Comparison of multiparametric and biparametric magnetic resonance imaging protocols for prostate cancer diagnosis by radiologists with different experience

Cover Image


Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Magnetic resonance imaging can detect clinically significant prostate cancer and diagnose extracapsular extension and cancer stage. A scanning protocol that includes only T2-weighted and diffusion-weighted images represents a viable alternative to multiparametric magnetic resonance imaging provided that the high diagnostic accuracy of the test is maintained. In recent studies, biparametric and multiparametric magnetic resonance imaging demonstrated slight differences in the diagnostic accuracy in detecting prostate cancer.

AIM: To compare the diagnostic accuracy of biparametric and multiparametric magnetic resonance imaging for the detection of clinically significant prostate cancer using PI-RADS v2.1 with magnetic resonance imaging-guided multifocal biopsy as the gold standard.

MATERIALS AND METHODS: This retrospective study initially processed the medical records of 126 patients. The inclusion criteria were as follows: presence of PI-RADS 2.1 multiparametric magnetic resonance imaging, clinical information on free and bound prostate-specific antigen blood levels, a multifocal prostate biopsy performed, and a time interval between magnetic resonance imaging and biopsy of no more than 14 days. Three investigators (radiologists with <2, 2–5, and >5 years of experience) independently evaluated biparametric magnetic resonance imaging of the prostate for the presence of pathological foci. After 2 weeks, the researchers evaluated the multiparametric magnetic resonance imaging dataset of the prostate. Each lesion detected, starting from PI-RADS category 3, was compared with the result of a multifocal fusion biopsy. The biopsy result was presented as a sum of Gleason scores, and a Gleason score of ≥7 was considered clinically relevant. According to magnetic resonance imaging data, findings meeting PI-RADS criteria 4 and 5 were considered tumor foci.

RESULTS: The best values of sensitivity and specificity of foci detection on magnetic resonance imaging of the prostate gland were 62.5% and 74.6%, respectively. The highest diagnostic accuracy achieved was 70.1%. Magnetic resonance imaging had higher specificity rates for detecting prostatic foci when interpreted by radiologists with 2 years and >5 years of experience.

CONCLUSION: Both biparametric and multiparametric magnetic resonance imaging of the prostate demonstrated suboptimal diagnostic accuracy. The sensitivity and specificity of the method tended to improve with increasing experience of the radiologist. Biparametric protocols of prostate scanning have a definite economic advantage over multiparametric protocols because of the absence of contrast agents and consumables and a significant decrease in magnetic resonance scanner loading time; however, their use can lead to a decrease in the diagnostic accuracy of the method.

Full Text

Список сокращений

ДВИ ― диффузионно-взвешенные изображения

ДКУ ― динамическое контрастное усиление

МРТ ― магнитно-резонансная томография

бпМРТ ― бипараметрическая магнитно-резонансная томография

мпМРТ ― мультипараметрическая магнитно-резонансная томография

Т2-ВИ ― Т2-взвешенные изображения

ТрУЗИ ― трансректальное ультразвуковое исследование

SS-EPI (single short echo planar pulse) ― одиночный короткий эхо-планарный импульс

TSE (turbo-spin-echo) ― турбо-спиновое эхо

ОБОСНОВАНИЕ

При клиническом ведении пациентов с повышенным уровнем простатспецифического антигена важную роль играет мультипараметрическая магнитно-резонансная томография (мпМРТ), включающая Т2-взвешенные изображения (Т2-ВИ), диффузионно-взвешенные изображения (ДВИ) и динамическое контрастное усиление (ДКУ).

Проведение МРТ позволяет выявить клинически значимый рак предстательной железы, диагностировать экстракапсулярную экстензию, стадировать онкологический процесс. Для стандартизации сбора данных МРТ, интерпретации изображений Американским колледжем радиологии (American College of Radiology, ACR), Европейским урологическим обществом (European Symposium on Urogenital Radiology, ESUR) в 2019 году была выпущена система оценки данных и формирования заключения (Prostate Imaging Reporting and Data System, PI-RADS) в виде версии 2.1 (v2.1) [1].

С 2020 года европейские и американские руководства по урологии рекомендуют проводить мультипараметрическую МР-визуализацию (мпМРТ) у не подвергавшихся биопсии мужчин с подозрением на рак предстательной железы [2, 3]. Согласно данным клинического исследования O. Rouvière и соавт. [3], выполнение мпМРТ при повышении концентрации простатспецифического антигена позволяет избежать ненужной биопсии у 27% мужчин. Поскольку большинство мужчин подвергаются исследованию уровня простатспецифического антигена в течение всей жизни, применение этих рекомендаций приводит к значительному увеличению спроса на МРТ предстательной железы.

ДКУ играет относительно небольшую роль в определении категории оценки по PI-RADS, поскольку используется только для дифференциальной диагностики очагов категорий 3 и 4 по PI-RADS, локализованных в периферической зоне. Кроме того, применение ДКУ создаёт риск развития системного нефрогенного фиброза у пациентов, страдающих почечной недостаточностью. В связи с этим растёт интерес к проведению сокращённых протоколов МРТ простаты без использования ДКУ, или бипараметрической МРТ (бпМРТ) [4–6].

Протокол сканирования, включающий только Т2-ВИ и ДВИ, представляет собой жизнеспособную альтернативу мпМРТ при условии сохранения высокой диагностической точности теста [7]. В недавних исследованиях диагностическая точность бпМРТ и мпМРТ в выявлении рака предстательной железы продемонстрировала незначительные различия [6]. Успешные попытки создать протокол бпМРТ показали сопоставимые с мпМРТ показатели неоднородности яркости, разрешающей способности и нелинейности [8].

В ответ на растущий интерес к проведению бпМРТ руководящий комитет PI-RADS выпустил консенсусное заявление, в котором призвал «получить более качественные данные, прежде чем давать научно обоснованные рекомендации относительно бпМРТ в качестве начального диагностического теста» [9].

Цель исследования ― сравнение диагностической точности бпМРТ и мпМРТ для выявления клинически значимого рака предстательной железы по системе PI-RADS v2.1 с использованием таргетной фьюжн-биопсии в качестве золотого стандарта.

Задачи исследования ― выявление чувствительности и специфичности мпМРТ и бпМРТ в отношении диагностики клинически значимого (PI-RADS 4 и выше) рака предстательной железы; сравнение чувствительности и специфичности мпМРТ и бпМРТ при анализе рентгенологами с разным опытом; оценка согласованности врачей с разным опытом в анализе мпМРТ и бпМРТ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Данное исследование является обсервационным одноцентровым ретроспективным выборочным.

Критерии соответствия

Критерии включения: наличие мпМРТ по стандарту PI-RADS 2.1; клиническая информация об уровнях свободного и связанного простатспецифического антигена крови; проведённая таргетная МРТ/ТрУЗИ фьюжн-биопсия при соблюдении временного интервала между МРТ и биопсией не более 14 дней.

Критерии невключения: технические артефакты или несоответствие МРТ предстательной железы стандарту PI-RADS 2.1; отсутствие одного или нескольких клинических маркёров; увеличенный временной интервал между проведением мпМРТ и биопсией.

Критерии исключения: выраженные артефакты мпМРТ, не позволяющие адекватно оценить исследование, а также неинформативные результаты биопсии.

Согласно приведённым критериям, рентгенологи с опытом менее 2 лет и более 5 лет исключили из выборки 19 пациентов, рентгенолог с опытом от 2 до 5 лет ― 23 пациента.

Условия проведения

Набор пациентов, которым выполнялась МРТ предстательной железы и мультифокальная фьюжн-биопсия, осуществлялся на базе частного медицинского учреждения АО «Европейский Медицинский Центр».

Продолжительность исследования

Для проведения исследования отобраны записи электронных историй болезни за период с 01.01.2022 по 01.06.2022.

Описание медицинского вмешательства

Обработаны записи историй болезни 126 пациентов. мпМРТ предстательной железы выполнялась на томографе Siemens Aera 1,5 T 4G (Германия) с использованием катушки для тела. Протокол сканирования включал в себя следующий набор импульсных последовательностей (табл. 1). После выгрузки и анонимизации из мпМРТ элиминировались серии изображений с ДКУ, после чего формировался датасет исследований бпМРТ. Три исследователя (врачи-рентгенологи с опытом работы менее 2 лет, от 2 до 5 лет, более 5 лет) независимо друг от друга оценивали бпМРТ предстательной железы на предмет наличия патологических очагов. Выявленному очагу присваивалась категория от 1 до 5 (по данным ДВИ ― для очагов периферической зоны, по данным Т2-ВИ ― для очагов переходной зоны в соответствии с PI-RADS v2.1), определялась общая категория PI-RADS для всей железы. Референсный метод ― гистопатологическое исследование предстательной железы на основе таргетной МРТ/ТрУЗИ фьюжн-биопсии.

 

Таблица 1. Протокол мультипараметрической магнитно-резонансной томографии предстательной железы

Импульсная последовательность

Ориентация срезов

TE/TR,

мсек

FOV, мм

Размер пикселя, мм

Толщина среза / перекрытие, мм

Ориентировочное время сканирования, мин

Т2-ВИ TSE

Сагиттальная

120/3800

250×250

1×1

3/0,3

2:26

Т2-ВИ TSE

Аксиальная

110/3938

180×180

0,45×0,6

2,5/0

3:33

ДВИ SS-EPI

Аксиальная

87/2425

160×160

1,25×1,32

3/0,3

6:50

Т2-ВИ TSE

Корональная

110/2500

160×160

0,38×0,42

2,5/0

4:50

Т1-ВИ с ДКУ, временное разрешение 15 сек

Аксиальная

2,3/4,6

250×250

0,9×1

3/0

5:46

Т1-ВИ после КУ

Аксиальная

1,3/2,3

400×350

1,6×1,7

4/0

0:21

Примечание. ДВИ ― диффузионно-взвешенные изображения; ДКУ ― динамическое контрастное усиление; КУ ― контрастное усиление; Т2-ВИ ― Т2-взвешенные изображения; SS-EPI ― одиночный короткий эхо-планарный импульс;TSE (turbo-spin-echo) ― турбо-спиновое эхо.

 

Спустя 2 недели исследователи оценивали датасет мпМРТ предстательной железы, включающий в числе прочих серии с динамическим контрастным усилением. Исследователи не имели доступа к результатам биопсии во время интерпретации МРТ. Согласно PI-RADS 2.1 [1], информация о раннем контрастном усилении позволяет достоверно дифференцировать очаги категорий PI-RADS 3 и 4, локализованные в периферической зоне.

Основной исход исследования

Соответствие выявленного очага предстательной железы по данным биМРТ или мпМРТ результатам гистопатологического исследования.

Методы регистрации исходов

Информация о выявленных очагах вносилась в таблицу с указанием локализации с учётом сегментации по PI-RADS 2.1. Центральная зона и фибромускулярная строма не включались в оценку.

Каждый выявленный очаг, начиная с категории PI-RADS 3, сопоставлялся с результатом таргетной МРТ/ТрУЗИ фьюжн-биопсии. При фьюжн-биопсии врач получает изображение предстательной железы с помощью ультразвука; при этом осуществляется наложение ультразвука на заранее сохраненную МРТ предстательной железы (как правило, Т2-ВИ в аксиальной плоскости). В результате слияния создаётся трёхмерная реконструкция простаты, и на реконструированной модели происходит прицеливание и отслеживание мест биопсии.

Результат биопсии представлялся в виде суммы значений по шкале Gleason [10], при этом к клинически значимым данным биопсии относилась сумма Gleason 7 и выше. Опухолевыми очагами по данным МРТ считались находки, соответствующие критериям PI-RADS 4 и 5.

Этическая экспертиза

На проведение исследования получено согласие локального этического комитета АО «Европейский Медицинский Центр» (протокол заседания № 1 от 24.04.2023).

Статистический анализ

Отдельно для каждого обработанного экспертами датасета рассчитывались показатели диагностической эффективности, включая индекс Юдена (Youden). Согласованность результатов между экспертами оценивалась в виде процентов и каппы Флейсса (Fleiss’s kappa).

Расчёты проводились с помощью среды R 4.1.31 с использованием пакетов irr2 и dplyr3.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Объекты (участники) исследования

Общее число проанализированных наборов данных пациентов для рентгенологов с опытом менее 2 лет и более 5 лет составило 107, для рентгенолога с опытом работы от 2 до 5 лет ― 103.

Основные результаты исследования

Наилучшими показателями чувствительности и специ-фичности бпМРТ для выявления патологических очагов предстательной железы были 70,0 и 67,2% соответственно. Наилучшие значения чувствительности и специфичности мпМРТ для выявления патологических очагов предстательной железы составили 62,5 и 74,6% соответственно.

Нежелательных явлений не отмечено.

Количество выявленных опухолевых очагов предстательной железы рентгенологами с различным опытом работы представлено в табл. 2. Данные по диагностической точности экспертов в оценке бпМРТ приведены в табл. 3, в оценке мпМРТ ― в табл. 4. Согласованность результатов между экспертами представлена в табл. 5 (в долях единицы) и 6 (каппа Флейсса).

 

Таблица 2. Абсолютное и относительное количество очагов предстательной железы, выявленное рентгенологами с различным опытом работы, n (%)

Опыт работы, лет

Протокол

Истинно положительный

Истинно отрицательный

Ложноположительный

Ложноотрицательный

<2

бпМРТ

19 (17,8)

47 (43,9)

20 (18,7)

21 (19,6)

мпМРТ

19 (17,8)

52 (48,6)

15 (14,0)

21 (19,6)

От 2 до 5

бпМРТ

31 (29,8)

23 (22,1)

42 (40,4)

8 (7,7)

мпМРТ

32 (30,8)

19 (18,3)

46 (44,2)

7 (6,7)

>5

бпМРТ

28 (26,2)

45 (42,1)

22 (20,6)

12 (11,2)

мпМРТ

25 (23,4)

50 (46,7)

17 (15,9)

15 (14,0)

Примечание. БпМРТ/мпМРТ ― бипараметрическая/мультипараметрическая магнитно-резонансная томография.

 

Таблица 3. Сравнение диагностических критериев выявления патологических очагов предстательной железы по PI-RADS 2.1 при помощи бипараметрической магнитно-резонансной томографии рентгенологами с различным опытом

Опыт работы, лет

Чувствительность

Специфичность

Точность

Прогностическое значение

Индекс Юдена

Положительное

Негативное

<2

47,5

(31,5–63,9)

70,2

(57,7–80,7)

61,7

(51,8–70,9)

48,7

(36,8–60,8)

69,1

(61,6–75,8)

0,177

От 2 до 5

79,5

(63,5–90,7)

35,4

(23,9–48,2)

51,9

(41,9–61,8)

42,5

(36,7–48,4)

74,2

(58,8–85,3)

0,149

>5

70,0

(53,5–83,4)

67,2

(54,6–78,2)

68,2

(58,5–76,9)

56,0

(46,1–65,5)

79,0

(69,4–86,1)

0,372

Примечание. Данные представлены в виде медианы и 95% доверительного интервала.

 

Таблица 4. Сравнение диагностических критериев выявления патологических очагов предстательной железы по PI-RADS 2.1 при помощи мультипараметрической магнитно-резонансной томографии рентгенологами с различным опытом

Опыт работы, лет

Чувствительность

Специфичность

Точность

Прогностическое значение

Индекс Юдена

Положительное

Негативное

<2

47,5

(31,5–63,9)

77,6

(65,8–86,9)

66,4

(56,6–75,2)

37,4

(28,2–47,3)

55,9

(42,2–68,8)

0,251

От 2 до 5

82,1

(66,5–92,5)

28,2

(18,6–41,8)

49,0

(39,1–59,0)

41,0

(35,9–46,3)

73,1

(55,7–85,4)

0,113

>5

62,5

(45,8–77,3)

74,6

(62,5–84,5)

70,1

(60,5–78,6)

59,5

(47,8–70,3)

76,9

(68,6–83,6)

0,371

Примечание. Данные представлены в виде медианы и 95% доверительного интервала.

 

Таблица 5. Согласованность результатов между экспертами (в долях единицы)

Протокол

Опыт работы

бпМРТ,

<2 лет

мпМРТ,

<2 лет

бпМРТ,

>5 лет

мпМРТ,

>5 лет

бпМРТ,

2–5 лет

мпМРТ,

2–5 лет

бпМРТ, <2 лет

1

0,798

0,558

0,673

0,413

0,356

мпМРТ, <2 лет

 

1

0,654

0,817

0,356

0,298

бпМРТ, >5 лет

  

1

0,808

0,442

0,452

мпМРТ, >5 лет

   

1

0,413

0,357

бпМРТ, 2–5 лет

    

1

0,904

мпМРТ, 2–5 лет

     

1

Примечание. бпМРТ/мпМРТ ― бипараметрическая/мультипараметрическая магнитно-резонансная томография.

 

Таблица 6. Согласованность результатов между экспертами (каппа Флейсса)

Протокол

Опыт работы

бпМРТ,

<2 лет

мпМРТ,

<2 лет

бпМРТ,

>5 лет

мпМРТ,

>5 лет

бпМРТ,

2–5 лет

мпМРТ,

2–5 лет

бпМРТ, <2 лет

1

0,669

0,318

0,482

0,195

0,136

мпМРТ, <2 лет

 

1

0,446

0,693

0,129

0,087

бпМРТ, >5 лет

  

1

0,699

0,206

0,229

мпМРТ, >5 лет

   

1

0,194

0,165

бпМРТ, 2–5 лет

    

1

0,846

мпМРТ, 2–5 лет

     

1

Примечание. бпМРТ/мпМРТ ― бипараметрическая/мультипараметрическая магнитно-резонансная томография.

 

ОБСУЖДЕНИЕ

Резюме основного результата исследования

К первоочередному выводу нашей работы можно отнести невысокие показатели диагностической эффективности МРТ предстательной железы. Так, значения чувствительности и специфичности выявления очагов не превышали 62,5 и 74,6% соответственно с максимальной диагностической точностью 70,1%. Полученные показатели не позволяют рассматривать МРТ как метод ранней диагностики, исходя, в первую очередь, из неоптимально низких значений чувствительности (рис. 1).

 

Рис. 1. Пример ложноположительного результата бипараметрической магнитно-резонансной томографии: а ― Т2-взвешенное изображение в аксиальной плоскости: в латеральном заднем сегменте периферической зоны левой доли в средней части предстательной железы отмечается очаг пониженного сигнала, соответствующий зоне ограничения диффузии; b ― карта измеряемого коэффициента диффузии. Данный очаг был охарактеризован врачом как PI-RADS5. По данным мультифокальной биопсии ― ткань предстательной железы без признаков опухолевого роста.

 

Второй вывод, который можно сделать из нашего исследования, свидетельствует, что выполнение мпМРТ ведёт к повышению диагностической эффективности метода за счёт роста показателей специфичности при интерпретации рентгенологами с опытом работы менее 2 лет (77,6 и 70,2% при бпМРТ) и более 5 лет (74,6 и 67,2% при бпМРТ).

Обсуждение основного результата исследования

Полученные результаты крайне близки к опубликованным в мировой научной литературе. Так, в работе J. Wallström и соавт. [6] применение мпМРТ позволило выявить один дополнительный случай опухоли (84 случая против 83). В ретроспективном исследовании под руководством C.K. Kuhl и соавт. [7] выполнение мпМРТ привело к обнаружению дополнительных 10 из 329 опухолей. В проспективном исследовании J.P. Zawaideh и соавт. [11] бпМРТ выявила 116 случаев рака, а мпМРТ ― 117. Не остались в стороне и метаанализы: так, в работах под руководством Z. Kang [12] и X.K. Niu [13] сообщалось о схожей диагностической точности бпМРТ и мпМРТ в отношении выявлении рака предстательной железы.

Наши данные противоречат результатам классического исследования PROMIS [14], согласно которому МРТ имела высокую чувствительность (93%), но, напротив, низкую специфичность (41%). Однако в указанной работе в качестве положительного результата МРТ учитывались, в том числе, и очаги PI-RADS 3. Отличались и гистологические критерии клинически значимого рака предстательной железы: не были включены очаги с оценкой 3+4 по шкале Gleason. Одной из причин неоптимальных показателей диагностической точности МРТ могло стать ненормальное распределение случаев нормы и патологии в нашей выборке.

Ключевым отличием мпМРТ является присутствие в протоколе сканирования ДКУ. В нашей работе показано, что за счёт применения ДКУ отмечается повышение специфичности выявления очагов предстательной железы у врачей с опытом менее 2 лет и более 5 лет (см. табл. 2 и 3; рис. 2); у врача-рентгенолога с опытом работы от 2 до 5 лет отмечалось парадоксальное снижение специфичности при оценке датасета мпМРТ.

 

Рис. 2. Пример повышения категории PI-RADS при использовании динамического контрастного усиления: а ― Т2-взвешенное изображение в аксиальной плоскости: в латеральном заднем сегменте периферической зоны правой доли в средней части предстательной железы отмечается очаг пониженного сигнала, соответствующий зоне ограничения диффузии; b ― карта измеряемого коэффициента диффузии: данный очаг был охарактеризован врачом как PI-RADS 3 при использовании биМРТ, однако при динамическом контрастном усилении (с) очаг демонстрирует раннее контрастное усиление, что позволяет расценить его как PI-RADS 4.

 

К недостаткам применения ДКУ в мпМРТ предстательной железы традиционно относят увеличение времени сбора данных, которое включает не только процесс введения контрастного вещества, но и подготовку к нему, включая катетеризацию пациента. Немаловажным моментом является увеличение времени анализа исследований с ДКУ, а также повышенные требования к программному обеспечению. Однако следует отметить некоторое увеличение диагностической точности с применением ДКУ (66,4 против 61,7% у рентгенолога с опытом работы менее 2 лет и 70,1 против 68,2% у рентгенолога с опытом работы более 5 лет).

Ещё одним аргументом в пользу бпМРТ являются опасения по поводу долгосрочной безопасности контрастных средств на основе гадолиния. Так, показано, что небольшое количество гадолиния может сохраняться в мозге и других тканях. Несмотря на то, что не было доказано никаких негативных последствий использования современных макроциклических контрастных средств в клинической практике у пациентов с нормальной функцией почек, с точки зрения безопасности можно утверждать, что контрастные средства для МРТ должны использоваться только в случаях, когда они добавляют значительную диагностическую ценность [15], что и было показано в нашем исследовании.

Как уже отмечалось, целью ДКУ в мпМРТ является дифференциальная диагностика очагов PI-RADS 3 и 4, локализованных в периферической зоне предстательной железы. В соответствии с критериями Epstein, клинически незначимый рак имеет сумму баллов по Глисону ≤6, ограничен органом (стадия по TNM <T3), имеет объём <0,5 см3, что должно быть определено на анатомическом препарате [16]. Это же определение используется в PI-RADS v2.1 [1]. Смысл выявления клинически незначимых опухолей заключается в возможности их активного наблюдения.

В нашей работе, в отличие от упомянутых выше исследований [6, 7], отмечалось уменьшение числа ложноположительных случаев выявления опухолей предстательной железы с применением ДКУ. Как следствие, это приводило к увеличению положительного прогностического значения теста. Схожие результаты были получены в работе J.P. Zawaideh и соавт. [11].

Выполнение ДКУ не изменит подхода к планированию биопсии предстательной железы при условии выявления очага PI-RADS 3 или выше. Следует принимать этот факт во внимание с учётом того, что трансректальная биопсия является инвазивной процедурой, сопряжённой с риском инфекционных осложнений и требующей госпитализации [17].

Ограничения исследования

Тем не менее следует понимать, что наше исследование имеет серьёзные ограничения. В первую очередь, ретроспективный дизайн исследования предполагал отбор пациентов исключительно с выполненной мультифокальной биопсией. Следовательно, распределение нормы и патологии в нашей выборке не соответствовало нормальному. Во-вторых, последовательный просмотр датасетов бпМРТ и мпМРТ рентгенологами, несмотря на двухнедельный washout-период (период вымывания), не позволял исключить предвзятость. В-третьих, небольшое количество рентгенологов, принимавших участие в исследовании, не позволяет сделать однозначный вывод о согласованности их оценок.

Нельзя не обратить внимания на умеренные значения согласованности между экспертами с небольшим (менее 2 лет) и значительным (более 5 лет) опытом работы, при этом отмечается рост согласованности с использованием мпМРТ. Данные литературы в отношении этого вопроса разнятся: так, в работе E.D. Campli и соавт. [18] не выявлено значимого влияния опыта рентгенолога на диагностическое качество обоих протоколов, однако в статье M. Gatti и соавт. [19] показано, что рентгенологи с небольшим опытом оценивают бпМРТ с меньшей точностью.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

МРТ предстательной железы показала неоптимальные показатели диагностической эффективности независимо от применяемого протокола сканирования. Несмотря на то, что бипараметрические протоколы сканирования предстательной железы имеют безусловное экономическое преимущество перед мультипараметрическими за счёт отсутствия расходов на контрастное вещество и расходные материалы и значительного снижения времени загрузки МР-сканера, их использование может привести к снижению диагностической точности метода.

Выявленная тенденция к улучшению чувствительности и специфичности метода с увеличением опыта рентгенолога свидетельствует о важности обучения правилам интерпретации МРТ предстательной железы согласно PI-RADS.

Для подтверждения роли бпМРТ в ранней диагностике рака предстательной железы требуется проведение проспективного исследования.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Источник финансирования. Данная статья подготовлена авторским коллективом в рамках научно-исследовательской работы «Научное обоснование методов лучевой диагностики опухолевых заболеваний с использованием радиомического анализа», (№ ЕГИСУ: № 123031500005-2) в соответствии с Приказом от 21.12.2022 г. № 1196 «Об утверждении государственных заданий, финансовое обеспечение которых осуществляется за счет средств бюджета города Москвы государственным бюджетным (автономным) учреждениям подведомственным Департаменту здравоохранения города Москвы, на 2023 год и плановый период 2024 и 2025 годов» Департамента здравоохранения города Москвы.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение поисково-аналитической работы и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределён следующим образом: Ю.А. Васильев, О.В. Омелянская, А.В. Владзимирский ― концепция исследования; П.Б. Гележе, Р.В. Решетников ― анализ данных, написание текста статьи; А.П. Гончар, И.А. Блохин, И.И. Абдуллин, И.Н. Киева ― анализ данных.

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. This article was prepared by a group of authors as a part of the research and development effort titled “Scientific evidence for using radiomics-guided medical imaging to diagnose cancer”, No. 123031400009-1”, (USIS No. 123031500005-2) in accordance with the Order No. 1196 dated December 21, 2022 “On approval of state assignments funded by means of allocations from the budget of the city of Moscow to the state budgetary (autonomous) institutions subordinate to the Moscow Health Care Department, for 2023 and the planned period of 2024 and 2025” issued by the Moscow Health Care Department.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work. Yu.A. Vasilev, O.V. Omelyanskaya, A.V. Vladzymyrskyy ― research concept; P.B. Gelezhe, R.V. Reshetnikov ― data analysis, text writing; A.P. Gonchar, I.A. Blokhin, I.I. Abdullin, I.N. Kieva ― data analysis.

 

1 The R Project for Statistical Computing. Режим доступа: https://www.r-project.org/.

2 irr: Various Coefficients of Interrater Reliability and Agreement. Режим доступа: https://cran.r-project.org/web/packages/irr/index.html.

3 dplyr: A grammar of data manipulation. Режим доступа: https://github.com/tidyverse/dplyr.

×

About the authors

Yuriy A. Vasilev

Moscow Center for Diagnostics and Telemedicine

Email: npcmr@zdrav.mos.ru
ORCID iD: 0000-0002-0208-5218
SPIN-code: 4458-5608

MD, Cand. Sci. (Med)

Russian Federation, Moscow

Olga V. Omelyanskaya

Moscow Center for Diagnostics and Telemedicine

Email: o.omelyanskaya@npcmr.ru
ORCID iD: 0000-0002-0245-4431
SPIN-code: 8948-6152
Russian Federation, Moscow

Anton V. Vladzymyrskyy

Moscow Center for Diagnostics and Telemedicine

Email: npcmr@zdrav.mos.ru
ORCID iD: 0000-0002-2990-7736
SPIN-code: 3602-7120

MD, Dr. Sci. (Med), Professor

Russian Federation, Moscow

Pavel B. Gelezhe

Moscow Center for Diagnostics and Telemedicine; Joint stock company “European Medical Center”

Author for correspondence.
Email: gelezhe.pavel@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1072-2202
SPIN-code: 4841-3234
Russian Federation, Moscow; Moscow

Roman V. Reshetnikov

Moscow Center for Diagnostics and Telemedicine

Email: reshetnikov@fbb.msu.ru
ORCID iD: 0000-0002-9661-0254
SPIN-code: 8592-0558
Russian Federation, Moscow

Anna P. Gonchar

Moscow Center for Diagnostics and Telemedicine

Email: a.gonchar@npcmr.ru
ORCID iD: 0000-0001-5161-6540
SPIN-code: 3513-9531
Russian Federation, Moscow

Ivan A. Blokhin

Moscow Center for Diagnostics and Telemedicine

Email: i.blokhin@npcmr.ru
ORCID iD: 0000-0002-2681-9378
SPIN-code: 3306-1387
Russian Federation, Moscow

Iskander I. Abdullin

Moscow Center for Diagnostics and Telemedicine

Email: iabdullin@emcmos.ru
ORCID iD: 0000-0003-1138-0822
SPIN-code: 6560-5219
Russian Federation, Moscow

Irina N. Kieva

Speransky Children’s Hospital

Email: kieva.irina@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4060-5966
SPIN-code: 2279-9141
Russian Federation, Moscow

References

  1. Turkbey B, Rosenkrantz AB, Haider MA, et al. Prostate imaging reporting and data system version 2.1: 2019 Update of prostate imaging reporting and data system version 2. Eur Urol. 2019;76(3):340–351. doi: 10.1016/j.eururo.2019.02.0331
  2. Bjurlin MA, Carroll PR, Eggener S, et al. Update of the standard operating procedure on the use of multiparametric magnetic resonance imaging for the diagnosis, staging and management of prostate cancer. J Urol. 2020;203(4):706–712. doi: 10.1097/JU.0000000000000617
  3. Rouvière O, Puech P, Renard-Penna R, et al. Use of prostate systematic and targeted biopsy on the basis of multiparametric MRI in biopsy-naive patients (MRI-FIRST): A prospective, multicentre, paired diagnostic study. Lancet Oncology. 2019;20(1):100–109. doi: 10.1016/S1470-2045(18)30569-2
  4. Boesen L, Thomsen FB, Nørgaard N, et al. A predictive model based on biparametric magnetic resonance imaging and clinical parameters for improved risk assessment and selection of biopsy-naïve men for prostate biopsies. Prostate Cancer Prostatic Dis. 2019;22(4):609–616. doi: 10.1038/s41391-019-0149-y
  5. Tamada T, Kido A, Yamamoto A, et al. Comparison of biparametric and multiparametric MRI for clinically significant prostate cancer detection with PI-RADS Version 2.1. J Magnetic Resonance Imaging. 2021;53(1):283–291. doi: 10.1002/jmri.27283
  6. Wallström J, Geterud K, Kohestani K, et al. Bi- or multiparametric MRI in a sequential screening program for prostate cancer with PSA followed by MRI? Results from the Göteborg prostate cancer screening 2 trial. Eur Radiol. 2021;31(11):8692–8702. doi: 10.1007/s00330-021-07907-9
  7. Kuhl CK, Bruhn R, Krämer N, et al. Abbreviated biparametric prostate MR imaging in men with elevated prostate-specific antigen. Radiology. 2017;285(2):493–505. doi: 10.1148/radiol.2017170129
  8. Abuladze LR, Semenov DS, Panina OV, Vasil AA. Optimized protocol of biparametric magnetic resonance imaging for prostate. Digital Diagnostics. 2022;3(3):166–177. doi: 10.17816/DD108484
  9. Schoots IG, Barentsz JO, Bittencourt LK, et al. PI-RADS committee position on MRI without contrast medium in biopsy-naive men with suspected prostate cancer: Narrative review. Am J Roentgenol. 2021;216(1):3–19. doi: 10.2214/AJR.20.24268
  10. Gleason DF. Classification of prostatic carcinomas. Cancer Chemother Rep. 1966;50(3):125–128.
  11. Zawaideh JP, Sala E, Shaida N, et al. Diagnostic accuracy of biparametric versus multiparametric prostate MRI: Assessment of contrast benefit in clinical practice. Eur Radiol. 2020;30(7):4039–4049. doi: 10.1007/s00330-020-06782-0
  12. Kang Z, Min X, Weinreb J, et al. Abbreviated biparametric versus standard multiparametric MRI for diagnosis of prostate cancer: A systematic review and meta-analysis. Am J Roentgenol. 2019;212(2):357–365. doi: 10.2214/AJR.18.20103
  13. Niu XK, Chen XH, Chen ZF, et al. Diagnostic performance of biparametric MRI for detection of prostate cancer: A systematic review and meta-analysis. Am J Roentgenol. 2018;211(2):369–378. doi: 10.2214/AJR.17.18946
  14. Ahmed HU, El-Shater Bosaily A, Brown LC, et al. Diagnostic accuracy of multi-parametric MRI and TRUS biopsy in prostate cancer (PROMIS): A paired validating confirmatory study. Lancet. 2017;389(10071):815–822. doi: 10.1016/S0140-6736(16)32401-1
  15. McDonald RJ, Levine D, Weinreb J, et al. Gadolinium retention: A research roadmap from the 2018 NIH/ACR/RSNA workshop on gadolinium chelates. Radiology. 2018;289(2):517–534. doi: 10.1148/radiol.2018181151
  16. Ploussard G, Epstein JI, Montironi R, et al. The contemporary concept of significant versus insignificant prostate cancer. Eur Urol. 2011;60(2):291–303. doi: 10.1016/j.eururo.2011.05.006
  17. Loeb S, Vellekoop A, Ahmed HU, et al. Systematic review of complications of prostate biopsy. Eur Urol. 2013;64(6):876–892. doi: 10.1016/j.eururo.2013.05.049
  18. Campli ED, Pizzi DA, Seccia B, et al. Diagnostic accuracy of biparametric vs multiparametric MRI in clinically significant prostate cancer: Comparison between readers with different experience. Eur J Radiol. 2018;(101):17–23. doi: 10.1016/j.ejrad.2018.01.028
  19. Gatti M, Faletti R, Calleris G, et al. Prostate cancer detection with biparametric magnetic resonance imaging (bpMRI) by readers with different experience: Performance and comparison with multiparametric (mpMRI). Abdominal Radiol (New York). 2019;44(5):1883–1893. doi: 10.1007/s00261-019-01934-3

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. An example of a false-positive result of biparametric magnetic resonance imaging: a ― T2-weighted image in the axial plane: in the lateral posterior segment of the peripheral zone of the left lobe in the middle part of the prostate gland there is a focus of reduced signal corresponding to the zone of diffusion restriction; b is a map of the measured diffusion coefficient. This lesion was characterized by the physician as PI-RADS5. According to multifocal biopsy, prostate tissue without signs of tumor growth.

Download (214KB)
3. Fig. 2. An example of an increase in the PI-RADS category using dynamic contrast enhancement: a ― T2-weighted image in the axial plane: in the lateral posterior segment of the peripheral zone of the right lobe in the middle part of the prostate gland there is a focus of reduced signal corresponding to the zone of diffusion restriction; b - map of measured diffusion coefficient: this lesion was characterized by the physician as PI-RADS 3 using biMRI, but with dynamic contrast enhancement (c) the lesion shows early contrast enhancement, which allows it to be regarded as PI-RADS 4.

Download (301KB)

Copyright (c) 2023 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 79539 от 09 ноября 2020 г.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies