Porovnání měření velikosti prostaty pomocí transrektálního ultrazvuku a magnetické rezonance a jejich vlivu na PSA denzitu

Souhrn

Cíle: Cílem práce je porovnat výsledky měření objemu prostaty pomocí transrektálního ultrazvuku (TRUS) a magnetické rezonance (MR) mezi urology s různou mírou zkušeností a vlivu těchto rozdílů na PSA denzitu.

Metody: Soubor obsahuje pacienty, kterým byla mezi únorem 2015 a listopadem 2018 změřena prostata před odběrem punkční biopsie. Všichni pacienti před TRUS absolvovali multiparametrickou MR prostaty na 1,5 T přístroji Signa HDXT GE s endorektální cívkou. Sonografické měření bylo provedeno na přístroji Toshiba Applio 500 pomocí endfire transrektální sondy. TRUS měření prostaty prováděli tři urologové s dvaceti, sedmi a dvěma lety zkušeností v oboru. Velikost prostaty byla u TRUS i MR vypočtena z měření největších rozměrů ve třech rovinách pomocí vzorce „šířka x výška x hloubka x 0,523“. Ze zjištěných velikostí prostaty byla následně dopočítána PSA denzita (PSA/ velikost prostaty v ml).

Výsledky: Celkově bylo hodnoceno 582 pacientů. Průměrný věk pacientů byl 62,86 let (31–91), průměrné PSA bylo 8,70 ng/ml (0,53–75,00). Průměrný rozdíl velikosti mezi TRUS a MR měřením prostaty byl +8,41 ml, u vyšetřujícího s dvaceti lety praxe potom +3,66 ml, u vyšetřujícího se sedmi lety praxe +11,19 ml a u vyšetřujícího se dvěma lety praxe +8,12 ml. Průměrný rozdíl v PSA denzitě mezi TRUS a MR byl ‑0,025 ng/ml/ml. Při použití hraniční hodnoty PSA denzity k indikaci biopsie 0,15 ng/ml/ml a 0,20 ng/ ml/ml by bylo při TRUS měření bioptováno o 8 % respektive o 6 % méně pacientů než při použití MR.

Závěr: Transrektální ultrasonografie v našem souboru ve srovnání s magnetickou rezonancí velikost prostaty nadhodnocovala. Tento rozdíl, promítnutý do PSA denzit by znamenal 6–8% rozdíl v indikacích biopsií prostaty na základě PSA denzity v závislosti na použité hraniční hodnotě.

Klíčová slova:

Velikost prostaty – transrektální ultrazvuk – magnetická rezonance prostaty – PSA denzita

ÚVOD

Velikost prostaty donedávna hrála roli zejména při diagnostice benigní hyperplazie prostaty a při indikacích pacientů k jednotlivým typům deobstrukčních výkonů. V případě karcinomu prostaty velikost prostaty umožnovala pouze lepší představu při plánování radikální prostatektomie a v diagnostice se nepoužívala.

Nejmarkantnějším trendem v diagnostice karcinomu prostaty je aktuálně snaha zachytit pouze klinicky signifikantní onemocnění. K tomuto jsou využívány zejména zobrazovací metody umožňující ozřejmění patologických ložisek a cílení odběru vzorků při biopsii prostaty. Plošné využití těchto metod je ale nákladné a technicky i personálně náročné, proto je klíčová zejména pečlivá indikace biopsií, standardně založená na hodnotě PSA. Stále častěji je však využíváno i novějších parametrů, jako je Prostate Health Index (index zdraví prostaty, PHI) (1, 2), PSA denzita a PHI denzita (3, 4, 5). K výpočtu denzit PSA i PHI je potřeba přesné stanovení velikosti prostaty a tato se tak stává důležitější než v minulosti. Dalším možným využitím přesného změření prostaty může být například indikace k brachyterapii (6).

Velikost prostaty je standardně měřena pomocí transrektálního ultrazvuku (TRUS). S rozšiřováním magnetické rezonance (MR) jako metody volby při zobrazení prostaty jsou ale stále častěji k dispozici rozměry prostaty získané při MR vyšetření.

Cílem této práce je srovnat, jak se liší výsledky měření velikosti prostaty a podle nich vypočtené PSA denzity mezi těmito dvěma zobrazovacími metodami. U TRUS potom i mezi urology s různou mírou zkušenosti v oboru.

METODY

Soubor obsahuje pacienty, kterým byla mezi únorem 2015 a listopadem 2018 změřena prostata před odběrem transrektální punkční biopsie, ke které byli indikováni pro elevaci PSA či podezření na přítomnost karcinomu prostaty při vyšetření per rectum (DRV). Všichni pacienti před TRUS biopsií absolvovali multiparametrické MR prostaty na 1,5 T přístroji s endorektální cívkou. Magnetická rezonance byla provedena a popsána převážně na našem pracovišti. Část pacientů byla vyšetřena na jiných radiologických pracovištích, zkušenost tamních radiologů není vždy známá. Sonografické měření bylo provedeno na přístroji Toshiba Applio 500 pomocí end‑fire transrektální sondy. TRUS měření prostaty prováděli tři urologové s dvaceti, sedmi a dvěma lety zkušeností v oboru. Velikost prostaty byla u TRUS i MR vypočtena z největších rozměrů ve třech na sebe kolmých rovinách pomocí vzorce „šířka x výška x délka x 0,523“, doporučeného výrobcem ultrazvukového přístroje. PSA denzita byla následně vypočtena jako podíl celkového PSA a velikosti prostaty v mililitrech. Analýza a grafy byly vypočteny pomocí software Excel v rámci MS Office 365. V rámci analýz byly spočítány průměry velikostí prostaty (a PSA denzit) pro jednotlivé zobrazovací metody, které byly následně vzájemně porovnány. Statistická signifikance rozdílů v měřeních nebyla v souboru výsledků hodnocena.

Vypočtené velikosti prostat a PSA denzit dle TRUS a MR zobrazení byly následně vzájemně porovnány u všech pacientů a dále ve skupinách pacientů vyšetřených jednotlivými urology. Průměrná velikost prostaty popsaná na MR se lišila i mezi jednotlivými radiology, vzhledem k nerovnoměrnému překryvu v počtu vyšetřených pacientů a klinických zkušeností mezi konkrétními radiology a urology ale nemělo srovnání urologů s každým radiologem individuálně význam.

VÝSLEDKY

Celkově obsahoval soubor 582 pacientů. Průměrný věk pacientů byl 62,86 let (31–91), průměrné PSA bylo 8,70 ng/ml (0,53–75,00).

Podrobné výsledky měření velikostí prostaty a jejich rozdíly uvádí tabulka 1. Tabulka 2 potom zobrazuje počty pacientů s nadhraniční hodnotou PSA denzity pro obě zobrazovací metody a obě hodnoty hraniční PSA denzity. Grafy 1–4 zobrazují korelaci výsledků měření mezi TRUS a MR a vypočtené PSA denzity.

Velikost prostaty vypočítaná pomocí rozměrů získaných při TRUS se pohybovala mezi 20 a 187 ml, byla v průměru o 8,41 ml větší než velikost vypočtená dle MR.

Průměrná PSA denzita byla následně u TRUS o 0,025 ng/ml/ml nižší než u MR. V závislosti na použití hraniční hodnoty PSA denzity k indikaci biopsie 0,15 ng/ml/ml a 0,20 ng/ml/ml (3, 4) by na základě zjištěných PSA denzit bylo při použití TRUS měření bioptováno o 8 % respektive o 6 % méně pacientů než při použití MR měření.

DISKUZE

Od prvního použití transrektálního ultrazvuku k zobrazení prostaty v roce 1975 (7) je TRUS metodou volby při zjišťování velikosti prostaty. Jedná se o dostupnou a rychlou metodu, která není pro pacienta příliš zatěžující.

K výpočtu velikosti prostaty z TRUS získaného obrazu lze použít více technik. Většinou jsou založené na změření nejdelších rozměrů prostaty ve třech na sebe kolmých osách nebo na planimetrii sériových řezů. V klinické praxi je nejčastěji využíváno změření třech rozměrů a výpočet objemu prostaty pomocí vzorce „výška x šířka x hloubka x 0,524“. Jednodušší je použití vzorce „2 x šířka x výška x π/6“, neboť je při něm možno prostatu měřit pouze v jedné rovině a vynechat tak délku prostaty, která je navíc kvůli nejednoznačným okrajům špatně reprodukovatelná a může být zdrojem subjektivních rozdílů (8). Výpočet pomocí geometrických vzorců obecně dobře koreluje se skutečnou velikostí prostaty (9) a riziko chyby stanovení objemu prostaty je nízké. Planimetrie je sice považovaná za přesnější, je však časově i technicky náročnější, a proto obvykle není využívána (8). Kromě transrektálního ultrazvuku lze použít i ultrazvuk transabdominální, tento se ale používá spíše k orientačnímu měření prostaty, neboť výsledky se mohou od nálezu TRUS výrazně lišit (10).

Studie zabývající se měřením velikosti prostaty nejsou pro její druhotnou roli příliš četné, mohou však mít zajímavé výsledky.

V souboru 440 pacientů porovnal v roce 2014 Bienz a kolektiv TRUS odhadnutou váhu prostaty s preparátem roboticky asistované radikální prostatektomie. Měření bylo přesnější u větších prostat, průměrné rozdíly byly 38,64 % (< 30 g), 21,33 % (30–60 g), 13,23 % (60–80 g), and 14,96 % (≥ 80 g) (11).

Srovnání výsledků měření velikosti prostaty pomocí TRUS mezi urology a radiology nabízí studie z Mayo Clinic (USA) z roku 2010. Výsledky měření 302 pacientů (urologové 114 a radiologové 188 pacientů) byly opět srovnány s preparátem radikální prostatektomie. Urologové vykazovali korelaci měření s chirurgickým preparátem 0,835 a radiologové 0,786 (nicméně s menší průměrnou odchylkou). Průměrný rozdíl TRUS měření od váhy preparátu byl 17–22 % (12).

Pro subjektivitu TRUS vyšetření byly k měření prostaty využívány i jiné, postupně vyvíjené zobrazovací metody, zejména MR, méně potom CT.

Porovnání měření velikosti prostaty pomocí (transabdominálního i transrektálního) ultrazvuku a MR provedl již v roce 1988 Hricak. MR se ukázala jako přesnější metoda s průměrným rozdílem od preparátu radikální prostatektomie 6 %, ultrazvuk se od preparátu lišil průměrně o 14 % se zlepšením na 8 % při využití transrektálního ultrazvuku. Měření byla provedena na souboru pouze 15 pacientů (13).

Odhad váhy prostaty dle MR s preparátem radikální prostatektomie srovnala americká studie z roku 2015. Hodnocena byla váha prostaty vypoč tená na základě MR zobrazení bez a se zavedenou endorek‑ tální cívkou. Endorektální cívka dle autorů lehce zkracuje předozadní rozměr prostaty a průměrná velikost byla při jejím použití o 4,7 ml menší. Bez zavedené endorektální cívky byl rozdíl mezi MR odhadem a chirurgickým preparátem 4,3 g (10,6 %) a se zavedenou cívkou potom 9,1 g (20,2 %) (14).

Výsledky měření pomocí zobrazovacích metod jsou často srovnávány s preparátem radikální prostatektomie, jeho objem či váha však nemusí zcela odpovídat skutečné velikosti prostaty in vivo. Velikost u preparátu radikální prostatektomie může být ovlivněna například chirurgickým okrajem, přítomností semenných váčků, odkrvením preparátu, či zmenšení při fixaci (15). Ideální je proto současné srovnání více hodnocených zobrazovacích metod s preparátem radikální prostatektomie, tímto jsou výsledky zatíženy stejnou chybou měření objemu histologického preparátu.

Lee v roce 2007 zhodnotil soubor 63 pacientů, kteří podstoupili TRUS i MR a následně potom radikální prostatektomii. Průměrná velikost preparátu byla 36,6 ml, průměrná velikost dle TRUS byla 39,2 ml a dle MR 38,1 ml. Průměrné nadhodnocení velikosti prostaty oproti preparátu radikální prostatektomie bylo 4,4 % u TRUS a 2,4 % u MR (16).

Obdobné výsledky uvádí Paterson ve studii s 318 pacienty. TRUS vykazovala menší korelaci s velikostí preparátu radikální prostatektomie (0,74) než MR bez endorektální cívky (0,83), přičemž TRUS lehce podhodnocovala a MR lehce nadhodnocovala velikost prostaty dle srovnání s preparátem.

Rozdíly ve velikosti prostaty mezi jednotlivými měřeními mají omezený klinický význam, to ale neplatí v případě využití objemu prostaty k výpočtu PSA denzity, neboť tato může ovlivnit indikaci k biopsii prostaty. V literatuře jsou častější studie srovnávající výsledky měření velikosti pomocí MR a TRUS separovaně, než práce porovnávající obě metody zobrazení a význam jejich eventuálních neshod.

Takovou studií je například práce Weisse a kolektivu z roku 2013 hodnotící celkem 756 pacientů, ve které byly srovnány výsledky měření velikosti prostaty mezi TRUS a MR s použitím endorektální cívky. Průměrná velikost prostaty byla 40,0 ml (TRUS) a 38,3 ml (MR) a vzájemná korelace obou měření byla (0,80) s průměrným rozdílem 1,7 ml. Při rozdělení do podskupin dle velikosti prostaty byly průměrné rozdíly 2,1 ml pro velikost prostaty < 30 ml, 4,0 pro velikost 30–60 ml a 5,1 pro prostaty nad 60 ml objemu. Korespondující PSA denzity vykazovaly stejnou korelaci (17).

V přehledovém článku z roku 2018 hodnotí Christie a kolektiv celkem 28 publikovaných prací s celkem 7 768 pacienty zabývajících se měřením velikosti prostaty pomocí TRUS, CT a MR. Výsledky zobrazovacích metod jsou srovnávány s velikostí preparátu radikální prostatektomie. Korelace TRUS s pooperační velikostí prostaty je 0,70 až 0,90 a korelace MR je 0,80 až 0,96. (18). Pouze čtyři studie z uvedených 28 nabízely přímé srovnání TRUS a MR, z toho pouze tři je zároveň srovnávají s preparátem radikální prostatektomie, všechny s lepšími výsledky MR. CT je hodnoceno pouze ve dvou pracech (223 pacientů), ve kterých vykazuje horší výsledky než TRUS (korelační koeficient CT 0,78). V případě, že byly výsledky děleny dle velikostí prostaty, bylo nejčastějším nálezem podhodnocení velikosti větších prostat.

Z výše uvedených studií lze tedy vyvodit, že MR je při stanovení velikosti prostaty přesnější než TRUS, obě metody však vykazují dobrou korelaci se skutečnou velikostí prostaty při srovnání s preparáty radikální prostatektomie. CT dosahuje horších výsledků než MR i TRUS. TRUS velikost prostaty při porovnání s MR nadhodnocuje (rozdíl obvykle do 10 %). Měření velikosti prostaty je subjektivní a výsledky se proto mohou mezi jednotlivými vyšetřujícími lišit.

V naší studii je průměrný objem prostaty vypočtený na základě TRUS měření větší, než objem získaný pomocí měření MR. Nejvyšší průměrný rozdíl mezi TRUS a MR vyšetřením (+ 11,19 ml) je v podskupině pacientů vyšetřovaných vyšetřujícím číslo 2, což se projevilo i na korespondující PSA denzitě. Nadhodnocení velikosti prostaty vzhledem k MR i ostatním vyšetřujícím bylo v těchto případech způsobeno přeměřováním délky prostaty. Tato je obecně nejvíce subjektivní a nejméně reprodukovatelný rozměr prostaty (8).

Menší průměrná velikost prostaty zjištěná pomocí MR může být též zčásti způsobena použitou endorektální MR cívkou. Ta podle jedné studie zkracuje předozadní průměr prostaty a zmenšuje tak její vypočítaný objem (14), podle jiné studie však při zkrácení předozadního rozměru při použití endorektální cívky zároveň dochází k prodloužení ostatních rozměrů deformací prostaty a výsledný vypočítaný objem se nemění (19).

Markantní je též větší průměrná velikost prostaty (TRUS i MR) v našem souboru v porovnání s výše uváděnými studiemi. Dle některých autorů se s velikostí prostaty zvyšuje i chyba měření (17, 18), jiní autoři ale uvádějí opačnou tendenci (11). Komplikovat hodnocení velikosti prostaty může též přítomnost středního laloku, která snižuje přesnost výpočtu pomocí geometrického vzorce, který je v tomto případě aplikován na nepravidelný objekt (20).

V naší studii pocházela část MR vyšetření z jiných radiologických pracovišť, mnohdy s neznámou mírou zkušeností tamních radiologů s popisem MR prostaty. Toto může představovat limitaci práce, zároveň se tímto ale analýza přibližuje situaci z reálné klinické praxe.

Vlastní vliv rozdílů velikosti prostaty na hodnoty PSA denzity je hodnocen pouze ve studii Weisse a kolektivu uvedené výše (17). Konkrétní korelační koeficient PSA denzity v ní ale není zmíněn. Protože je ale PSA denzita vždy počítána podle stejného vzorce bez závislosti na techniku měření prostaty, lze tedy očekávat stejnou míru korelace jako velikost prostaty, tedy 0,80.

Za klinicky signifikantní je obvykle pokládána hodnota PSA denzity 0,15 či 0,20 ng/ml/ml (3, 4). Nadhodnocení velikosti prostaty při TRUS vzhledem k MR se na PSA denzitách projevilo jejich průměrným snížením o 0,025 ng/ml/ml. V případě, že by byla biopsie prostaty indikována pouze dle PSA denzity (nikoli celkového PSA a DRV), bylo by bioptováno výrazně méně pacientů bez ohledu na metodu měření velikosti prostaty. Rozdíl v počtu pacientů indikovaných k biopsii dle TRUS či MR získané PSA denzity byl 8 % či 6 % při použití hraniční hodnoty 0,15 ng/ml/ml a 0,20 ng/ml/ml respektive.

Přestože charakter práce je spíše akademický, v klinické praxi by se její výsledky mohly uplatnit zejména na pracovištích provádějících větší množství magnetických rezonancí prostaty. Na takovýchto pracovištích by přesnější určení hodnot PSA či PHI denzity mohly ovlivnit počet indikovaných biopsií. K výsledkům práce je též možno přihlédnout při hodnocení publikací zabývajících se PSA či PHI denzitou, ve kterých obvykle nebývá zohledněna variabilita velikosti prostaty v závislosti na použité zobrazovací metodě.

Hodnoty PIRADS a výsledky provedených biopsií nebyly v analýze zohledněny. Vzhledem k prediktivnímu charakteru PSA denzity lze ale její přínos předpokládat zejména v kategorii pacientů s nejednoznačným PIRADS hodnocením, tedy skupině PIRADS 3. Zde bude třeba dalších analýz.

ZÁVĚR

Transrektální ultrasonografie prostaty v našem souboru přeměřovala prostatu v porovnání s magnetickou rezonancí v průměru o 8,41 ml, což je srovnatelné s publikovanými daty. V případě použití PSA denzity k indikaci biopsií prostaty by byl v počtu TRUS či MR indikovaných pacientů rozdíl 8 %, respektive 6 % dle použité hraniční hodnoty.

Došlo: 6. 8. 2019

Přijato: 19. 10. 2019

Kontaktní adresa:

MUDr. Jiří Stejskal

Urologická klinika 3. LF UK a Thomayerovy nemocnice

Vídeňská 800,

140 59 Praha 4

e‑mail: jiri.stejskal@ftn.cz

Střet zájmů: Žádný.

Prohlášení o podpoře: Podpořeno z programového projektu Ministerstva zdravotnictví ČR s reg. č. 15‑ 27047 A. Veškerá práva podle předpisů na ochranu duševního vlastnictví jsou vyhrazena.

Hlavní stanovisko: Transrektální ultrasonografie prostaty nadhodnocuje, v porovnání s magnetickou rezonancí, velikost prostaty. Toto nadhodnocení se potom promítá do výpočtu PSA denzity a může ovlivnit indikaci k biopsii prostaty.

Major statement: Transrectal ultrasonography overestimates prostate size, when compared to magnetic resonance imaging. This leads to differences in PSA density values and could therefore influence prostate biopsy indications.