МР-спектроскопия при раке простаты

Просмотров: 350

Опубликовано 26.05.2015, 11:03 (мск) Предложить Статью в Онкология, Статьи

Очень плохая статьяПлохая статьяТак себе статьяХорошая статьяОтличная статья (Читатели ещё не оценили запись, станьте первым!)
Загрузка...
рак простаты, МР-спектроскопия

МР-спектроскопия при раке простаты

Прошлое магнитно-резонансной спектроскопии уходит корнями к истории открытия явления ядерно-магнитного резонанса, когда было обнаружено, что резонансная частота протонов меняется на некоторую величину в зависимости от их химического окружения и остается постоянной у конкретных химических соединений при данной напряженности магнитного поля. Эту величину договорились называть химическим сдвигом. На химическом сдвиге резонансной частоты было построено изучение биохимических моделей различных патологических процессов сначала in vitro, а затем и in vivo. Целью исследования является получение метаболического профиля или спектра, в котором каждое химическое соединение представлено пиком.

При исследовании простаты в основном используют протонную и фосфорную спектроскопии. То есть исследуется химический сдвиг ядер водорода (протоны) и ядер фосфора в зависимости от тех химических соединений, в которых они находятся. Необходимым условием для возможности проведения МР-спектроскопии in vivo является высокая напряженность магнитного поля. Для водородной спектроскопии минимальная возможная напряженность магнитного поля — 1 Тл, для фосфорной — 1,5 Тл. При такой напряженности магнитного поля количество химических соединений, способных дать отличный друг от друга пик в спектре, достаточно ограничен.

Основными метаболитами простаты, выявляемыми при протонной МР-спектроскопии, являются пики цитрата, креатина и холина. Основными метаболитами, выявляемыми при использовании МР-магнитно-резонансной спектроскопии, являются: фосфокреатин, фосфомоноэфир, аденозинтрифосфат.

В настоящее время в клинических исследованиях используется несколько модификаций метода МР-спектроскопии: одновоксельная спектроскопия, многовоксельная 2D спектроскопия, и объемная или 3D-спектроскопия.

Одновоксельная спектроскопия представляет собой метаболический профиль или спектр химических соединений в одном произвольно выбранном вокселе ткани. Получение этого спектра обычно не требует много времени.

Многовоксельная спектроскопия подразумевает получение нескольких спектров в профиле анатомического среза органа, полученного тем же самым методом (МР-томографией). На этом методе основано построение биохимических карт, отражающих концентрацию интересующего метаболита в каждом вокселе данного конкретного среза органа. Эта более трудоемкая методика занимает больше времени, не говоря уже о сложности программного обеспечения.

И третий, самый современный вид методики — многовоксельная трехмерная спектроскопия подразумевает получения метаболических спектров от всего органа в целом. Принимая во внимание небольшие размеры простаты по сравнению с мозгом можно рассчитывать на практическое использование этой методики, но даже с самым современным программным обеспечением время исследования составляет около 1 часа.

Основным метаболитом нормальной простаты является цитрат, входящий в состав секрета железы. Максимальное количество цитрата содержится в ее периферической зоне — 30,9 ± 8,5 мкмоль/г. Общее содержание цитрата в нормальной простате составляет 4—6 мкмоль/г. В опухолевой клетке содержание цитрата падает, что объясняется искажением метаболизма в опухолевой клетке, а именно, синтез цитрата сменяется его окислением.

По данным разных авторов концентрация цитрата при раке простаты колеблется от 1−2 мкмоль/г до 3,74 мкмоль/г, тогда как в нормальной простате общее содержание цитрата составляет 4−6 мкмоль/г.

Содержание креатина и креатинфосфата, которые в здоровой клетке используются в энергообмене, при злокачественных процессах уменьшается. Это связано со снижением общего уровня АТФ в опухолевой клетке, так как эффективность анаэробного гликолиза — основного процесса синтеза энергии в опухолевой клетке — ниже, чем окисления цитрата в цикле Кребса.

Также, в опухолевой клетке резко нарастает содержание веществ, участвующих в синтезе липидов, которые идут на построение мембран. К веществам, участвующим в синтезе липидов, относятся холин, инозит, фосфолипиды. В опухолевых клетках увеличен синтез белков, необходимых для построения цитоплазмы, поэтому наблюдается увеличение содержания многих аминокислот, в том числе аланина и глутамата (Hahn Р., 1997).

Считается, что отсутствие или резкое снижение содержания цитрата в ткани простаты патогномонично для аденокарциномы, хотя для диагностики РП гораздо чаще пользуются отношением холин + креатин / цитрат или цитрат / холин + креатин. При раке простаты выявляются более высокие значения отношения холи + креатин / цитрат, чем в нормальной периферической зоне. Превышение этого соотношения более 0,75 или двукратное уменьшение пика цитрата по сравнению с нормой характеризуется высокой предсказательной ценностью (75%) и высокой специфичностью (84%) в отношении рака предстательной железы (РП). Показатели чувствительности и предсказательной ценности отрицательного результата составляют, соответственно, 71% и 81%.

Значения отношения цитрат / холин + креатин в опухолевой ткани (0,67 ± 0,17) соответственно ниже, чем в здоровой периферической зоне (1,46 ± 0,28). При использовании поверхностной катушки были получены достоверные различия в значении цитрат / холин + креатин между раком (0,446 ± 0,063) и здоровой центральной зоной, хотя между раком и доброкачественной стромальной гиперплазией железы достоверных отличий получено не было.

Совмещение многовоксельной спектроскопии со стандартными Т2-взвешенными изображениями способно не только улучшить выявляемость РП, но и получить пространственную информацию о локализации рака.

Благодаря комбинации эндоректальной МРТ и МР-спектроскопии можно повысить чувствительность и специфичность в определении рака до 95 и 91% соответственно. Но применение МР- спектроскопии не повлияло на чувствительность и специфичность МРТ в определении экстракапсулярной экстензии опухоли.

При сравнении информативности МРТ, МР-спектроскопии и секстантной биопсии в выявлении рака простаты было обнаружено, что первые два метода имели более высокую чувствительность и специфичность при локализации опухоли в верхушке простаты по сравнению с секстантной биопсией. Говоря о многовоксельной спектроскопии, особое внимание следует уделять анализу спектров от медиальных отделов периферической зоны железы. Для вокселов, включающих семявыбрасывающие протоки, характерно такое же высокое содержание холина, как и для рака, вследствие высокой концентрации глицерофосфохолина в семенной жидкости.

Причинами низкоинтенсивных сигналов, помимо рака, могут быть постбиопсийные гематомы, простатит, доброкачественная гиперплазия, дисплазия. Поэтому некоторые исследователи предлагают использовать отношение холин + креатин / цитрат для дифференциальной диагностики низкоинтенсивных сигналов. Они показали, что в результате добавления к МРТ трехмерной протонной спектроскопии можно добиться значительного увеличения точности (с 52 до 75%) и специфичности (с 26 до 66%) в выявлении опухоли в зоне постбиопсийных кровоизлияний.

С помощью МРС можно не только выявить рак и определить его локализацию, но и предсказать степень дифференцировки опухоли по Глисону. При резком увеличении на спектре пика холина выявляют 7−8 степень, а при умеренном увеличении — 4−5 степень дифференцировки.

Предпринимались попытки использования МР-спектроскопии не только для первичной диагностики опухоли, но также и для диагностики рецидива после простатэктомии, гормональной или лучевой терапии. На степень регресса опухолевого процесса также указывает отношение пиков холина и креатина к цитрату.


Предложить Статью (1251 Статей)
В этом разделе мы публикуем статьи и материалы по медицинской тематике, присланные нашими читателями. Если у вас есть что-то интересное, чем бы вы хотели поделиться с другими людьми, мы будем рады разместить вашу статью на нашем сайте. Внимание! В случае, если присланный вами материал не соответствует тематике сайта, он не будет опубликован без объяснения причины отказа в публикации. Если в вашей статье имеются ссылки, или статьи будут носить рекламный характер, то Вам сюда.   Защита авторских прав! Присланный вами материал не должен нарушать авторских прав. Если это ваш материал, укажите ваше имя, и оно будет опубликовано в статье. В случае, если вы являетесь правообладателем и заметили, что размещенный на сайте материал нарушает ваши авторские права, напишите нам, этот материал будет немедленно удален с сайта. В письме приложите доказательства того, что вы являетесь автором материала или правообладателем.   По вопросам размещения пишите письма на email — [email protected]