| ||||||||||||||||||||||||
Histoskaning jako nowa metoda komputerowego wspomagania ultrasonograficznego obrazowania stercza w opcji trójwymiarowejRosnąca w ostatnich dziesięciu latach świadomość pacjentów na temat raka stercza oraz upowszechnienie oznaczeń wartości stężenia PSA we krwi spowodowały wzrost liczby mężczyzn, u których rozpoznano podwyższone powyżej normy stężenie PSA. W konsekwencji rośnie liczba wykonywanych biopsji stercza, wzrasta liczba raków wykrywanych we wczesnym stadium zaawansowania, jednakże za cenę znacznego odsetka biopsji niepotrzebnych. Wciąż poszukuje się sposobów bezpiecznego, nieinwazyjnego wykluczania klinicznie istotnego raka stercza. Nadal brakuje narzędzia, które umożliwiałoby wykrywanie znamion progresji nowotworu u pacjentów poddawanych bacznej obserwacji z powodu raka stercza. Dotychczas stosowane oznaczenia PSA oraz śledzenie jego narastania w czasie charakteryzuje się niską dokładnością, natomiast wykonywanie biopsji powtórnych jest przede wszystkim postępowaniem inwazyjnym. Jeśli istniałby nieinwazyjny test wiarygodnie określający objętość tkanki nowotworowej oraz pozwalający na śledzenie jej narastania, prawdopodobnie częściej oferowano by pacjentom baczną obserwację. Ponadto wizualizacja ognisk nowotworowych pozwalałaby na kierowanie leczenia dokładnie tam, gdzie doszło do rozrostu nowotworowego. Niestety, współczesne metody obrazowania służące wykrywaniu, ocenie stopnia zaawansowania oraz monitorowaniu leczenia raka stercza są dalekie od doskonałości. Klasyczna ultrasonografia przezodbytnicza jest badaniem powszechnie dostępnym, szybkim i tanim, pozwalającym na kontrolowanie pobierania wycinków oraz ocenę objętości stercza. Jednakże swoistość (50-90%) oraz czułość metody (48-86%) mieszczą się w szerokich zakresach w zależności od doświadczenia badającego. Klasyczna ultrasonografia nie uwidacznia nawet 30% ognisk wyczuwalnych palpacyjnie, rzadko wykrywa zmiany o średnicy poniżej 5 mm oraz charakteryzuje się niską czułością w ocenie naciekania pozasterczowego. Zastosowanie obrazowania w opcji Dopplera kolorowego i mocy poprawia swoistość w obrazowaniu ognisk o średnicy ponad 1 cm położonych w strefie przejściowej, jednakże czułość jest niewiele lepsza od skali szarości. Istnieją problemy z obrazowaniem małych ognisk nowotworu (<5 mm) z mikroneowaskularyzacją. Zastosowanie ultrasonograficznych środków kontrastujących jest wstanie poprawić wykrywalność najmniejszych ognisk (2-5 mm), niemniej jednak badania z ich użyciem są kosztowne, czasochłonne i skomplikowane. Wiele nadziei wiązano z rozwojem sonoelastografii, jednak że charakteryzuje się ona stosunkowo niską czułością (ok. 68%) oraz specyficznością (ok.81%), w znacznym stopniu zależnymi od operatora. W związku z powyższym pozostaje wiele przestrzeni do doskonalenia wspomnianych technik oraz poszukiwania nowych rozwiązań, które mogłyby odpowiedzieć na zapotrzebowanie urologów. Czym jest HistoScanning? HistoScanning™ stercza (Prostate HistoScanning - PHS) jest narzędziem informatycznym służącym identyfikacji w sterczu ognisk różniących się od tkanki prawidłowej pod względem struktury i unaczynienia. Technologia, której strzeże kilka patentów, ściśle współpracuje z dedykowanymi aparatami ultrasonograficznymi zdolnymi do obrazowania trójwymiarowego. Z danych uzyskiwanych na wstępnym etapie obrazowania ultrasonograficznego PHS pobiera i opracowuje dodatkowe dane RF (Radio Frequency), zanim zostaną przetworzone przez aparat usg. Raport z oceny struktur, jakiej dokonuje HistoScanning, przedstawiany jest w formie trójwymiarowych, charakteryzujących się dużą szczegółowością wizualizacji narządu, z naniesionymi zarysami obszarów podejrzanych. HistoScanning jest systemem komputerowego wspomagania diagnostyki ultrasonograficznej algorytmami interpretacji danych ultrasonograficznych, nie jest natomiast nową technologią pozyskiwania danych do obrazowania. Podczas mikroskopowej oceny tkanek nowotworowych spotyka się dużą liczbę komórek dzielących się, o nieregularnych kształtach. Zwracają uwagę duże rozmiary jąder komórkowych i stosunkowo mała objętość cytoplazmy. Komórki tracą cechy komórek wyspecjalizowanych, nie układają się w sposób zorganizowany, ponadto tworzą się nowe naczynia krwionośne. Takie możliwości oceny daje metoda o rozdzielczości 10-6 m. Biorąc pod uwagę, że rozdzielczość klasycznej ultrasonografii jest większa od 10-5 m, tym co charakteryzuje tkanki nowotworowe jest zatarcie granic guza, nieregularne kształty, zwiększony przepływ krwi w ognisku oraz wzrost spoistości. Zadaniem PHS jest właśnie identyfikacja tych cech tkanek dotkniętych nowotworzeniem. Stworzono kilka algorytmów, które służą rozpoznawaniu poszczególnych cech nowotworowego różnicowania tkanek. (W oficjalnych folderach AMD wymienione są 3). Poszczególne algorytmy rozpoznawania oraz ich kombinacje sprawdzano i udoskonalano, pracując na zestawach danych ultrasonograficznych korelowanych z wynikami badań histopatologicznych. Aby osiągnąć maksymalne różnice pomiędzy charakterystykami tkanek łagodnych i złośliwych, "wytrenowane" w ten sposób algorytmy implementowano do systemu.
Przebieg badania Pierwszy etap przypomina przezodbytnicze badanie stercza. Pacjent układany jest na lewym boku. Badanie ultrasonograficzne wykonuje się przy użyciu aparatu ProFocus Ultraview (BK Medical, Herlev, Dania), głowicy typu 8818. Jest to jedyny model aparatu, który, wyposażony w specjalny port, jest zdolny do komunikacji ze stacją HistoScanning. Co więcej, protokół pobierania danych PHS wymusza ustawienie głowicy przezodbytniczej wyłącznie na częstotliwości 9 MHz. Nie jest możliwa również zmiana położenia ogniska głowicy ani dodanie dodatkowych ognisk. Głowica dokonuje akwizycji obrazów wyłącznie w skali szarości, bez opcji harmonicznej, z wyłączonym obrazowaniem kątowym (ACI), bez opcji dopplerowskiej. Ważne jest odpowiednie przygotowanie jelita grubego przed badaniem, aby uniknąć artefaktów pochodzących ze stolca, gazów czy nieprawidłowego przylegania głowicy do ściany odbytnicy. Akwizycja obrazów dokonywana jest wyłącznie w płaszczyźnie strzałkowej. Za obrót głowicy odpowiada specjalny magnetyczny rotator podłączony i zsynchronizowany z aparatem usg. Zadaniem badającego jest bardzo precyzyjne pośrodkowe ustabilizowanie głowicy, w płaszczyźnie strzałkowej stercza, dołączenie do jej metalowego pierścienia magnetycznego rotatora i utrzymywanie go nieruchomo. Gdy z klawiatury aparatu usg uruchamiana jest akwizycja, rotator ustawia głowicę w pozycji skrajnej, a następnie zaczyna bardzo powoli obracać głowicę. W ciągu około 45 sekund dokonywany jest obrót głowicy o kąt 179o (obrazy pobierane są w odstępie 0,2o). Podczas akwizycji dane uzyskiwane przez ultrasonograf przesyłane są automatycznie do histoskanera. W aparacie usg również powstaje trójwymiarowa wizualizacja stercza, jednakże nie ma ona znaczenia diagnostycznego. Kilkadziesiąt sekund po zakończeniu rotacji głowicy i akwizycji obrazów histoskaner informuje o dokonaniu gromadzenia danych, prezentuje źródłową bryłę danych i prosi o jej akceptację do dalszej obróbki. Jeśli podczas akwizycji oś obrotu głowicy nie jest równoległa do długiej osi stercza, uzyskana bryła będzie asymetryczna, trudna do dalszej interpretacji przez PHS. Artefakty, które powstają podczas obrotu głowicy, na granicy z odbytnicą, mogą uniemożliwić interpretację uzyskanych danych. Trójwymiarową bryłę, w obrębie której znajduje się stercz, histoskaner prezentuje za pomocą obrazów z 3 płaszczyzn - strzałkowej, poprzecznej oraz wieńcowej. Zadaniem osoby obsługującej aparat jest obrysowanie stercza w wymienionych płaszczyznach, determinując w ten sposób objętość, która będzie analizowana w następnym etapie. Istnieją 2 podejścia do problemu obrysowywania stercza. Pierwsze polega na bardzo precyzyjnym, krok po kroku oznaczaniu jego granic w płaszczyźnie strzałkowej i poprzecznej, przemieszczając się w długiej osi stercza. Dzięki precyzyjnym narzędziom pozwalającym (jeśli granice stercza są wyraźne) dokładnie kształtować kontury, możemy uzyskać bryłę, która pod względem objętości i kształtów stanowi wierne odwzorowanie gruczołu krokowego. Niestety, jest to proces czasochłonny, który w zależności od doświadczenia operatora może trwać od 5 do 15 minut. Drugi sposób polega na zgrubnym obrysowywaniu stercza, dopuszczając kilkumilimetrowe marginesy wokół rzeczywistych granic narządu. Takie postępowanie skraca czas przygotowania bryły do kilku minut. Z drugiej strony, ze względu na jej większą objętość, przetwarzanie danych przez histoskaner będzie trwało dłużej. Szeroki obrys pozwoli na przeanalizowanie stanu granic i sąsiedztwa stercza, bez obaw, że jakiś jego fragment został pominięty. Jednakże oglądając raport końcowy z badania, w postaci półprzezroczystej wizualizacji z naniesionymi ogniskami podejrzanymi, musimy pamiętać, że kontury wizualizacji nie są granicami stercza. Niektóre spośród ognisk podejrzanych położonych obwodowo mogą odpowiadać artefaktom pozasterczowym. Proces analizowania (już okrojonych) danych 3D, które pochodzą z jednej ultrasonograficzne jak wizycji stercza, zajmuje około 5 minut. Pozostaje najbardziej spektakularna część całej procedury - wyświetlenie i interpretacja raportu histoskaningu. Ten etap procedury robi olbrzymie wrażenie, przede wszystkim na badanym. Żywa kolorystyka wizualizacji stercza, wyraźne obrysowanie ognisk podejrzanych utwierdzają pacjenta w przekonaniu, że wydane na histoskaning pieniądze to dobra decyzja. Natomiast do decyzji lekarza pozostaje wtedy, które spośród "red spots" należy nadal uważać za podejrzane, które powstały z powodu artefaktów ultrasonograficznych, a które są przykładami fałszywie dodatnich kalkulacji histoskaningu (najczęściej w okolicy szczytu, szyi pęcherza oraz pęcherzyków nasiennych). Łatwo się domyślić, że kompletna ocena pacjenta z wykorzystaniem PHS, od chwili ułożenia pacjenta na leżance, poprzez standardowy TRUS, akwizycję danych 3D, do zakończenia interpretacji raportu histoskaningu zajmuje około 30 minut.
Sposób archiwizacji danych Wyniki badań raportowane są w formie trójwymiarowych wizualizacji na ekranie urządzenia. Możliwe jest przesyłanie ich w sieci w formacie DICOM oraz archiwizacja w formie cyfrowej w pamięci własnej urządzenia i na płytach DVD. Ze względu na olbrzymie rozmiary pierwotnych plików reprezentujących trójwymiarowe bryły danych pobranych z ultrasonografu oraz zaawansowaną technologię obróbki obrazów, przetwarzanie "pierwotnych" brył odbywa się wyłącznie w aparacie HistoScanning. Brak dodatkowej konsoli, dzięki której można by było tworzyć raporty na podstawie danych już zarchiwizowanych, ogranicza czas poświęcany na akwizycję następnych serii danych, od tych samych i następnych pacjentów. Piśmiennictwo na temat histoskaningu
Najważniejszym, z przeprowadzonych dotychczas, badaniem klinicznym mającym na celu określenie wartości PHS była praca zaprezentowana przez zespół pod kierunkiem Johana Braeckmana ("The accuracy of transrectal ultrasonography supplemented with computer-aided ultrasonography for detecting small prostate cancers". Braeckman J, Autier P, Soviany C, Nir R, Nir D, Michielsen D, Treurnicht K, Jarmulowicz M, Bleiberg H, Govindaraju S, Emberton M. BJU Int. December 2008; 102(11): 1560-1565). Badanie przeprowadzono na grupie 29 mężczyzn planowanych do radykalnej prostatektomii z powodu raka stercza. Przed operacją dokonywano ultrasonograficznej akwizycji danych, które następnie przetwarzano za pomocą histoskaningu. Rezultaty analizy dokonanej przez PHS porównywano z wynikami oceny histopatologicznej całego preparatu stercza (stercz krojono w płaszczyźnie strzałkowej, co 5 mm). W 13 przypadkach wyniki oceny histopatologicznej nie były znane osobie wykonującej histoskaning, dlatego też dane dotyczące tylko tej grupy posłużyły do dalszych rozważań. Badanie histopatologiczne ujawniło 28 ognisk nowotworu o objętości >=0,10 ml. Dzięki histoskaningowi prawidłowo zidentyfikowano wszystkie 12 ognisk o objętości >=0,5 ml. Trzy kolejne ogniska o objętości szacowanej przez histoskaning w zakresie 0,61-0,9 ml, w badaniu histopatologicznym okazały się zmianami o objętości 0,42-0,47 ml. Wykazano korelację pomiędzy objętościami ognisk nowotworu obliczanymi przez HistoScanning a 28 ogniskami o objętości >=0,1 ml na podstawie oceny histopatologicznej (P<0,001). Średnia łączna, szacowana przez PHS, objętość ognisk nowotworu przekraczających 0,1 ml była o 10% wyższa od objętości zmian obliczanych przez patologa, co tłumaczono kurczeniem się nowotworu w procesie utrwalania preparatu. Jak podają twórcy doniesienia, sposób krojenia stercza do oceny histopatologicznej (w płaszczyźnie strzałkowej) może rodzić problemy związane z oceną bocznych marginesów stercza. Ponadto, porównując obrazy w płaszczyznach strzałkowych, trudno znaleźć punkty odniesienia (w płaszczyznach poprzecznych punktem odniesienia jest stale widoczna cewka moczowa). Wątpliwości budzić może stosunkowo mała grupa pacjentów uczestniczących w badaniu oraz fakt, że prawdopodobnie mamy do czynienia z doborem pacjentów o znacznej objętości nowotworu. Ponadto wspomniane badanie przeprowadzono używając poprzednią wersję aparatu HistoScanning, która wykorzystywała do obróbki i analizy dane "w skali szarości" przetworzone już przez ultrasonograf, nie zaś surowe dane RF, pobierane przez współczesną wersję urządzenia. Szczegółowa charakterystyka badanych pacjentów w aspekcie stopnia zaawansowania klinicznego raka stercza oraz stopień złośliwości histopatologicznej znalazły się w artykule opublikowanym rok wcześniej ("Computer-aided ultrasonography 'HistoScanning': a novel technology for locating and characterizing prostate cancer. Braeckman J, Autier P, Garbar C, Marichal M, Soviany C, Nir R, Nir D, Michielsen D, Bleiberg H, Egevad L, Emberton M. BJU International 2007; 101: 293-298). Dane dotyczące skuteczności aparatu HistoScanning w wykrywaniu niewielkich (>0,2 ml) ognisk nowotworu zawarto w doniesieniach zjazdowych ("The ability of Prostate HistoScanning™ to identify low volume prostate cancer tumour foci." Braeckman J, Michielsen D, Soviany C, Nir R, Nir D, Bleiberg H, Autier P, Govindaraju S, Emberton M. EAU 2008. March 26-28, 2008. Milan, Italy oraz "Ultrasound based tissue characterisation 'Prostate HistoScanning' imaging for prostate cancer: Interim results from the exploratory phase of a prospective multi-centre trial; Govindaraju S, Ahmed HU, Truernicht K, Jarmulowicz M, Bleiberg H, Braeckman J, Michielson D, Romics I, Zatura F, Peltier A, Autier P, Emberton M; AUA 2009). W przypadku ognisk nowotworu o objętości >0,2 ml czułość metody wynosi 88%, swoistość 80%, PPV 72%, NPV 92%, dla zmian o objętości powyżej 0,5 ml wynoszą one odpowiednio 100, 97, 91 oraz 100%.
Wizyty u ekspertów Kierowani chęcią poznania bardzo obiecującej metody i wiarą w możliwość szybkiego wprowadzenia PHS w Polsce, od 2008 roku staraliśmy się śledzić wszelkie aktywności związane z jego prezentacją i promowaniem. Ponieważ dostępne publikacje na temat PHS dotyczyły w zasadzie jednego, mało reprezentatywnego badania, postanowiliśmy dotrzeć do bezpośrednich użytkowników aparatu, a jednocześnie współtwórców metody. W maju ubiegłego roku, w Klinice Urologii Szpitala Uniwersyteckiego w Brukseli, Johan Braeckman poprowadził warsztaty na temat histoskaningu stercza, zorganizowane z inicjatywy AMD. Po części teoretycznej zaprezentowano badania na żywo u 5 pacjentów, z których 4 poddano następnie biopsji rdzeniowej stercza. Doskonale prezentujące się graficzne raporty z badań olśniewały zgromadzonych. Entuzjaz muczestników przygasł, gdy dr Braeckman musiał przyznać, że większość dokładnie zdefiniowanych "zmian", położonych w szyi pęcherza, okolicy pęcherzyków nasiennych oraz na granicy szczytu stercza i cewki moczowej to artefakty. Ponadto podczas dyskusji na temat drobnych (1, 2, 3 mm) zmian satelitarnych "rozrzuconych" w sterczu poza zmianą dominującą, prowadzący stwierdził, że najprawdopodobniej również je należy uznać za błędnie wygenerowane. Z zaciekawieniem przyjęto badanie przeprowadzane u 53-letniego mężczyzny z prawidłowym badaniem per rectum oraz PSA 0,69 ng/ml. HistoScanning wyznaczył 1 drobne ognisko podejrzane o średnicy nieprzekraczającej 3 mm, którego jednak nie z weryfikowano poprzez biopsję. Prezentowane biopsje stercza, kierowane również na podstawie wyników PHS, wykonywano bez znieczulenia pęczków n-n, za pomocą głowicy biplane 8818 obrazującej stercz dwupłaszczyznowo w czasie rzeczywistym. Materiał pobierano ze strefy obwodowej, nie stroniąc od strzałów przez cewkę moczową. Niespełna miesiąc później pojawiła się możliwość spotkania z jednym ze współtwórców histoskaningu - prof. Markiem Embertonem. Do University College of London udałem się (W.B.) pełen nadziei na rozwianie narastających wątpliwości w skuteczność metody. Prof. Emberton jeszcze 2 lata temu był przede wszystkim identyfikowany z HIFU stercza. Jest współautorem większości publikacji na temat PHS, bardzo aktywnym propagatorem idei histoskaningu, jako bardzo obiecującej metody. Będąc oficjalnym konsultantem AMD, również opłacanym w formie opcji na akcje tej firmy (co deklaruje podczas wystąpień), przyznaje jednakże, że do promocji tej metody należy podchodzić ostrożnie, dopóki nie uzyskamy wyników randomizowanych badań, które miałyby potwierdzić wartość PHS. Dane zgromadzone dotychczas pozwalają z optymizmem patrzeć w przyszłość, być może na wprowadzenie technologii na rynek obecnie jest "zbyt wcześnie". Prof. Emberton - niekwestionowany autorytet w dziedzinie terapii ogniskowej raka stercza - w planowaniu leczenia raka stercza i ocenie jego skutków na co dzień wykorzystuje rezonans magnetyczny. W połowie czerwca poznałem (W.B.) prof. Frantiska Zaturę - byłego kierownika Kliniki Urologii w Ołomuńcu, uznanego eksperta w zakresie diagnostyki ultrasonograficznej w urologii, wynalazcę (współtwórca czeskiego aparatu do ESWL), który jest jednocześnie właścicielem firmy Med konsult zajmującej się produkcją systemów do badań urodynamicznych (własnego projektu), podzespołów do aparatury usg oraz dystrybucją i serwisem aparatów BK Medical w Czechach. Profesor Zatura zaprojektował i produkuje magnetyczny rotator do automatycznej akwizycji obrazów wykorzystywany przez HistoScanning. Jest członkiem międzynarodowego zespołu prowadzącego badania kliniczne z wykorzystaniem PHS, łącząc pracę naukową z "podróżowaniem" pomiędzy różnymi ośrodkami i wykonywaniem komercyjnych badań z użyciem aparatu HistoScanning. Podczas zaimprowizowanych warsztatów przedstawił wstępne, imponujące wyniki biopsji rdzeniowych stercza "kierowanych przez PHS", które wykonano po przynajmniej 2 standardowych sesjach biopsji. Wykrywalność raka stercza w tym nieopublikowanym jeszcze materiale sięgała 50%. Niemniej jednak można podejrzewać, że sposób wykonywania i skuteczność biopsji pod kontrolą standardowego TRUS w innych ośrodkach mogły odbiegać od wyników standardowej biopsji wykonywanej przez prof. Zaturę. Warto wspomnieć, że profesor wykonuje biopsje przy użyciu głowicy dwupłaszczyznowej, kierując się wyłącznie na strefę obwodową. Największą zaletą wizyty w Ołomuńcu była możliwość samodzielnego wykonywania badań (począwszy od badania per rectum, TRUS w skali szarości, dokonywanie akwizycji 3D dla PHS) i przygotowywania raportów z histoskaningu. Samodzielne wykonywanie badań zaczyna utwierdzać w przekonaniu, jak ważne w diagnostyce raka stercza jest dokładne badanie per rectum oraz wnikliwa ultrasonografia w skali szarości. Jeśli poświęci się trochę więcejczasu na odpowiedni dobór parametrów obrazowania, można "wyostrzyć" kontury i dość dokładnie obrysować granice większości ognisk o innej od otaczających tkanek strukturze i echogeniczności. Teoretycznie klasyczna ultrasonografia, wskali szarości, posługująca się częstotliwością obrazowania 12 MHz, powinna wykazywać więcej szczegółów od bazującego na 9 MHz aparatu HistoScanning. Ponadto na podstawie raportu PHS nie jesteśmy w stanie uzyskać informacji na temat sieci unaczynienia stercza i przepływów krwi, w tym także w obrębie ognisk podejrzanych, takich jakie uzyskujemy po włączeniu opcji dopplerowskiej. Profesor Zatura przyznaje, że playing with image, czyli dokładne dostrajanie obrazu w skali szarości, posługując się najnowocześniejszymi ultrasonografami (np. takim, jaki umożliwia akwizycję danych dla aparatu HistoScanning), pozwala osiągać wysoką skuteczność wykrywania raka stercza, nawet bez wspomagania komputerowego. Poza tym w przypadkach, gdy raport histoskaningu wskazuje na istnienie zmian podejrzanych w okolicach, gdzie często powstają artefakty metody (szczyt stercza, szyja pęcherza, granica z pęcherzykami nasiennymi), z powodów anatomicznych (twarde połączenia powięzi, miejsca o bogatym unaczynieniu) i/lub ubytków sygnału ultra-dźwiękowego (nadmierne pochłanianie wiązki), badanie fizykalne i dokładny "klasyczny" TRUS, z różnych przyłożeń, przy różnych nastawach głowicy powinny mieć pierwszoplanową wartość dla podejmowania decyzji klinicznych. Do sugestii ekspertów zaangażowanych w rozwój PHS warto dodać stanowisko przedstawiciela AMD - Jan-Petera Heemels'a, odpowiedzialnego za marketing i sprzedaż aparatów HistoScanning. Aparaty te skierowane są do urologów najbardziej doświadczonych w ultrasonografii . Ci bowiem będą pomocni w kształtowaniu przyszłości tej technologii. HistoScanning nie zastąpi lekarza. Zadaniem firmy jest jak najlepiej wyszkolić urologów, aby jak najlepiej wykorzystywali technologię, lecz samo urządzenie nie będzie myślało za nich. Własne spostrzeżenia W czerwcu ubiegłego roku mieliśmy możliwość wykonywania badań ultrasonograficznych wspomaganych histoskaningiem. Udostępnienie aparatu nie wynikało bynajmniej z uprzejmości AMD. W ciągu 2 dni udało się przeprowadzić około 40 badań u 20 osób. Wśród badanych byli zarówno kandydaci do pierwszorazowej biopsji rdzeniowej stercza, pacjenci po biopsji negatywnej oraz mężczyźni z potwierdzonym histopatologicznie rakiem stercza. Biorąc pod uwagę niejednorodność i małą liczebność grupy badanej, trudno na podstawie tych krótkich sesji badań rozsądzać o klinicznej wartości metody. Tylko w przypadku 5 mężczyzn poddanych radykalnej prostatektomii możliwe będzie dokładne porównanie wizualizacji ognisk podejrzanych o raka z obrysami ognisk nowotworowych na preparatach histopatologicznych sporządzonych po radykalnej prostatektomii. Szczególnie cenna może okazać się próba potwierdzenia nowotworowego charakteru niewielkich zmian "satelitarnych" Każda akwizycja trójwymiarowa poprzedzona była badaniem per rectum, oceną stercza w ultrasonografii w skali szarości, najczęściej za pomocą częstotliwości 9 i 12 MHz. Wykonywano również ocenę unaczynienia stercza w opcji dopplerowskiej oraz w obrazowaniu kątowym (ACI). Ogniska o podejrzanej echogeniczności obrysowywano. Następnie dokonywano automatycznej akwizycji danych dla histoskaningu. Jak wspomniano wcześniej, zbieranie danych 3D powinno odbywać się dokładnie w płaszczyznach strzałkowych, równoległych do długiej osi stercza, w innym przypadku trójwymiarowe odwzorowanie stercza będzie zniekształcone. Mimo iż akwizycja danych trwa stosunkowo krótko (poniżej 50 sekund), warto unieruchomić rękę utrzymującą solidny rotator sterujący głowicą usg. Po uzyskaniu na ekranie aparatu HistoScanning trójwymiarowej bryły warto precyzyjnie obrysować granice stercza. Dzięki temu uzyskamy dokładną objętość gruczołu, poza tym ewentualne ogniska podejrzane będzie można odnieść do granic stercza. Ponadto ostateczne obliczenia i wyszukiwanie ognisk podejrzanych trwa szybciej w mniejszej objętości. Wyłączenie z obliczeń tkanek okołosterczowych pozwala uniknąć generowania artefaktów. Nie ulega wątpliwości, że na badaczu przyzwyczajonym do skali szarości kolorowe, trójwymiarowe wizualizacje stercza robią bardzo pozytywne wrażenie. W odniesieniu do dużych ognisk nowotworowych zachwyt może wzbudzać szczegółowość obrysów i obraz rekonstrukcji powierzchni tkanki zmienionej nowotworowo. Na ile sposób szerzenia się nowotworu zgodny jest z tym co pokazuje PHS wykazać powinny badania rekonstrukcyjne w oparciu o obrysy raka w badaniu histopatologicznym. W opisywanej grupie histoskaning potwierdził obecność przynajmniej jednego ogniska nowotworu wszędzie tam, gdzie został on potwierdzony badaniem histopatologicznym. Niewątpliwie trójwymiarowe wizualizacje ognisk podejrzanych sugerują, że postrzegane przez nas w klasycznej ultrasonografii ogniska są bardziej rozległe. Małą reprezentację (odsetek powierzchni) nowotworu w wycinkach biopsyjnych, w porównaniu z badaniem pełnego preparatu po radykalnej prostatektomii, histoskaning może tłumaczyć niejednokrotnie "ażurową", strukturą często wąskich zmian nowotworowych w strefie obwodowej. Z drugiej strony u trzech spośród badanych pacjentów, z PSA poniżej 5, PSAD 0,1-0,12, o miernie nierównych (jak pozapalnych) sterczach w badaniu palpacyjnym DRE, PHS wykazał pojedyncze ogniska podejrzane w strefie obwodowej odługości do 5 mm, w których poprzez biopsję "pośrednio celowaną" nie udało się potwierdzić utkania nowotworowego. Wszystkie ogniska podejrzane w histoskaningu znajdowały odzwierciedlenie w zaburzeniu architektury, unaczynienia i/lub echogeniczności w badaniu ultrasonograficznym w skaliszarości oraz opcji Dopplera kolorowego. Co ciekawe, PHS w żadnym przypadku nie wyznaczył ognisk podejrzanych wyłącznie w strefie przejściowej. Nieobserwowano samodzielnych, dominujących ognisk nowotworu w przedniej części strefy obwodowej. Zjawisko to można tłumaczyć mało reprezentatywną grupą badaną, jednakże rodzi się pytanie, czy nie mamy tutaj do czynienia z ograniczoną czułością histoskaningu w odniesieniu do tej części stercza. Jeśli PHS rozpoznaje różnice w spoistości tkanek, to wraz z odległością od głowicy coraz trudniej będzie je rejestrować, ponieważ odkształcenia tkanek będą coraz mniejsze. Ponadto wykorzystywana do PHS głowica jest głowicą typu mikrokonweks. Jej rozdzielczość pozioma znacznie obniża się wraz z głębokością penetracji, ponieważ wiązki ultradźwięków rozchodzą się promieniście - im głębiej, tym są coraz "rzadsze". Być może uzyskiwane dane są niewystarczające do oceny zgodnie z algorytmami PHS. Nasze ostatnie spotkanie z aparatem HistoScanning miało miejsce podczas warsztatów zorganizowanych w trakcie Kongresu Naukowego PTU w Poznaniu, w czerwcu ubiegłego roku. Chęć podzielenia się własnymi doświadczeniami związanymi z metodą wykraczała poza model prezentacji w stylu AMD, oparty na omawianiu przypadków od 1 do 3 według załączonego skryptu. W prezentacjach uczestniczyła doświadczona (z kilkumiesięcznym stażem) trenerka AMD, odpowiedzialna za wdrażanie nowych systemów u klienta. Prezentując możliwości i ograniczenia najnowocześniejszego aparatu usg BK Medical oraz współpracującego z nim aparatu HistoScanning, staraliśmy się opierać na badaniach wykonanych i przez nas zarchiwizowanych. Aby przybliżyć zasady przeprowadzania badań, obróbki danych i tworzenia raportów, postanowiliśmy posłużyć się standardowym fantomem stercza do badań przezodbytniczych. Było to jedno z bardziej pouczających doświadczeń. Okazało się, że HistoScanning w różny sposób interpretował strukturę fantomu, w zależności od sposobu akwizycji danych. Wykonanie akwizycji obrazów wtedy, gdy za pomocą głowicy wywierano ucisk na stercz, spowodowało powstanie wizualizacji fantomu stercza zawierającej rozległe ogniska podejrzane. Przetwarzanie danych uzyskanych z fantomu trwało wielokrotnie dłużej niż w przypadku standardowego badania stercza. Ale warto było poczekać. Niewinna próba na fantomie wywołała konsternację u naszej belgijskiej trenerki. Ucisk, w tym przypadku na fantom stercza, spowodował, że aparat odbierał go jako bardziej spoisty. Powyższe doświadczenie rodzi wiele pytań, nasuwa się kilka wniosków. Po pierwsze, metoda jest zależna od badającego/sposobu akwizycji danych. Osoba interpretująca badanie na odległość powinna znać przyzwyczajenia badającego i sposób, w jaki dokonano akwizycji. Doświadczenie może sugerować, że podczas akwizycji HistoScanning nie postrzega kolejnych obrazów stercza w sposób odrębny, lecz być może analizuje różnice pomiędzy obrazami sąsiadujących przekrojów stercza lub analizuje różnice pomiędzy obrazami tych samych przekrojów stercza widzianych w różnych fazach obrotu głowicy. Być może algorytm interpretacji różnorodności tkanek aparatu stwierdził, że różnice struktury w obrębie fantomu, powstałe w związku z uciskiem, są znaczne i z tego powodu należy wyróżnić obszary podejrzane. Wydaje się, że osoba przeprowadzająca badanie na pacjentach powinna wykonywać akwizycje stosując słabszy i mocniejszy ucisk na stercz, a następnie porównać wyniki obu badań. Spoistość i zmiany struktury, jakie zachodzą w danym fantomie pod wpływem ucisku, możemy dokładnie określić, natomiast w praktyce klinicznej spotykamy gruczoły krokowe o bardzo różnych właściwościach i bardzo odmiennej spoistości - od miękkich, retencyjnych, po twarde, "kanciaste", zmienione przez nowotwór. W każdym przypadku ultrasonograficznego badania przezodbytniczego na stercz wywierany jest pewien nacisk, który ma zapewnić wystarczający kontakt pomiędzy ścianą odbytnicy a czołem głowicy usg. Gdy będziemy mieli do czynienia ze sterczem twardym uwypuklającym ścianę odbytnicy, starając się uzyskać dobre przyleganie głowicy i czytelne obrazy bocznych części stercza, będziemy zmuszeni do wywierania większego ucisku. Pytanie, czy nasze działanie spowoduje "pozorne" wzmożenie spoistości stercza, nadinterpretowane przez HistoScanning jako podejrzane, niewątpliwie wymaga wyjaśnienia. Badanie fantomu uświadamia, że HistoScanning, hojnie obdarowany wieloma opatentowanymi, tajnymi algorytmami identyfikacji tkanek zróżnicowanych, jest w stanie wysnuć podejrzenie nowotworu w jednorodnej materii, która nie ma żadnego unaczynienia. Narzędzie, które miało nas zwolnić od wpatrywania się w bardziej bądź mniej szare punkciki na ekranie monitora usg, należy stosować z pewną dozą nieufności, z rozwagą przyjmować wyniki prezentowane w końcowym raporcie. Żal, że przedstawiciele AMD dociekliwość i zaangażowanie w poznawanie możliwości ich technologii odbierają w sposób odmienny od naszego. Podsumowanie Zalety histoskaningu Wady, ograniczenia i zagrożenia związane z metodą Ktoś, kto już dokona zakupu licencji, aby wykonywać badania komercyjne "świetną nową metodą wykrywania raka stercza", może być powściągliwy w dzieleniu się swoim rozczarowaniem (jeśli do niego dojdzie), bo przecież działałby wbrew swoim interesom. Metoda jest słabo rozpowszechniona, najprawdopodobniej stosowana tylko w kilkunastu ośrodkach w Europie, stąd przynajmniej na razie trudno uzyskać opinie użytkowników. Histoskaning jest metodą skromnie udokumentowaną. Większość materiałów promocyjnych opiera się na przytoczonym wcześniej, jednym badaniu klinicznym na grupie kilkunastu pacjentów, którego wyniki publikowano w kilku czasopismach, prezentowano wielokrotnie w nieznacznie różniących się posterach (odsyłamy do wykazu piśmiennictwa umieszczonego na stronie internetowej HistoScanning). Poza tym badanie to wykonywano przy użyciu aparatu poprzedniej generacji (korzystającego z obrazów usg w skali szarości, nie zaś "RF data"). Odnosimy wrażenie, że ciężar badań klinicznych z wykorzystaniem histoskaningu ma spocząć na ośrodkach uroonkologicznych, które publikując wyniki, mają stymulować zainteresowanie środowiska urologicznego i sprzedaż systemów do PHS. Histoskaning jako metoda nieinwazyjna będzie aplikowany coraz młodszym pacjentom. Na pewno biopsji rdzeniowej będą poddawane coraz mniejsze ogniska podejrzane w coraz "młodszych" gruczołach krokowych. Zatem patomorfolodzy będą musieli nauczyć się oceniać zmiany podejrzane w bardzo młodych sterczach. Nie znamy algorytmów, na podstawie których PHS uznaje w sterczu to czy inne ognisko za podejrzane. Nie wiemy, ile wagi przykłada do nieprawidłowej struktury, ile do wzmożonego czy zaburzonego unaczynienia, jakie znaczenie ma dla niego echogeniczność tkanek. Nie wiemy, więc trudno nam przewidywać, jak będzie interpretował zmiany w sterczu spowodowane nienowotworowymi patologiami - odczynem zapalnym, zaleganiem wydzieliny, zrostami, innymi podobnymi zmianami oraz leczeniem (radioterapią, HIFU itd.). Jeśli w przypadku PHS mamy do czynienia z zamkniętym algorytmem, czy jest on w stanie podołać ocenie bardzo młodych i bardzo starych sterczy? Jeśli natomiast w sprawdzonym już "wzorze na raka", w jaki wyposażone są obecnie dostępne aparaty, byłyby dokonywane zmiany, to czy badania określające wartość metody nie powinny być przeprowadzone od początku? Istotną wadą PHS jest to, że nie jest możliwe wykorzystywanie go w czasie rzeczywistym, na przykład do kierowania biopsji stercza. Histoskaning wymaga doświadczenia w akwizycji obrazów trójwymiarowych. Wszelkie artefakty i ograniczenia TRUS (w aspekcie rozdzielczości i możliwości rejestrowania struktury tkankowej) ograniczają również histoskaning. Sposób gromadzenia danych (ok. 45-sekundowa akwizycja) może istotnie wpływać na dokładność odwzorowywania objętości (także pomiary ognisk podejrzanych). Artefakty klasycznej ultrasonografii(np. wynikające z masywnych kalcyfikacji) powodowały utratę danych dla histoskaningu i utrudniały pełną wizualizację stercza. Czasami zmiany podejrzane oznaczano w obrębie cienia akustycznego. Zaprogramowanie głowicy TRUS na 9 MHz jest najprawdopodobniej kompromisem pomiędzy jakością obrazowania strefy obwodowej a możliwością prezentacji przedniej części stercza. (Bardzo długich sterczy nie jesteśmy w stanie objąć w całości). Wymuszenie ogniskowania jedynie na części strefy obwodowej sąsiadującej z odbytnicą nie pozwalało optymalizować obrazu zmian położonych w przedniej części szczytu. Stopniowanie ucisku podczas akwizycji obrazów powodowało zmianę struktury/spoistości stercza oraz odbytnicy również rejestrowane przez HistoScanning. Na czerwono znakowane były także niebudzące podejrzeń (i nie potwierdzone w hist-pat) hypoechogeniczne obszary w szyi pęcherza, polu trapezoidalnym oraz na granicy pęcherzyków nasiennych i stercza. Powstawanie artefaktów w miejscach narażonych na naciekanie pozasterczowe dyskwalifikuje PHS jako narzędzie do oceny stadium zaawansowania miejscowego nowotworu. Przyszłość metody Krokiem milowym w technologii PHS, w aspekcie aparaturowym, będzie wbudowanie dotychczasowego modułu do aparatu usg, co zdecydowanie ograniczy przestrzeń zajmowaną przez sprzęt oraz ułatwi przesyłanie danych pomiędzy ultrasonografem a modułem obliczeniowym. Przełomem będzie również niewątpliwie przystosowanie algorytmów obliczeniowych do obrazowania w czasie rzeczywistym, umożliwienie obrysowywania ognisk podejrzanych na obrazie live i wykonywanie biopsji celowanych na te zmiany. Najprawdopodobniej trwają również prace nad przybliżoną oceną stopnia złośliwości nowotworu w skali Gleasona. Histoskaning stercza to niewątpliwie nowatorska technologia wspomagania komputerowego diagnostyki, o olbrzymim potencjale, pozwalająca postrzegać w sterczu to, co dotychczas nie było widoczne dla naszych oczu. Warto śledzić jej rozwój oraz wyniki zastosowań w diagnostyce i leczeniu raka stercza. Obecnie potrafi urzekać i zadziwiać. Potrzeba jednak wielu starań nas wszystkich, aby mogła się dalej rozwijać i nie rozczarowywała w przyszłości. Potencjalnych nabywców aparatu zachęcamy, aby traktowali tę metodę z rozsądkiem i z ostrożnością interpretowali wyniki badań, by wystawiali ją na próbę badając fantomy dobrze znanych pacjentów, również bardzo młodych mężczyzn (być może także kobiet). Wyrażamy podziękowania firmie Meden-Inmed, przede wszystkim p. dyrektorowi Piotrowi Ryckiewiczowi, za pomoc w zorganizowaniu wyjazdów do wspomnianych w tekście ośrodków referencyjnych oraz udostępnienie sprzętu niezbędnego do przeprowadzenia badań. lek. med. Waldemar Białek |
||||||||||||||||||||||||
