Современные возможности оценки нейроархитектоники предстательной железы

Рак предстательной железы (РПЖ) в настоящее время является наиболее распространенным злокачественным новообразованием у мужчин, уступая лидерство, по данным статистики в различных странах, только раку легких и раку кожи. Так, по доступным статистическим данным североамериканской ассоциации онкологов только в 2016 г. было зарегистрировано более 180 тысяч новых случаев заболевания и более 26 тысяч смертельных исходов, связанных с РПЖ [1].

Абсолютное число заболевших РПЖ в России в 2017 году по сравнению с 2007 годом увеличилось в 2 раза (с 20,2 тыс. до 40,8 тыс.) и в структуре онкологической заболеваемости составляет 14,5%, занимая 2-е место после рака легкого – 17,4% [2].

За последнее десятилетие широкое внедрение в диагностический алгоритм помимо привычных уже лабораторных показателей современных методов визуализации, таких как мультипараметрическая магнитно-резонансная томография (МРТ), позитронно-эмиссионная томография со специфичными для РПЖ трейсерами, сместило выявляемость РПЖ в сторону локализованных форм, тем самым повысив потребность к развитию и широкому применению малоинвазивной хирургии.

В настоящее время определение показателя простатспецифического антигена (ПСА) в плазме крови позволяет диагностировать РПЖ на ранней стадии, что в свою очередь приводит к значительному увеличению числа лиц с локализованной формой заболевания. Радикальная простатэктомия (РПЭ) является на сегодняшний день «золотым стандартом» в лечении пациентов с локализованной формой РПЖ. Несмотря на положительные результаты в отношении общей, безрецидивной и канцер-специфической выживаемости актуальной проблемой среди пациентов, перенесших радикальное лечение, является снижение качества жизни вследствие развития таких послеоперационных осложнений как эректильная дисфункция и недержание мочи [3-5].

Понимание нейроанатомии предстательной железы (ПЖ) крайне важно для онкоуролога, т.к. нервные волокна, идущие в составе сосудисто-нервного пучка (СНП) отвечают за эректильную функцию и удержание мочи.

В 1984 г. впервые была предложена техника нервосбережения при выполнении РПЭ. Суть этой техники основана на том, что нервные пучки имеют типичную локализацию и расположены задне-латерально и симметрично по отношению к предстательной железе в пространстве ограниченной тремя фасциями – леваторной, простатической и Денонвилье [6].

Спустя 16 лет J. Kourambas и соавт. определили, что в основе концепции методики нервосбережения лежит сохранение 3 компонентов СНП. Первый компонент включает в себя нервные волокна, которые расположены на задней и задне-боковой поверхности ПЖ. Прободая фасцию Денонвилье и параректальную фасцию, они осуществляют иннервацию прямой кишки. В состав второго компонента входят нервные волокна, идущие латерально в направлении к m. levator ani. Кавернозные и простатические нервы, описанные ранее P. Walsh, составляют третий компонент СНП – они расположены на заднелатаральной поверхности предстательной железы [7].

M. Menon и соавт. считают, что СНП заключен в пространство треугольной формы, который образован передним слоем фасции Денонвилье и двумя слоями перипростатической фасции. В другом исследовании также показано, что ветви гипогастрального нерва и ветви нервов тазового сплетения переплетаясь друг с другом на разных уровнях формируют рассыпной тип иннервации. Также есть доказательства тому, что кавернозные нервы могут быть смещены к передней поверхности ПЖ и давать ответвления в латеральные стороны по типу «занавески» [8].

В работе N. Hinata и соавт. на аутопсийном материале произведено гистохимическое исследование перипростатического СНП. Согласно результатам анализа анатомии кавернозных нервов, ветви последних образуют U-образную продольную сеть, основной массив которой расположен дистальнее верхушки ПЖ, прилегая к переднему краю наружного сфинктера. Эта особенность может обеспечивать безопасность от повреждения во время выполнения РПЭ. В одной из последних работ по изучению СНП, говориться о нейроанатомической концепции под названием «вуаль Афродиты», суть которой заключается в том, что основная часть нервных волокон проходит в толще латеральной простатической фасции [9].

Ряд исследований, направленных на изучение СНП предстательной железы, показал, что нервные волокна идут как по задне-, так и передне-латеральной поверхности органа. C. Eichelberg и соавт. продемонстрировали, что около 30% всех перипростатических нервов идут по передней поверхности ПЖ [10]. Спустя год к похожему результату пришла группа исследователей под руководством S. Lee и соавт. По передней поверхности ПЖ нервные волокна располагались в 19,9-22,8% случаев и в половине случаев они имели рассыпчатый тип ветвления [11]. Данная вариабельность подтверждается и другими авторами, которые отмечают прохождение нервов по антеро-латеральной поверхности ПЖ в 39% наблюдений [12].

Расширенное нервосбережение используется при выполнении РПЭ, однако вышеперечисленные исследования показали, что перипростатические нервные волокна крайне вариабельны по своей архитектонике. Наличие дополнительных нервов на передне-латеральной поверхности ПЖ свидетельствуют о том, что хирургуролог должен аккуратно выполнять сбережение нервов в основании ПЖ от передней к задней части и от основания к верхушке.

Несмотря на то, что в настоящее время МРТ стала стандартным инструментом диагностики РПЖ особенный интерес представляет МР-трактография.

МР-трактография представляет собой опциональную возможность МРТ визуализации центральных и периферических нервных волокон. Данный метод позволяет визуализировать проводящие пути головного мозга. С помощью диффузионной тензорной МРТ стало возможным планировать объем хирургического лечения новообразований головного мозга с учетом расположения проводящих путей, их заинтересованности в патологическом процессе с целью максимально радикального лечения и минимальными рисками осложнения.

С недавних пор МР-трактография стала использоваться и для визуализации перипростатических нервных сплетений. Теоретически, полученные данные о нейроархитектонике перипростатических сплетений могут быть использованы хирургом при выполнении нервосберегающей РПЭ.

За последние 10 лет появился целый ряд научных работ, посвященный изучению возможности визуализации перипростатических нервных сплетений при помощи МР-трактографии.

В работе D. Finley и соавт. впервые получены результаты МР-трактографии перипростатических нервных волокон у 8 больных РПЖ. Авторам удалось визуализировать большое количество «tract fiber», которые были расположены между капсулой ПЖ и латеральной простатической фасцией. Отмечено, что нервные волокна идут не только в продольном, но также поперечном направлении по отношению к предстательной железе. Количество трактов у исследуемых лиц варьировало от 709 до 2855. Кроме того, отсутствовала корреляционная связь между показателем объема ПЖ и количеством трактов [13].

В другом исследовании было доказано, что у большинства исследуемых лиц определяется асимметричное количество расположенных на левой и правой доле ПЖ нервных волокон, при этом разница в количестве не превышает 30%. Авторы также описывают зональные различия количества нервных волокон. У основания ПЖ на задне-латеральной поверхности определяется 73,6% нервных волокон, в то время как на передне-латеральной – 26,4%. В отношении средней части ПЖ около 2/3 количества нервных сплетений проходит по задне-латеральной поверхности, а по передней – оставшаяся треть. В области верхушки ПЖ вышеуказанных различий не отмечалось [14].

K. Kitajima и соавт. в своей работе исследовали тракты у 25 мужчин до и после РПЭ. В группе лиц, которым выполнялась РПЭ без нервосбережения, количество трактов достоверно снизилось в области основания ПЖ (218,8±198,8 против 60,5±88,7), средней части (124,1±134,5 против 32,5±45,7) и в апикальной части (103,1±127,4 против 29,1±57,1). В то время как, при использовании техники нервосбережения вышеуказанные показатели не различались до и после хирургического лечения. Авторы пришли к выводу, что МР-трактография может быть использована в качестве метода, позволяющего качественно и количественно оценить перипростатические нервные волокна [15].

Возможность использования МРТ с ректальной катушкой на 1,5 Т томографе для изучения нервных сплетений ПЖ была изучена в работе S. Hedgire и соавт. МР-трактография выявила различие по плотности нервных пучков в зависимости от расположения. Средняя плотность для зоны опухоли и здоровой паренхимы составили 2,53 и 3,37, соответственно (p<0,001). Данный показатель в перспективе может использоваться в качестве количественного маркера РПЖ [16].

Отмечено, что трактография на 1,5 Т МР-томографе способна достоверно определить снижение количества перипростатических нервных волокон у пациентов, перенесших РПЭ. Помимо количества трактов, возможно использование индекса фракционной анизотропии (ФА) как дополнительного показателя, свидетельствующего о наличии нервной ткани [17].

В другом исследовании под руководством K. Sievert и соавт. изучалась вариабельность расположения различных типов нервных волокон при помощи иммуногистохимического метода исследования. Парасимпатические нервные волокна характеризовались косым направлением по передне- и задне-боковой поверхности от основания ПЖ до ее апикальной части. Симпатические нервные волокна располагались на переднелатеральной поверхности ПЖ и переходили на заднюю и заднелатеральную поверхность в средней и апикальной части. Чувствительные нервные волокна у основания располагаются по всему периметру ПЖ, переходя на заднелатеральную поверхность в средней и апикальной части [18].

F. Reeves и соавт. изучили распределение перипростатических нервов в зависимости от их типа. Согласно полученным результатам, соматические нервные волокна составляют 5% от всех волокон перипростатического сплетения. Также было продемонстрировано, что среднее количество соматических нервов составило 5,8%, 5,2% и 3,6% в области основания ПЖ, средней зоны и верхушки, соответственно. Данный тип нервных волокон чаще всего расположен на передней и задне-латеральной поверхности ПЖ. Хотя наблюдалось небольшое снижение среднего количества соматических нервов от основания к верхушке ПЖ (с 5,8 до 3,6), доля соматических нервов была относительно постоянной в области основания ПЖ, средней зоны и верхушки (от 2,5 до 3,3%) из-за относительного уменьшения общего количества нервов, идущих в том же направлении [19].

В работе W. Tian и соавт. произведена оценка наличия корреляционной связи между коэффициентом ФА и суммой баллов по шкале Глиссона. В исследование было включено 50 пациентов с установленным при помощи биопсии диагнозом РПЖ. Также пациенты в зависимости от суммы баллов по Глиссону были разделены на группы низкого, среднего и высокого риска. Значения индекса фракционной анизотропии составляли 0,284±0,313; 0,293±0,347 и 0,369±0,347 соответственно, при этом статистически значимые различия наблюдались между тремя группами (p<0,05) и между каждой группой (p<0,05). Кроме того, значение индекса ФА положительно коррелировало с показателем суммы баллов по Глиссону (r = 0,884; p<0,05) [20].

J. Ream и соавт. в своей работе оценивали возможность использования диффузионно-взвешенного изображения (ДВИ) с увеличенным эхо-планарным изображением с 2-канальной параллельной передачей для МРтрактографии перипростатического СНП для выявления потенциальных преимуществ над классической ДВИ. В ходе исследования 8 здоровым мужчинам (в возрасте 28,9 ± 4,6 лет) было проведено МРТ ПЖ с использованием вышеописанных режимов. После анализа полученных данных авторы пришли к выводу, что использование возможности эхо-планарной томографии с увеличенным разрешением для трактографии СНП улучшает количественные и качественные показатели качества изображения и волокон тракта без использования ректальной катушки [21].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, использование МР-трактографии для понимания анатомических особенностей перипростатического сплетения в контексте выполнения нервосберегающей РПЭ может позволить улучшить функциональный результат оперативного лечения в виде уменьшения риска развития стрессовой инконтиненции и эректильной дисфункции. Кроме того, данный метод исследования в перспективе может служить дополнительным инструментальным маркером как наличия периневральной инвазии, так и экстрапростатической экстензии, что позволит более тщательно производить отбор кандидатов на нервосберегающую РПЭ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Negoita S, Feuer EJ, Mariotto A, Cronin KA, Petkov VI., Hussey S. et alAnnual Report to the Nation on the Status of Cancer, part II: Recent changes in prostate cancer trends and disease characteristics. Cancer 2018;124(13):2801–2814
2. Аксель Е.М., Матвеев В.Б. Статистика злокачественных новообразованиймочевых и мужских половых органов в России и странах бывшего СССР. Онкоурология 2019;15(2):15–24. [Axel E.M., Matveev V.B. Statistics of malignant tumors of urinary and male urogenital organs in Russia and the coun-tries of the former USSR. Onkourologiya=Cancer urology 2019;15(2):15–24. (In Russian)]
3. Draisma G, Etzioni R, Tsodikov A, Mariotto A, Wever E, Gulati R. et al. Lead time and overdiagnosis in prostate-specifc antigen screening: importance of methods and context. J Natl Cancer Inst 2009;101(6):374-83. doi: 10.1093/jnci/djp001
4. Heidenreich A, Bellmunt J, Bolla M, Joniau S, Mason M, Matveev V. et al. EAU guidelines on prostate cancer. Part 1: screening, diagnosis, and treatment of clinically localized disease. Eur Urol 2011;59(1):61-71 doi: 10.1016/ j.eururo.2010.10.039
5. Siegel R., De Santis C., Virgo K., Stein K., Mariotto A., Smith T., et al. Cancer treatment and survivorship statistics, 2012. CA Cancer J Clin 2012;62:220-41.
6. Walsh PC, Donker PJ. Impotence following radical prostatectomy: insight into etiology and prevention. J Urol 1982;128: 492-7. doi: 10.1016/ s0022-5347(17)53012-8
7. Kourambas J, Angus DG, Hosking P, Chou ST. A histological study of Denonvilliers’ fascia and its relationship to the neurovascular bundle. Br J Urol 1998;82:408-10. doi: 10.1046/j.1464-410x.1998.00749.x
8. Menon M, Hemal AK. Vattikuti Institute prostatectomy: a technique of robotic radical prostatectomy: experience in more than 1000 cases. J Endourol 2004;18:611-9. doi: 10.1089/end.2004.18.611
9. Hinata N, Murakami G, Miyake H, Abe S, Fujisawa M. Histological study of the cavernous nerve mesh outside the periprostatic region: anatomical basis for erectile function after nonnerve sparing radical prostatectomy. J Urol 2015;193(3):1052–1059. doi: 10.1016/j.juro.2014.08.119
10. Eichelberg C, Erbersdobler A, Michl U, Schlomm T, Salomon G, Graefen M. et al. Nerve distribution along the prostatic capsule. Eur Urol 2007;51(1):105–111. doi: 10.1016/j.eururo.2006.05.038
11. Lee SB, Hong SK, Choe G, Lee SE. Periprostatic distribution of nerves in specimens from non-nerve-sparing radical retropubic prostatectomy. Urology 2008;72:878-81. doi: 10.1016/j.urology.2008.05.038
12. Park YH, Jeong CW, Lee SE. A comprehensive review of neuroanatomy of the prostate. Prostate Int 2013;1(4):139–145. doi: 10.12954/pi.13020
13. Finley DS, Ellingson BM, Natarajan S. Diffusion tensor magnetic resonance tractography of the prostate: feasibility for mapping periprostatic fibers. Urology 2012;80:219–223. doi: 10.1016/j.urology.2012.03.027
14. Panebianco V, Barchetti F, Sciarra A. In vivo 3D neuroanatomical evaluation of periprostatic nerve plexus with 3T-MR diffusion tensor imaging. Eur J Radiol 2013;82:1677–1682. doi: 10.1016/j.ejrad.2013.05.013
15. Kitajima K, Takahashi S, Ueno Y. Visualization of periprostatic nerve fibers before and after radical prostatectomy using diffusion tensor magnetic resonance imaging with tractography. Clin Imaging 2014;38:302–306. doi: 10.1016/j.clinimag.2014.01.009
16. Hedgire S, Tonyushkin A, Kilcoyne A, Efstathiou J, Hahn P, Harisinghani M. Quantitative study of prostate cancer using three dimensional fiber tractography. World J Radiol 2016;8(4):397-402. doi: 10.4329/wjr.v8.i4.397
17. Di Paola V, Cybulski A, Belluardo S, Cavicchioli F, Manfredi R, Pozzi Mucelli R. Evaluation of periprostatic neurovascular fibers before and after radical prostatectomy by means of 1.5 T MRI diffusion tensor imaging. Br J Radiol, 2018;91(1085):20170318. doi: 10.1259/bjr.20170318.
18. Sievert KD, Hennenlotter J, Dillenburg T, Toomey P, Wöllner J, Zweers P, Amend B. Extended Periprostatic Nerve Distributions on The Prostate Surface Confirmed using Diffusion Tensor Imaging (DTI). BJU Int 2019;123(6):995-1004. doi: 10.1111/bju.14508
19. Reeves F, Battye S, Borin JF, Corcoran NM, Costello AJ. High-resolution Map of Somatic Periprostatic Nerves. Urology 2016;97:160–165. doi: 10.1016/j.urology.2016.08.027
20. Tian W, Zhang J, Tian F, Shen J, Niu T, He G. et al. Correlation of diffusion tensor imaging parameters and Gleason scores of prostate cancer. Expl Ther Med 2017;15(1):351–356. doi: 10.3892/etm.2017.5363
21. Ream JM, Glielmi C, Lazar M, Campbell N, Pfeuffer J, Schneider R. et al. Zoomed echo-planar diffusion tensor imaging for MR tractography of the prostate gland neurovascular bundle without an endorectal coil: a feasibility study. Abdom Radiol (NY) 2016;41(5):919–925. doi: 10.1007/ s00261-015-0587-5