• 1 De la Departamentul de Radiologie, Spitalul Universitar Mater Misericordiae, Eccles Street, Dublin 7, Irlanda (P.J.M., D.T.M., M. M. McNicholas); și Departamentul de Radioterapie, Spitalul Privat Mater, Dublin, Irlanda (A.M.K., M. Maher). Din reuniunea anuală RSNA 2007. Primit pe 12 februarie 2008; revizuire solicitată pe 28 martie; revizuirea primită pe 25 iunie; acceptat pe 7 iulie; versiunea finală acceptată pe 30 iulie.
  • Adresa corespondență către M. M. McNicholas (e-mail: [email protected]).

Abstract

Scop: Pentru a evalua acuratețea formulei transrectale ultrasonografice convenționale (SUA) a volumului de prostată și a determina dacă o formulă de volum mai precisă, calculată pe baza formei prostatei, așa cum sa observat la planimetrie, poate fi descrisă pentru majoritatea glandelor prostatei.

prostată

Materiale și metode: Acest studiu retrospectiv a fost aprobat de către comisia de revizuire instituțională, cu renunțarea la consimțământul informat. Un total de 138 de pacienți consecutivi care au suferit brahiterapie de prostată au fost incluși pentru analiză. Volumul de prostată a fost estimat utilizând formula convențională elipsoidă prolată (lungime · înălțime · lățime · [π/6]). Un standard de referință pentru volumul prostatei a fost calculat utilizând planimetrie. Forma medie a prostatei a fost evaluată utilizând redarea tridimensională a volumului imaginilor planimetrice. Formele de prostată au fost evaluate pentru a determina formula matematică cea mai potrivită pentru estimarea exactă a volumului. Analizele statistice au fost efectuate utilizând corelația Pearson, Student pereche t test, graficele Bland-Altman și coeficientul de corelație a concordanței.

Rezultate: Datele planimetrice au arătat că majoritatea glandelor prostatei sunt mai în formă de glonț decât elipsoidul. Doar 13,3% din volumele determinate prin utilizarea formulei elipsoidice prolate convenționale au fost în limita a 10% din volumul planimetric. Formula elipsoidului prolat a subestimat volumul cu 17% în medie (interval de încredere de 95%: 14%, 19%). O formulă matematică reprezentând o formă de glonț (lungime · înălțime · lățime · [π/4.8]) a fost determinată să reprezinte cel mai bine majoritatea glandelor prostatei prezentate pentru brahiterapie; 75% din volume s-au încadrat în 10% din volumul planimetric folosind această formulă. Coeficientul de corelație a concordanței a crescut de la 0,87 la 0,95. Precizia formulelor a fost îmbunătățită în special la glandele prostatei mai mici de 55 cm 3 (P = .14).

Concluzie: O formulă modificată a volumului prostatei care reprezintă îndeaproape forma prostatei mai mică de 55 cm 3 a demonstrat o precizie îmbunătățită a măsurării volumului comparativ cu formula elipsoidului prolat utilizat la bărbații care prezintă brahiterapie.

Introducere

Măsurarea exactă a volumului prostatei in vivo a câștigat o importanță mai mare odată cu dezvoltarea brahiterapiei de prostată. Brahiterapia de prostată este o formă de radioterapie în care sursele radioactive (semințele) sunt plasate percutan, utilizând o abordare transperineală a glandei prostatei sub îndrumare ultrasonografică (SUA) pentru a trata cancerul precoce de prostată. Selecția pacienților pentru o astfel de terapie depinde de mărimea glandei prostatei. Pacienții cu glande mari sunt adesea inadecvate pentru brahiterapie din motive tehnice și din cauza profilului crescut al efectelor secundare (, 1). Problemele tehnice sunt în mare parte un rezultat al înfrângerii arcului pubian asupra prostatei și se folosește, în general, o dimensiune de tăiere de 50 cm 3. Mai mult, în majoritatea cazurilor, semințele radioactive trebuie comandate în avans, iar numărul de semințe comandate este determinat pe baza măsurării volumului glandei ambulatorii.

Recent, densitatea antigenului specific prostatei sa dovedit a fi un predictor semnificativ al caracteristicilor patologice adverse și al recurenței biochimice în cancerul de prostată (, 2). Se calculează prin împărțirea nivelului de antigen specific prostatic seric la volumul prostatei. Prin urmare, depinde de măsurarea precisă a volumului prostatei.

În mod convențional, volumul glandei prostatei este evaluat ca o procedură ambulatorie în momentul recuperării transrectale a biopsiei ghidate de SU prin măsurarea a trei dimensiuni ale glandei: lungimea maximă (L), înălțimea maximă ortogonală la lungimea (H) și lățimea maximă (W). Volumul este apoi calculat utilizând formula elipsoidului prolat: lungime · înălțime · lățime · [π/6] (, 3).

Numărul de semințe radioactive plasate la brahiterapie depinde în mod critic de volumul prostatei (, 4). Semințele trebuie, de asemenea, să fie implantate cu precizie într-o distribuție care optimizează doza de radiații, evitând în același timp supraexpunerea structurilor critice, cum ar fi uretra și rectul. Prin urmare, imediat înainte de brahiterapie, volumul prostatei este măsurat cu precizie utilizând o metodă planimetrică transrectală de pas în SUA, care este considerată standardul de referință pentru măsurarea in vivo a volumului prostatei.

Pacienții noștri cu brahiterapie de prostată sunt în mod preponderent direcționați de la instituții externe, fiind supuși deja estimării volumului de prostată la instituția de referință. Am observat o discrepanță între măsurătorile ambulatorii transrectale din SUA și măsurarea noastră planimetrică de prebrahiterapie. Acest lucru a dus, uneori, la întreruperea procedurii de brahiterapie după ce pacientul a primit un anestezic general, datorită volumului real fiind prea mare pentru tratamentul de brahiterapie. În afară de expunerea inutilă la anestezie generală și dezamăgirea pacientului la abandonarea formei alese de tratament, există și risipa surselor scumpe de radioizotop, care își pierd rapid activitatea optimă (, 5).

O îmbunătățire a estimării volumului prostatei ar permite, de asemenea, o precizie îmbunătățită pentru măsurarea densității antigenului specific prostatei.

Scopul nostru este de a evalua acuratețea formulei convenționale a volumului prostatei din SUA și de a determina dacă o formulă de volum mai precisă, calculată pe baza formei prostatei, așa cum sa observat la planimetrie, poate fi descrisă pentru majoritatea glandelor prostatei.

MATERIALE ȘI METODE

Pacienți

Aprobarea comitetului de etică instituțională a fost obținută pentru acest studiu retrospectiv, cu renunțarea la consimțământul informat. Toți pacienții vizați pentru brahiterapie de prostată ca tratament pentru cancerul de prostată localizat în ultimii 2 ani la instituția noastră au fost incluși pentru analiză. Toți pacienții au fost evaluați ca pacienți ambulatori pentru un nivel crescut de antigen specific prostatei (> 4 ng/ml [> 4 μg/L]). Pacienții au fost diagnosticați cu cancer de prostată după biopsia de bază transrectală ghidată de SUA. Toți pacienții au prezentat o boală localizată și au fost adecvați pentru brahiterapie cu iod 125.

Șaizeci de pacienți au fost analizați retrospectiv pentru a evalua acuratețea estimării volumului ambulatoriu utilizând formula convențională elipsoidă de prolat prin compararea acesteia cu volumul calculat prin utilizarea metodei planimetrice. S-a făcut o analiză pentru a determina forma majorității glandelor și pentru a obține o formulă matematică care se potrivește cel mai bine pe baza formei observate.

Ulterior, următorii 78 de pacienți referiți la brahiterapie au fost evaluați prin compararea volumului calculat în două metode din același set de date: prin utilizarea formulei elipsoidice convenționale prolate și prin utilizarea unei formule matematice dată forma observată.

Standardul de referință pentru măsurarea volumului prostatei a fost obținut la momentul brahiterapiei utilizând o metodă de pas planimetric, așa cum este descris mai jos. Volumul real de prostată transrectală ambulatorie din SUA nu a fost inclus pentru analiză, deoarece aceste date au fost obținute de mai mulți radiologi care lucrează la mai multe instituții utilizând o varietate de echipamente americane și tehnici incerte.

Toate măsurătorile au fost obținute de la o singură mașină americană (EUB 5500; Hitachi Medical, Tokyo, Japonia), cu o sondă transrectală biplană cu foc lateral de 8 MHz (EUP-U533; Hitachi Medical, Tokyo, Japonia). Această sondă biplană încorporează atât traductoare radiale, cât și liniare, perpendiculare reciproc. Pacientul a fost așezat pe o masă în poziție de dorsolitotomie și picioarele plasate în etrieri. Referința volumului prostatei a fost calculată cu măsurători plane obținute prin utilizarea secțiunilor de 5 mm cu sonda montată într-un dispozitiv de pas (EXII; CIVCO, Kalona, ​​Iowa). Circumferința fiecărei imagini de prostată a fost trasată de un radiolog personal (M. M. McNicholas, cu 15 ani de experiență în imagistica prostatei). Software-ul SUA a calculat volumul din măsurătorile fiecărei secțiuni (Variseed, versiunea 7.1; Varian Medical Systems, Charlottesville, Va). Cele trei dimensiuni ale prostatei (lungime, înălțime și lățime) utilizate în formula elipsoidului prolat au fost măsurate independent de trei radiologi (P.J.M., D.T.M. și M. M. McNicholas, fiecare cu 2-15 ani de experiență) pe imaginile din SUA obținute la planimetrie. Lungimea maximă, înălțimea maximă măsurată ortogonal față de lungimea sagitală și lățimea maximă au fost măsurate folosind imaginile reconstituite din date planimetrice.

Estimarea volumului transrectal convențional SUA a fost calculată utilizând formula elipsoidului prolat. Acest calcul convențional al volumului a fost comparat cu volumul standard de referință, evaluat la planimetrie.

Analiza formei

Formula glonț pentru determinarea formei prostatei a fost apoi evaluată la următorii 78 de pacienți îndrumați pentru brahiterapie pentru a valida acuratețea. Majoritatea (55 din 60) dintre acești pacienți aveau glande mai mici de 55 cm 3; un volum mai mic de 50 cm 3 la SU transrectal ambulatoriu a fost unul dintre criteriile de trimitere.

Analize statistice

Am examinat corelația dintre volumele de elipsoid prolat și planimetrie utilizând coeficientul de corelație Pearson, asociat t test, regresie liniară și graficele Bland-Altman (, 6, 7). Am folosit în plus coeficientul de corelație a concordanței ca metodă de comparare a două măsurători (, 8).

Fiabilitatea interobserver a fost demonstrată prin utilizarea regresiei liniare, graficelor Bland-Altman și corelației de concordanță.

REZULTATE

Volumul mediu de prostată, calculat utilizând formula convențională elipsoidă de prolat cu seturi de date planimetrice la 60 de pacienți inițiali, a fost de 29,35 cm 3 ± 12,2 (deviație standard) (interval, 5,6-66,3 cm 3). Volumul standard de referință calculat utilizând metoda pas cu pas a fost de 35,22 cm 3 ± 13,14 (interval, 10,0-74,9 cm 3). Diferența medie între tehnici a fost de 5,87 cm 3 (interval de încredere de 95%: 5,01, 6,73). Astfel, în această cohortă, formula elipsoidului prolat a subestimat volumul planimetric cu 17% în medie (interval de încredere de 95%: 14%, 19%). Doar 13% (opt din 60) din volumele înregistrate utilizând formula elipsoidului prolat s-au situat la 10% din volumul planimetric de referință. A existat o diferență semnificativă între metodele de măsurare, astfel cum au fost evaluate utilizând Studentul asociat t Test (P 2 = 0,938 (, Fig. 3a,). Coeficientul de corelație a concordanței eșantionului este de 0,8711 în această cohortă. Graficul Bland-Altman demonstrează discrepanța dintre tehnicile de măsurare cu o diferență medie (părtinire) de -5,9 și o limită de încredere de 95% de -12,4 până la 0,6 (, Fig 3b).

Evaluarea noastră subiectivă a datelor redate tridimensionale a arătat că forma prostatei a demonstrat variații pe măsură ce volumul a crescut secundar măririi lobare asimetrice (, Fig. 1b). Sub 55 cm 3, glandele prostatei au avut tendința de a avea o formă consistentă. Peste 55 cm 3, au existat mai multe variații de formă și predictibilitate mai mică în volumul calculat.

Formula matematică a volumului cel mai potrivit pentru glandele prostatei mai mici de 55 cm 3 este compusă dintr-o jumătate a unui elipsoid prolat și o jumătate a unui cilindru eliptic (, Fig. 2b). Această formă seamănă cu un glonț, cu partea plană corespunzătoare bazei și capătul rotunjit corespunzător vârfului. Pentru o astfel de formă de glonț, formula volumului se calculează ca: lungime · înălțime · lățime · (π/4.8) sau lungime · înălțime · lățime · 0,65.

Când formula glonț este aplicată aceleiași cohorte de 60 de pacienți, volumul mediu al prostatei este de 36,68 cm 3 ± 15,2 (interval, 7,0-82,8 cm 3). Diferența medie de măsurare a volumului între noua formulă glonț și planimetrie este redusă la 1,46 cm 3 (interval de încredere 95%: 0,39, 2,53). Șaptezeci și cinci la sută (45 din 60) din volumele calculate utilizând formula glonțului se află acum la 10% din volumul planimetric. Cu toate acestea, există încă o diferență semnificativă între volumele obținute cu cele două metode prin utilizarea perechii t Test (P 3 (55 din 60), nu a existat nicio diferență semnificativă între grupuri, astfel cum a fost evaluată prin utilizarea perechii t Test (P = .14). Coeficientul de corelație Pearson nu s-a modificat semnificativ în comparație cu formula elipsoidului prolat (r = 0,967, r 2 = 0,935) (, Fig. 4,). Cu toate acestea, coeficientul de corelație a concordanței Lin a crescut de la 0,87 la 0,95 la trecerea la formula glonț.

Ulterior am aplicat formula glonț la următorii 78 de pacienți îndrumați pentru brahiterapie. În acest grup, coeficientul de corelație a concordanței Lin a crescut de la 0,83 la 0,93. Datele au fost reprezentate grafic mai aproape de linia de identitate (45 °) când s-a folosit formula glonț (, Fig. 5,). Prin utilizarea formulei elipsoide prolate în această cohortă, 17% (13 din 78) s-au situat la 10% din volumul planimetric. Cu toate acestea, folosind formula glonț, 67% (52 din 78) s-au situat la 10% din volumul planimetric (, tabel).

Precizia măsurării interobserver a dimensiunilor prostatei din datele planimetrice este demonstrată în diagrama de dispersie din, Figura 6. Coeficientul de corelație a concordanței pentru doi observatori independenți este ridicat la 0,9918.

DISCUŢIE

Există o serie de studii publicate care recomandă metoda elipsoidului prolat ca alternativă utilă la planimetrie în măsurarea ambulatorie a volumului prostatei transrectale din SUA (, 3, 11, 12). În special, Littrup și colab. (, 3) au folosit o sondă biplanară similară pentru măsurătorile lor tridimensionale într-o cohortă de pacienți cu volume de prostată cuprinse între 20 și 100 cm3. Aceste studii anterioare au demonstrat o bună corelație Pearson a volumelor transrectale din SUA cu planimetria sau volumele de prostatectomie radicală.

Cu toate acestea, coeficientul de corelație Pearson demonstrează doar dacă există o asociere liniară între două variabile. În mod inevitabil, va exista o bună asociere liniară între testele care măsoară aceeași variabilă, dar acest lucru nu înseamnă că există un acord bun între cele două măsurători. În studiul nostru, am folosit două teste statistice suplimentare. Complotul Bland-Altman este utilizat în mod special pentru a evalua acordul dintre două metode de măsurare clinică. Coeficientul de corelație a concordanței publicat de Lin (, 8) s-a dovedit a fi o metodă robustă la stabilirea puterii de acord între două măsurători. Spre deosebire de coeficientul de corelație Pearson, acesta conține o măsură a distanței dintre o linie care se potrivește cel mai bine de la linia de identitate prin origine. În acest sens, este superior coeficientului de corelație Pearson din acest tip de studiu. De remarcat, specimenele de prostatectomie nu sunt un standard de referință într-un studiu al volumului prostatei, deoarece există o reducere considerabilă a țesutului prostatic ex vivo (, 10, 13).

În timp ce volumul calculat la planimetria pas cu pas este predispus la o anumită eroare datorită utilizării unor creșteri de achiziție de 5 mm, este considerat o metodă precisă de măsurare a volumelor in vivo (, 14). Utilizarea imaginilor multiplanare reconstituite obținute în momentul planimetriei permite o metodă precisă de derivare a măsurării dimensionale, fără factori de confuzie temporali și tehnici. În studiul nostru, am calculat volumele transrectale din SU din măsurătorile de înălțime, lungime și lățime obținute la planimetrie. Pentru a elimina posibile variabile de confuzie, cum ar fi variația interobserver și schimbarea volumului între SUA transrectală ambulatorie și tratamentul de brahiterapie, volumele SUA transrectale ambulatorii (obținute de numeroși observatori cu diferite echipamente SUA) nu au fost utilizate. În plus, orice potențial de discrepanță în măsurarea dimensiunii prostatei datorită poziționării pacientului este eliminat în acest studiu prin compararea volumelor în timp ce pacientul rămâne într-o poziție (în acest caz, dorsolitotomia).

Recunoaștem că măsurătorile utilizate pentru a calcula volumul în acest studiu cu pacientul întins în poziția litotomiei sunt probabil mai precise decât măsurătorile obținute în SUA transrectală ambulatorie atunci când pacientul se află în poziție laterală. Cu toate acestea, formula glonț a îmbunătățit semnificativ acordul cu volumul planimetric standard de referință, calculat prin utilizarea metodei de pas. Astfel, se poate deduce că formula glonț ar trebui să îmbunătățească, de asemenea, acuratețea măsurării transrectale în SUA în ambulator. Recunoaștem, de asemenea, că un singur operator, cu experiență în brahiterapie de prostată, este probabil să facă măsurători mai precise decât un radiolog care efectuează SUA ocazional ambulator transrectal. Cu toate acestea, dacă formula glonț a îmbunătățit semnificativ precizia atunci când măsurătorile au fost obținute de un operator cu experiență, ar trebui să facă același lucru și pentru radiologul mai puțin experimentat.

Acest studiu a demonstrat o eroare inerentă în tehnica elipsoidului prolat prin subestimarea dimensiunii bazei glandei prostatei. Orice calcul al volumului realizat pe baza a trei măsurători poate estima doar dimensiunea reală. Cu toate acestea, dacă calculul este important, acesta trebuie să fie cât mai exact posibil. Am demonstrat că o îmbunătățire semnificativă a calculelor volumului de prostată este posibilă utilizând o formulă de volum calculată pentru a reprezenta mai bine majoritatea formelor de prostată la bărbați adecvate pentru brahiterapie de prostată.

Vă sugerăm ca calculul volumului curent: lungime · înălțime · lățime · (π/6) (sau, lungime · înălțime · lățime · 0,52) să fie înlocuit cu formula glonț: lungime · înălțime · lățime · (π/4,8), lungime · Înălțime · lățime · 0,65), în special în glandele prostatei cu un volum mai mic de 55 cm 3.

AVANS ÎN CUNOAȘTERE

Un algoritm de volum de prostată modificat, care descrie o glandă de prostată în formă de glonț, spre deosebire de forma convențională de elipsoid prolat, îmbunătățește semnificativ acuratețea măsurării volumului la bărbații care prezintă brahiterapie de prostată.