої з мінімальним нахилом на КЧІ (Зображення 2).52

Еластографія

Ультразвукова еластографія (Elastography) – метод візуалізації, який виявляє та кількісно оцінює жорсткість тканин – допомагає в діагностиці РПЗ, оскільки злоякісна тканина має більшу жорсткість, ніж доброякісна. Два найпоширеніші види еластографії, що застосовуються для дослідження простати, – це компресійна еластографія (КЕ) та зсувнохвильова еластографія (ЗХЕ).66 КЕ вимірює деформацію, що виникає в тканині під впливом механічного навантаження, спричиненого трансректальним датчиком. Щоб уникнути ризику надмірного стиснення і хибного збільшення жорсткості тканин, для розділення зонда і прямої кишки можна використовувати надутий балон (наприклад, з водою).67 ЗХЕ вимірює поширення механічних хвиль через тканину, яке може змінюватися залежно від її жорсткості. 68

КЕ простати продемонструвала кращу точність, ніж ТУЗД, у виявленні РПЗ. Мета-аналіз за участю 508 пацієнтів, в якому порівнювали КЕ з гістопатологією після радикальної простатектомії (РП), показав чутливість 72% і специфічність 76% для виявлення РПЗ.69 Систематичний огляд, що включав 1840 пацієнтів, показав збільшення на 7-15% загального виявлення РПЗ, коли прицільна біопсія за допомогою ТУЗД-еластографії комбінувалася з системною біопсією, порівняно з однією лише системною біопсією.70 Schiffmann та співавт.71 однак, не повідомляють про подібні результати. Результати дослідження за участю 679 чоловіків і 4074 біоптатів простати з 6 різних ділянок простати продемонстрували, що КЕ-таргетна біопсія має загальне високе значення специфічності (90%) і негативну прогностичну цінність (НПЦ, 87%), а також низьке значення чутливості (19%) і позитивну прогностичну цінність (ППЦ, 25%). Низькі значення чутливості та ППЦ свідчать про те, що КЕ може не виявляти секстанти, які дійсно є ознаками РПЗ.

Систематичний огляд, що включав 2227 пацієнтів з 16 досліджень ЗХЕ, показав багатообіцяючі результати.72 У дев’яти проаналізованих дослідженнях Мультифокальна біопсія була референтним стандартом на рівні кожного зразка (біопсійний матеріал, секстант). Об’єднана чутливість і специфічність становила 85% і 85% відповідно. Коли гістопатологія РП використовувалася як референтний стандарт, об’єднана чутливість і специфічність становили 71% і 74% відповідно. Fu та співавт.73 також продемонстрували позитивні результати у своєму проспективному дослідженні 221 пацієнта, в якому порівнювали ЗХЕ з МРТ простати. Чутливість, специфічність, ППЦ, НПЦ і точність становили 78,97%, 90,67%, 71,30%, 93,66% і 88,03% відповідно. Між ЗХЕ та МРТ не було статистично значущої різниці в діагностиці РПЗ (p = 0,259). Однак діагностична здатність ЗХЕ була дещо кращою, ніж МРТ, для діагностики КЗРП (p = 0,013). Інші результати були отримані Xiang та співавт.74 Було показано, що сама по собі ЗХЕ має нижчу діагностичну цінність, ніж МРТ, але комбінація обох методів візуалізації продемонструвала вищу чутливість, ніж будь-який з методів окремо.

Незважаючи на сприятливі результати, еластографія не позбавлена недоліків. По-перше, ручне стиснення простати оператором КЕ може змінити еластичність тканини, що обмежує точність діагнозу.75,76 Це знижує відтворюваність результатів, оскільки вони залежать від навичок і досвіду лікаря. Крім того, не існує методу рівномірного стиснення простати. По-друге, жорсткі ураження не обов’язково вказують на рак, а ракові ураження не завжди є жорсткими.77 Супутні фактори, такі як збільшення об’єму простати, кальцинати та фіброзна тканина, можуть призвести до хибнопозитивних результатів. Нарешті, значні обмеження включають малий розмір вікна, низьку частоту кадрів і проблеми з проникненням при проведенні ЗХЕ.66

Еластографія передміхурової залози може розглядатися як додатковий метод для виявлення РПЗ та скерування біопсії. ТУЗД-спрямована біопсія з використанням еластографії видається перспективною, але для підтвердження її корисності необхідно провести проспективні багатоцентрові дослідження. Необхідна стандартизація та валідація методу для подальшого порівняння досліджень.

Мікро-УЗД 

Звичайне ТУЗД у В-режимі, що виконується на частоті 8-12 МГц, забезпечує достатню глибину проникнення в простату; однак просторова роздільна здатність може бути недостатньою для диференціації фізіологічних залозистих проток, ацинусів простати та злоякісних утворень.78–80 Для покращення обмеженої роздільної здатності звичайної ТУЗД була розроблена мікро-УЗД з використанням датчика з частотою 29 МГц.78,81. У порівнянні зі звичайною ТУЗД, ця більш високочастотна система може візуалізувати простату з втричі вищою просторовою роздільною здатністю (70 мкм).17 Однак існує баланс між просторовою роздільною здатністю і глибиною проникнення, оскільки ослаблення пропорційне частоті.82 Таким чином, глибина проникнення системи мпУЗД зменшена до 50 мм, що все ще охоплює всю простату стандартного розміру.81,83 Сучасна система мікро-УЗД дозволяє отримати зображення тільки в сагітальній площині, що є оптимальним для трансректальної БП. Відсутність аксіальних зображень, однак, робить МРТ-керовану БП недосяжною, хоча МРТ-керовану БП все ще можна виконати. 84

На основі ультрасонографічного вигляду ділянок РПЗ на мікро-УЗД була створена 5-бальна система оцінювання підозрілих уражень, що дозволяє більш послідовно інтерпретувати зображення простати.81 Ця система оцінювання називається PRI-MUS (Prostate Risk Identification using Micro-Ultrasound), яка є аналогом класифікації PIRADS для мпМРТ. PRI-MUS 1 і 2, ймовірно, є доброякісними. PRI-MUS 3 асоціюється з проміжним ризиком розвитку раку і може бути підтверджений прицільною або Мультифокальною біопсією. Ураження PRI-MUS 4 і 5 високо корелюють зі значним захворюванням, і показана прицільна біопсія.81,85  Використовуючи цю систему класифікації, Павлович та співавт.,86  провели багатоінституційне рандомізоване контрольоване дослідження, в якому порівнювали мікро-УЗД першого покоління зі звичайною трансректальною БП під контролем УЗД.86 В якості референтного стандарту використовували результати Мультифокальної 12-контактної трансректальної БП. Дослідження було розділене на навчання до і після інтерпретації зображень. PRI-MUS був розроблений на основі даних групи до навчання, а потім використаний групою після навчання. Було підтверджено покращення чутливості мікро-US у групі після навчання порівняно з групою до навчання (60,8% проти 24,6%, p < 0,01), і чутливість була значно вищою, ніж у звичайному ТУЗД (проти 38,0%, p < 0,001). Більше того, виявлення КЗРП на одного пацієнта, використовуючи мікро-US покращилося на 7%, після навчання (32-39%, p < 0,03). Однак виявлення КЗРП при мікро-US не було кращим, ніж при звичайному ТУЗД (34,6% проти 36,6 для всієї когорти і 39,0% проти 39,0% для когорти після тренінгу).

Після першого пілотного дослідження точності мікро-УЗД,78 кілька досліджень порівнювали мікро-УЗД зі звичайними В-режимом ТУЗД і мпМРТ.16,85–88 Zhang та співавт.89 провели мета-аналіз семи досліджень, що включали 769 пацієнтів, щоб проаналізувати точність мікро-УЗД при БП. Вони виявили, що мікро-УЗД має об’єднану чутливість, специфічність, діагностичне відношення шансів і площу під кривою сумарної робочої характеристики приймача (ROC-крива) 0,91, 0,49, 10 і 0,82, відповідно. Sountoulides та співавт.90 порівняли частоту виявлення РПЗ між мікро-УЗД та БП керованої мпМРТ (ПБ) у своєму мета-аналізі 13 досліджень, що включали 1125 пацієнтів. Коефіцієнт виявлення (КВ) оцінювався як відношення частоти виявлення мікро-УЗД ПБ до частоти виявлення мпМРТ-ПБ. Об’єднаний КВ для групи ступенів (ГО) 1, ⩾1, ⩾2 та ⩾3 РПЗ становив 0,94, 0,99, 1,05 та 1,25 відповідно. Таким чином, Sountoulides та співавт.90 дійшли висновку, що мікро-УЗД та мпМРТ ПБ показали подібні показники виявлення для всіх ступенів РПЗ. Крім того, в іншому мета-аналізі 15 досліджень, що включали 2967 пацієнтів, Dariane та співавт.91 оцінили додаткову цінність БП керованої мікро-УЗД в порівнянні з мультифокальною біопсією (МБ). Вони виявили, що мікро-УЗД ПБ виявила більше КЗРП [КВ= 1,18, 95% довірчий інтервал (ДІ) = 0,83-1,68] і значно менше РПЗ ГО1 (КВ= 0,55, 95% ДІ = 0,41-0,73), ніж МБ. У першому багатоцентровому проспективному дослідженні, що включало 1040 пацієнтів, порівнювали діагностичну ефективність мікро-УЗД та мпМРТ. Мікро-УЗД КБП і МРТ КБП були отримані при ураженні за шкалою PRI-MUS >3 і PIRADS >3. У порівнянні з мпМРТ КБП, мікро-УЗД ПБ показав значно вищу чутливість (94% проти 90%, p = 0,03) і НПЦ (85% проти 77%, p = 0,04) зі схожою специфічністю (22% проти 22%, p = 0,45) і ППЦ (44% проти 43%, p = 0,32) для виявлення КЗРП.92 Результати дослідження OPTIMUM (Optimization of prostate biopsy-Micro-Ultrasound versus МРТ), яке триває з трьома учасниками, визначать, чи можна використовувати мікро-УЗД як альтернативу поєднанню біопсії та МРТ/ТУЗД.93

Мультипараметричне УЗД

Як показано вище, нові методи УЗД продемонстрували багатообіцяючі результати. Однак неясно, чи може один новий метод УЗД забезпечити задовільну діагностичну ефективність при РПЗ. Ці методи візуалізують різні аспекти простати. Концепція мпУЗД подібна до концепції мпМРТ. Тому мпУЗД корисна для визначення об’єму ураження, а також для скеровування для БП і ВТ. Як і динамічна контрастна візуалізація на МРТ, доплерографія та УЗДПК можуть виявити судинну систему в тканинах ПЗ. Еластографія показує жорсткість тканини передміхурової залози, яка може відповідати щільності ракових клітин. Враховуючи успіх мпМРТ для діагностики РПЗ, поєднання декількох методів УЗД також має потенціал для досягнення більш достовірних результатів. Беручи до уваги кілька методів УЗД, які демонструють можливість скеровування при БП і ВТ, мпУЗД також може бути корисним для наведення на БП і ВТ.13,39–41,52

Кілька груп досліджували мпУЗД, визначений як комбінація 3 або більше способів УЗД.18-23 За останні 5 років, однак, мпУЗД набув популярності в урології та радіології..30,94–101

Zhang та співавт.94 оцінювали злоякісні ознаки методів УЗД з використанням 12-контактної мультифокальної БП у 40 пацієнтів з доброякісною гістологією та 38 чоловіків з локалізованим РПЗ як референтного стандарту. Вони демонструють, що при поєднанні режимів УЗД (“⩾3 злоякісних ознаки” при ТУЗД або “асиметричний розподіл” при ЗХЕ або “несинхронне накопичення/вимивання, нерівномірне підсилення та гетерогенний розподіл” при УЗДПК) мпУЗД досягає високих показників виявлення РПЗ [чутливість: 97,4%, специфічність: 77,5%, ППЦ: 80,4%, НПЦ 96,9%, точність: 87,2%, площа під робочою характеристичною кривою приймача (AUROC)]: 0,874], яка була сумісна з МРТ (чутливість: 94,7%, специфічність: 60,0%, ППЦ: 69,2%, НПЦ 92,3%, точність: 76,9%, AUROC: 0,774). Прицільна біопсія, однак, не проводилася, і тому ефективність на одне ураження не оцінювалася. ЗХЕ або УЗДПК зазвичай оцінюються в поєднанні з результатами В-режиму. Оскільки ефективність ЗХЕ або УЗДПК (AUROC: 0,860 і 0,859) була подібною до мпУЗД (AUROC: 0,874), додаткова цінність третьої методики УЗД видається обмеженою.

Mannaerts та співавт.95 проспективно оцінили діагностичну ефективність комбінації трьох методів УЗД (В-режим, ЗХЕ та УЗДПК) у 48 чоловіків, яким виконували РП як референтний стандарт. Унікальним є використання автоматизованого методу гістопатологічної кореляції РП для точної оцінки локалізації ураження КЗРП. Методику УЗД оцінювали троє читачів за 5-бальною шкалою Лайкерта для визначення 12 анатомічних показників ЗІ. При використанні шкали Лайкерта ⩾3 в якості порогового значення чутливість, специфічність, ППЦ і НПЦ для діагностики КЗРП за допомогою мпУЗД становили 74%, 59%, 65% і 70% відповідно. Чутливість була значно вищою, ніж у всіх окремих методик УЗД (В-режим: 55%, ЗХЕ: 55% і УЗДПК: 59%). З іншого боку, специфічність достовірно не відрізнялася від усіх окремих методик УЗД (В-режим: 61%, ЗХЕ: 61% і УЗДПК: 63%). У підгруповому аналізі ефективності мпУЗД специфічна чутливість ЗІ для ураження периферичної зони (PZ) була вищою, ніж для ураження транзитної зони (TZ) (80% проти 67%). У той час як чутливість лише ЗХЕ для виявлення пухлин ПЗ була нижчою, ніж В-режиму або лише УЗДПК, В-режим або УЗДПК виявляють менше пухлин ТЗ, ніж ЗХЕ. Ці результати можуть виправдати концепцію мпУЗД як комбінації цих методів УЗД. Частота виявлення індексного ураження (визначається як найвищий ступінь ураження за Глісоном на гістології ПЗ) ЗІ1 і ЗІ2 була значно вищою при мпУЗД, ніж при всіх окремих методах УЗД (мпУЗД: 88% порівняно з УЗДПК: 73%, B-режимом: 72% або ЗХЕ: 70%). Узгодженість між спостерігачами, оцінена за допомогою критерію Криппендорфа α, була невисокою [мпУЗД (значення відсікання типу Лайкерта ⩾3): 0,33 і мпУЗД (значення відсікання типу Лайкерта ⩾4): 0.48]. На жаль, в цьому дослідженні не проводилося порівняння з результатами МРТ, а розмір вибірки був невеликим. Слід зазначити, що всі учасники мали РПЗ, який в кінцевому підсумку лікували за допомогою РП; отже, ймовірно, існувало популяційне зміщення. Порівняно з окремими методиками УЗД, мпУЗД виявив більше КЗРП як на ПЗ, так і на ТЗ. Це є очевидною перевагою мпУЗД.

Postema та співавт.96 оцінили діагностичну ефективність КЗРП (будь-який ГО⩾3 і ГО2 більше 0,5 ml) B-режиму, УЗДПК, контрастної ультразвукової дисперсійної візуалізації (КУДВ) і мпУЗД (комбінація цих трьох методів УЗД) у 133 чоловіків, які проходили РП, як референтного стандарту. КУДВ, комп’ютерна методика кількісної оцінки, була створена на основі записів УЗДПК. Вірогідність виявлення КЗРП для кожного методу візуалізації (В-режим, УЗДПК і КУДВ) оцінювали п’ять спостерігачів за шкалою Лайкерта від 1 до 5 балів. У багатоцентровому дослідженні чутливість/специфічність/AUROC для діагностики КЗРП становила 81%/64%/0,78 для УЗДПК, 83%/55%/0,79 для КУДВ та 83%/55%/0,78 для мпУЗД. За допомогою зваженої статистики Флейса-Каппа в дослідженні було продемонстровано низьку узгодженість між спостерігачами методів УЗД (УЗДПК: 0,20, КУДВ: 0,18, комбінація: 0,18).

Нещодавно Grey та співавт.102 провели багатоцентрове проспективне парне когортне дослідження для порівняння діагностичної ефективності при КЗРП (будь-яка ділянка з ГО ⩾3 або максимальною довжиною пухлинного вогнища ⩾6 мм) між мпУЗД (B- режим + КДУЗД + еластографія + УЗДПК) порівняно з мпМРТ. Оцінка мпМРТ базувалася на системі Лайкерта замість PIRADS, і кожне УЗД оцінювалося за допомогою стандартизованого методу бальної оцінки за Лайкертом. Загальний бал ураження визначався на розсуд доповідача. Використовуючи БП керовану триядерною мпУЗД або мпМРТ як референтний стандарт, вони виявили КЗРП лише за допомогою мпУЗД, тільки мпМРТ та комбінації мпУЗД і мпМРТ становило 26%, 30% і 32% відповідно. В результаті, 7% КЗРП були виявлені виключно за допомогою тільки мпУЗД, тоді як 20% КЗРП були виявлені виключно за допомогою тільки мпМРТ. Автори дійшли висновку, що мпУЗД може бути альтернативою мпМРТ як діагностичний тест для пацієнтів з високим ризиком розвитку РПЗ, особливо у випадках, коли мпМРТ не може бути виконана.

Така непослідовна ефективність і обмежена узгодженість між спостерігачами мпУЗД може бути пов’язана з відсутністю добре структурованої або стандартизованої системи оцінки. Wildeboer та співавт.97 оцінили ефективність радіомічних ознак РПЗ, отриманих за допомогою В-режиму, ЗХЕ та УЗДПК, для локалізації РПЗ, використовуючи методи машинного навчання (алгоритм класифікації випадкового лісу) в аналізі 48 чоловіків з біопсійно підтвердженим РПЗ. Зразки ПЗ цих 48 пацієнтів були використані в якості референтного стандарту. У той час як найкраща окрема радіомічна ознака, така як швидкість контрастування, досягла регіонального показника AUROC 0,69 для будь-якого РПЗ і 0,76 для КЗРП (визначеного як РПЗ > ГО2), відповідно, мультипараметрична комбінація радіомічних ознак досягла вищого показника AUROC 0,75 для будь-якого РПЗ і 0,90 для КЗРП, відповідно. Радіомічні ознаки, пов’язані з перфузією, дисперсією та еластичністю, найчастіше обиралися як ефективні параметри для класифікації РПЗ за допомогою моделі машинного навчання. Важливо, що вони також показали, що ефективні радіометричні параметри, отримані на основі В-режиму, ЗХЕ та УЗДПК, не корелюють між собою; отже, ці три модальності можуть бути кумулятивними. Оскільки відібрані радіометричні параметри суттєво відрізнялися між ПЗ і ТЗ, вони підкреслили необхідність точної зональної сегментації для оцінки УЗД

Морріс та співавт.98 оцінили можливість використання В-режиму, імпульсної візуалізації сили акустичного випромінювання (ІСАВ), ЗХЕ і кількісного ультразвукового (КУЗД) підбору середнього діапазону (СД) для забезпечення наведення зображення для прицільної БП. ІСАВ – це американський метод оцінки еластичності за допомогою сили акустичного випромінювання. У той час як ЗХЕ забезпечує кількісну жорсткість тканини, ІСАВ відображає відносну жорсткість тканини. Обчислюючи нормалізовані спектри, спектральні методи КУЗД кількісно оцінюють властивості розсіювання тканин. СД є найпоширенішим параметром в КУЗД-аналізі, який генерується за допомогою лінійної підгонки до нормалізованих спектрів зворотного розсіяння. У 35 чоловіків з біопсійно підтвердженим РПЗ були отримані показники В-режиму, ІСАВ, ЗХЕ і СД, які були об’єднані за допомогою методу лінійних опорних векторів (МОВ). МОВ був навчений і валідований на підмножині даних 20 пацієнтів і протестований на даних решти 15 пацієнтів. Всім учасникам після візуалізації виконали простатектомію, гістологічно проаналізували цілісні препарати передміхурової залози і визначили ураження ПЗ на основі 27-зональної моделі в якості референтного стандарту. Вони оцінювали контраст і відношення контраст/шум (ВКШ) як метрики видимості ураження і узагальнене відношення контраст/шум (уВКШ) як метрику для оцінки перекриття в розподілі двох ЗІ. мпУЗД статистично достовірно перевершувала В-режим і ЗХЕ щодо контрасту, ВКШ і уВКШ, СД – щодо контрасту і ВКШ, а ІСАВ – щодо ВКШ. Вони зазначили, що як кальцифікати, так і відстань від УЗД обмежували ефективність мпУЗД.

Майбутні напрямки діяльності

На сьогоднішній день точна діагностика та відповідна стратифікація РПЗ має важливе значення для індивідуального підходу до лікування РПЗ.103 Нещодавні досягнення в технології візуалізації РПЗ, включаючи мпМРТ, дозволили більш точно локалізувати РПЗ. Чи покращують ці нові методи візуалізації клінічні результати, такі як загальна виживаність, ще не визначено.101 Точна візуалізація, якщо вона добре валідизована, може зменшити необхідність в БП і ризик гіпердіагностики та надмірного лікування.104 Очікується, що ВТ, заснована на точній візуалізації в реальному часі, забезпечить кращі онкологічні/функціональні результати.52 Тому важливе значення має встановлення більш точної візуалізації.

Огляд найсучаснішої літератури, присвяченої УЗД для діагностики РПЗ, наведено в (Таблиця 2). Хоча розмір вибірки нещодавніх досліджень мпУЗД все ще невеликий і більшість досліджень були одноцентровими, сукупна ефективність декількох методів УЗД, ймовірно, існує, коли окремі методи комбінуються (тобто В-режим + ЗХЕ + УЗДПК).94,95,97,98,102 Варіації комбінованих методів УЗД на сьогоднішній день обмежені. Включення сучасних методів УЗД, таких як НМВ або мікро-УЗД, може ще більше покращити ефективність мпУЗД.

Таблиця 2. Огляд найсучаснішої літератури про дослідження.