Анатомо-метрические параметры и топография предстательной железы у мужчин зрелого возраста по данным магнитно-резонансной томографии

Авторы:
  • И. А. Барышников
    ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный медицинский университет», Оренбург, Россия
Журнал: Оперативная хирургия и клиническая анатомия. 2018;2(4): 3-10
Просмотрено: 1229 Скачано: 94

Магнитно-резонансная томография (МРТ) как метод прижизненной медицинской визуализации в широкой медицинской практике появилась сравнительно недавно, особенно в России. С точки зрения качества и информативности визуализации МРТ в диагностике патологических изменений органов малого таза, а также для изучения анатомических аспектов в данной области наиболее предпочтительна вследствие явных преимуществ перед другими методами лучевой диагностики (например, компьютерная томография, ультразвуковое исследование). Речь идет о таких достоинствах метода, как наивысшая межтканевая контрастность, высокое пространственное разрешение и возможность получения срезов в любых плоскостях [1, 2].

Количество работ по прижизненной анатомии, в частности основанных на сведениях, полученных с помощью методов прижизненной медицинской визуализации [3], меньше, нежели аналогичных, базирующихся на анализе данных секционного материала [4, 5]. Весьма существенно, что в зарубежной литературе прижизненной анатомии предстательной железы, особенно ее внутренней архитектонике, посвящено значительно больше трудов, а некоторые исследования были проведены несколько десятков лет назад [6—10].

Изучены и работы последних лет, отдельные из которых подчеркивают и показывают корреляцию между объемом предстательной железы и риском развития рака простаты, эректильной и эякуляторной дисфункции [10—14]. Отдельного внимания заслуживает работа по эмбирологии и сравнительной анатомии предстательной железы, где, кроме прочих, освещены аспекты этиологии доброкачественной гиперплазии предстательной железы [15]. Таким образом, изучение прижизненных МРТ актуально, так как имеет теоретическую и практическую ценность, в первую очередь для врачей-урологов.

Цель исследования — получение новых данных по прижизненной анатомии и топографии предстательной железы посредством метода магнитно-резонансной томографии.

В исследовании приняли участие 40 пациентов первого периода зрелого возраста (от 21 года до 35 лет) и 40 больных второго периода зрелого возраста (от 35 до 59 лет) без признаков патологических изменений в полости малого таза по данным МРТ, без жалоб со стороны мочевыделительной системы. Все пациенты анонимизированы, каждому присвоен порядковый номер (в данной работе встречаются номера более 80, так как для последующего сравнения были проведены исследования других возрастных групп, функциональные исследования, а также работы, в ходе которых были выявлены патологические изменения).

Диагностические изображения получены на магнитно-резонансном томографе Siemens Magnetom Symphony (страна-производитель — Германия) с индукцией магнитного поля 1,5 Т в трех ортогональных плоскостях, со следующими параметрами импульсных последовательностей: Т2sag (в сагиттальной плоскости), TR (время повторения) = 3800 ms (миллисекунды), TE (время эхо) = 111 ms, толщина среза — 0,4 см, дист-фактор — 30%, размер матрицы 320×314 вокселей, FoV (поле обзора) = 25,0×25,0 см, Т1sag (TR=520 ms, TE=14 ms, толщина среза — 0,4 см, дист-фактор — 30%, размер матрицы 256×256 вокселей, FoV=25,0×25,0 см), T2 STIR (импульсная последовательность с коротким временем инверсия—восстановление) sag, TR=3500 ms, TE=139 ms, толщина среза — 0,4 см, дист-фактор — 30%, размер матрицы 320×288 вокселей, FoV=25,0×25,0 см, T2 cor (в корональной плоскости), TR=4710 ms, TE=103 ms, толщина среза — 0,4 см, дист-фактор — 5%, размер матрицы 384×84 вокселей, FoV=30,0×30,0 см, T2 FS (импульсная последовательность со спектральным насыщением жировой ткани) cor, TR=3220 ms, TE=101 ms, толщина среза — 0,4 см, дист-фактор — 5%, размер матрицы 320×320 вокселей, FoV=25,0×25,0 см, T2 tra (в трансверзальной плоскости), TR=3890 ms, TE=100 ms, толщина среза — 0,4 см, дист-фактор — 30%, размер матрицы 384×384 вокселей, FoV=30,0×30,0 см, T1 FStra (TR=885 ms, TE=10 ms, толщина среза — 0,4 см, дист-фактор — 10%, размер матрицы 320×192 вокселей, FoV=38,0×28,5 см), DWI (диффузионно-взвешенные изображения) tra, ADC-map (результирующая карта с измеряемым коэффициентом диффузии), b-фактор 0, 500, 1000, TR=3400 ms, TE=85 ms, толщина среза — 0,4 см, дист-фактор — 30%, размер матрицы 128×108 вокселей, FoV=40,0×37,2 см. Проведены исключительно нативные (без в/в введения контрастного вещества) исследования в положении пациентов «на спине», головой вперед, с использованием поверхностной катушки для тела (CP Array Body), с позиционированием посредством лазерного луча через большие вертелы бедренных костей. Для наглядного представления использованы Т2-взвешенные изображения вследствие их большей естественной контрастности. По остальным вышеперечисленным протоколам исключены патологические изменения в полости малого таза и непосредственно в предстательной железе (допускались фиброзные изменения в периферических зонах, мелкие кистовидные включения в центральных зонах, по унификационной системе PI-RADS не более PI-RADS2 для периферических зон и не более PI-RADS1 для центральных) [16—19].

Предъявляемые требования к подготовке: умеренное наполнение мочевого пузыря, очистительная клизма и две таблетки спазмолитика (дротаверин, 40 мг) для уменьшения перистальтики кишечника. При одинаковых требованиях к подготовке у пациентов были различные степени наполнения мочевого пузыря и прямой кишки.

Линейные измерения проведены в программе eFilm 3.4, предназначенной для работы с медицинскими изображениями стандарта DICOM (медицинский отраслевой стандарт создания, хранения, передачи и визуализации цифровых медицинских изображений и документов обследованных пациентов). Статистический анализ полученных данных осуществлен в программе Statistica 6.1.

Были изучены следующие параметры предстательной железы:

1) анатомометрические:

а) сагиттальный (переднезадний), фронтальный (поперечный) и вертикальный (продольный) размеры в сантиметрах (взяты максимальные значения с учетом полипроекционности исследования);

б) объем предстательной железы в кубических сантиметрах (рассчитывали по формуле объема усеченного конуса: сагиттальный размер × фронтальный размер × вертикальный размер × 0,523);

2) топографические:

а) скелетотопия предстательной железы:

— расстояние (восстановленный перпендикуляр) от верхнего контура предстательной железы (на уровне начала простатической части уретры) до плоскости входа в малый таз;

— расстояние от передней поверхности простаты до внутренней поверхности лобкового симфиза (толщина препростатической жировой клетчатки);

— расстояние от боковых поверхностей простаты до тазового кольца справа и слева (на уровне головок бедренных костей);

— расстояние от задней поверхности простаты до внутренней поверхности крестца (на уровне середины S3 позвонка);

б) синтопия предстательной железы:

— протяженность прилежания верхнего края простаты к мочевому пузырю в сагиттальной плоскости;

— протяженность прилежания верхнего края простаты к мочевому пузырю во фронтальной плоскости;

— площадь прилежания простаты к мочевому пузырю в квадратных сантиметрах, которую рассчитывали по формуле площади эллипсоида (произведение длинной и короткой полуосей на число π);

— протяженность прилежания задней поверхности простаты к прямой кишке;

— расстояние от ануса до начала прилежания задней поверхности простаты к прямой кишке;

— протяженность прилежания предстательной железы к правому и левому семенным пузырькам в сагиттальной плоскости.

Для всех вышеуказанных показателей рассчитаны среднее значение и ошибка среднего (М±m), максимальное (max) и минимальное (min) значения, а также стандартное отклонение наблюдения (σ), определена статистическая значимость различий средних значений (р).

Рассмотрим данные, полученные при изучении анатомо-метрических параметров, скелетотопии и синтопии предстательной железы. Эти сведения представлены в табл. 1, из

Таблица 1. Анатомо-метрические параметры предстательной железы в первом и втором периодах зрелого возраста
которой следует, что из трех размеров предстательной железы немного преобладает фронтальный размер, вариабельность линейных значений предстательной железы не слишком велика. Однако при подсчете объема происходит умножение всех размеров, как следствие, наблюдается достаточно широкий диапазон значений ее объема. Распределение количества малых, средних и больших объемов простат выглядит следующим образом:

1) в первом периоде зрелого возраста:

— количество пациентов с объемом предстательной железы от 14,6 до 20 см3 — 27,5% (11/40);

— количество пациентов с объемом предстательной железы от 21 до 26 см3 — 55% (22/40);

— количество пациентов с объемом предстательной железы от 27 до 33 см3 — 17,5% (7/40).

2) во втором периоде зрелого возраста:

— количество пациентов с объемом предстательной железы от 17,4 до 23 см3 — 22,5% (9/40);

— количество пациентов с объемом предстательной железы от 23 до 30 см3 — 60% (24/40);

— количество пациентов с объемом предстательной железы от 30 до 37,8 см3 — 17,5% (7/40).

Таким образом, подавляющее количество пациентов имеют объем предстательной железы в диапазоне ±0,5σ от средних значений. При сравнении объемов предстательной железы у мужчин зрелого возраста без доброкачественной гиперплазии отмечается достоверное увеличение объема в среднем от 23,1 до 26,0 см3.

Различия в анатомо-метрических параметрах предстательной железы на примере двух пациентов первого и второго периодов зрелого возраста представлены на рис. 1.

Рис. 1. МРТ-граммы предстательной железы, Т2-взвешенные изображения. Верхний ряд — пациент № 103, 27 лет; нижний ряд — пациент № 90, 55 лет. а — сагиттальная плоскость; б — горизонтальная плоскость, в — фронтальная плоскость: 1 — лобковый симфиз, 2 — предстательная железа, 3 — мочевой пузырь, 4 — прямая кишка.
На снимках отчетливо видно преобладание всех размеров предстательной железы у пациента второго периода зрелого возраста при сравнении с первым, объемы предстательной железы составляют 35,9 и 21,0 см3 соответственно.

Сведения о скелетотопии предстательной железы представлены в табл. 2.

Таблица 2. Количественные параметры скелетотопии предстательной железы в полости малого таза

Предстательная железа у мужчин зрелого возраста во всех случаях расположена ниже плоскости входа в малый таз, занимает срединное расположение (расстояния от боковых поверхностей предстательной железы до тазового кольца с обеих сторон практически не отличаются). Наибольшее расстояние отмечается от предстательной железы до внутренней поверхности крестца, наименьшее — до внутренней поверхности лобкового симфиза. Отмечено достоверное уменьшение расстояния от предстательной железы до структур тазового кольца во втором периоде зрелого возраста при сравнении с первым. Положение предстательной железы относительно плоскости входа в малый таз не меняется на протяжении зрелого возраста.

Примеры МРТ-грамм и различия в скелетотопии предстательной железы в первом и втором периодах зрелого возраста представлены на рис. 2.

Рис. 2. МРТ-граммы скелетотопии предстательной железы, Т2-взвешенные изображения. Верхний ряд — пациент № 29, 21 года; нижний ряд — пациент № 86, 57 лет. а — сагиттальная плоскость; б — фронтальная плоскость: 1 — лобковый симфиз, 2 — предстательная железа, 3 — мочевой пузырь, 4 — прямая кишка.

Визуализируется уменьшение расстояния от контуров предстательной железы до костных структур тазового кольца во втором периоде зрелого возраста, кроме расстояния до лобкового симфиза, которое у пациента второго периода зрелого возраста больше на 0,2 см. Расстояние до крестца на примере данных пациентов уменьшается с 9,5 до 8,3 см, а от боковых поверхностей тазового кольца уменьшается с 3,4—3,3 до 2,8—2,5 см.

Сведения о синтопии предстательной железы представлены в табл. 3.

Таблица 3. Количественные параметры синтопии предстательной железы в полости малого таза

Прилежание предстательной железы к мочевому пузырю более протяженное во фронтальной плоскости, чем в сагиттальной, с разницей их средних значений — 0,5—0,6 см, разница минимальных и максимальных значений площади прилежания отличается менее чем в 2 раза. Зафиксированы значительная вариабельность вертикальной протяженности прилежания задней поверхности предстательной железы к прямой кишке (более чем в 2 раза преобладают максимальные значения над минимальными), а также расстояние от ануса до начала прилежания простаты к прямой кишке (разница минимальных и максимальных значений — более чем в 2 раза). Вероятно, это зависит от степени наполнения мочевого пузыря и прямой кишки и требует проведения функциональных исследований у одних и тех же пациентов с различным наполнением вышеописанных органов. Протяженность прилежания простаты к семенным пузырькам достаточно стационарна и существенно не отличается справа и слева в обоих периодах.

МРТ-граммы с измерениями синтопических параметров представлены на рис. 3.

Рис. 3. МРТ-граммы синтопии предстательной железы, Т2-взвешенные изображения. Верхний ряд — пациент № 12, 37 лет, слева — сагиттальная плоскость, справа — фронтальная плоскость; нижний ряд — пациент № 23, 22 лет, парасагиттальные срезы: 1 — лобковый симфиз, 2 — предстательная железа, 3 — мочевой пузырь, 4 — прямая кишка, 5 — правый семенной пузырек, 6 — левый семенной пузырек.

Предстательная железа прилежит к мочевому пузырю во фронтальной плоскости на большем протяжении, чем в сагиттальной; прямая кишка прилежит к задней поверхности простаты на всем протяжении; начало прилежания прямой кишки к простате совпадает с уровнем вершины последней. На парасагиттальных срезах видно, что протяженность прилежания семенных пузырьков к предстательной железе справа и слева существенно не отличается.

При сравнении с ранее полученными данными других авторов [3, 4] отмечено, что средние значения линейных параметров предстательной железы в представленном исследовании больше на 0,2—0,7 см. Средние значения расстояния от предстательной железы до входа в малый таз в настоящем исследовании при сравнении с данными, полученными при анализе секционного материала ранее проведенного исследования [3], в первом периоде зрелого возраста практически совпали (3,8 и 3,9 см соответственно), во втором периоде отличаются на 0,3 см (3,9 и 4,3 см соответственно). При сравнении с данными, основанными на анализе МРТ-грамм того же исследования [3], зафиксирована более существенная разница средних значений: в настоящем исследовании у мужчин первого периода зрелого возраста расстояние на 0,9 см больше и у мужчин второго периода зрелого возраста на 0,3 см больше.

Начало прилежания простаты к прямой кишке у всех пациентов из выборки совпадает с ее верхушкой. При сопоставлении данных со сведениями, полученными при анализе секционного материала [3], отмечаются бо́льшие значения в сторону увеличения в настоящем исследовании: среднее значение больше на 1,2 см в первом периоде и больше на 0,7 см во втором периоде зрелого возраста. Если же сравнивать полученные результаты с данными МРТ того же исследования [3], то разница средних значений составляет 1,4 см в первом периоде и 0,8 см во втором периоде зрелого возраста (также с бо́льшими значениями в настоящем исследовании). Остальные измеряемые параметры топографии предстательной железы отличаются от уже имеющихся и не представлены в изученной литературе.

1. На протяжении зрелого возраста происходит достоверное увеличение объема предстательной железы со среднего значения 23,1±0,8 см3 в первом периоде зрелого возраста до среднего значения 26,0±0,9 см3 во втором периоде зрелого возраста.

2. Предстательная железа в зрелом возрасте всегда располагается ниже плоскости входа в малый таз в среднем на 3,8—3,9 см, без достоверных различий между первым и вторым периодами.

3. На протяжении зрелого возраста происходят изменения во взаимоотношении предстательной железы со стенками костного таза, состоящие в преимущественном уменьшении расстояния в переднезаднем направлении от лобкового симфиза (с 1,3±0,05 см в первом периоде зрелого возраста до 1,0±0,05 см во втором) и передней поверхности крестца (с 8,2±0,1 см в первом периоде зрелого возраста до 7,7±0,1 см во втором периоде), в меньшей степени — в виде уменьшения расстояния до боковых стенок таза (разница средних значений составляет 0,3—0,4 см).

4. Площадь прилежания основания предстательной железы к дну мочевого пузыря имеет эллипсоидную форму, и ее средние значения составляют от 3,9 до 4,1 см2. Вертикальная протяженность прилежания предстательной железы к прямой кишке варьирует в пределах от 1,3 до 4,2 см при среднем значении 2,5±0,1 см во втором периоде зрелого возраста и 2,8±0,1 см — в первом периоде. Расстояние от ануса до нижней точки прилежания прямой кишки к задней поверхности простаты находится в пределах от 3,2 до 7,1 см при среднем значении 4,8±0,1 см во втором периоде зрелого возраста и 4,5±0,1 см — в первом. Протяженность прилежания предстательной железы к семенным пузырькам симметрична с обеих сторон, вариабельность значений низкая, среднее значение составляет 1,1 см в обоих периодах.

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

Барышников Иван Анатольевич — заведующий кабинетом МРТ, врач-рентгенолог ОП «МИБС» Оренбурга; e-mail: kmfdm_89@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-8903-6012

Список литературы:

  1. Аляев Ю.Г., Синицын В.Е., Григорьев Н.А. Магнитно-резонансная томография в урологии. М.: Практическая медицина; 2005.
  2. Труфанов Г.Е. Магнитно-резонасная томография. Руководство для врачей. СПб.: Фолиант; 2007.
  3. Хныкин Ф.Н. Топографо-анатомические особенности простаты и ее экстраорганных сосудов у взрослого человека: Дис... канд. мед. наук. СПб.: Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова; 2005.
  4. Будник А.Ф. Морфофункциональная характеристика простаты человека в постнатальном онтогенезе: специальность 14.03.01 «Анатомия человека»; специальность 03.03.04 «Клеточная биология, цитология, гистология»: Дис... канд. мед. наук. Саранск: Мордов. гос. ун-т. им. Н.П. Огарева; 2012.
  5. Минаков А.А., Мирошников В.М., Минаков А.Д., Зурнаджан С.А. Простата в онтогенезе человека. Астрахань: Изд-во АГМА; 2007.
  6. Allen KS, Kressel HY, Arger PH, Pollack HM. Age-related changes of the prostate: evaluation by MRI image. AJR Am J Roentgenol. 1989;152(1):77-81.
  7. Coakley FV, Hricak H. Radiologic anatomy of the prostate gland: clinical approach. Radiol Clin North Am. 2000;38:15-30.
  8. McNeal JE. Normal and pathologic anatomy of prostate. Urology. 1981;17(suppl 3):11-16.
  9. Piccoli CW, Rifkin MD. Magnetic resonance imaging of the prostate and bladder. Top Magn Reson Imaging. 1990;2(3):51-66.
  10. Bhavsar Anil, Sadhna Verma. Anatomic Imaging of the Prostate: Review article. BioMed Research International. 2014;Article ID 728539:9. https://doi.org/10.1155/2014/728539
  11. Shaish H, Taneja SS, Rosenkrantz AB. Prostate MR Imaging: An Update. Radiol Clin North Am. 2017;55(2):303-320. https://doi.org/10.1016/j.rcl.2016.10.011
  12. Matsugasumi T, Fujihara A, Ushijima S, Kanazawa M, Yamada Y, Shiraishi T, Hongo F, Kamoi K, Okihara K, de Castro Abreu AL, Oishi M, Shin T, Palmer S, Gill IS, Ukimura O. Morphometric analysis of prostate zonal anatomy using magnetic resonance imaging: impact on age-related changes in patients in Japan and the USA. BJU Int. 2017;120(4):497-504. https://doi.org/10.1111/bju.13823
  13. Roobol MJ, Schröder FH, Hugosson J, Jones JS, Kattan MW, Klein EA, Hamdy F, Neal D, Donovan J, Parekh DJ, Ankerst D, Bartsch G, Klocker H, Horninger W, Benchikh A, Salama G, Villers A, Freedland SJ, Moreira DM, Vickers AJ, Lilja H, Steyerberg EW. Importance of prostate volume in the European Randomised Study of Screening for Prostate Cancer (ERSPC) risk calculators: results from the prostate biopsy collaborative group. World J Urol. 2012;30(2):149-155. https://doi.org/10.1007/s00345-011-0804-y
  14. Lee JH, Lee SW. Impact of prostate volume on erectile dysfunction and premature ejaculation. Aging Male. 2016;19(2):106-110. https://doi.org/10.3109/13685538.2016.1150993
  15. Aaron L, Franco OE, Hayward SW. Review of Prostate Anatomy and Embryology and the Etiology of Benign Prostatic Hyperplasia. Urol Clin North Am. 2016;43(3):279-288. https://doi.org/10.1016/j.ucl.2016.04.012
  16. Röthke M, Blondin D, Schlemmer HP, Franiel T. PI-RADS Classification: structured reporting for MRI of the prostate. Clin Men’s Health. 2013;4:30-38.
  17. Barentsz JO, Richenberg J, Clements R, et al. ESUR prostate MR guidelines 2012. Eur Radiol. 2012;22:746-757. https://doi.org/10.1007/s00330-011-2377-y
  18. Medved M, Soylu-Boy FN, Karademir I, et al. High-resolution diffusion-weighted imaging of the prostate. AJR Am J Roentgenol. 2014;203:85-90.
  19. Korobkin AS, Shariya MA, Chaban AS, Voskanvan GA, Vinarov AZ. Magnetic resonance semiotics of prostate cancer according to the PI-RADS classification. The clinical diagnostic algorithm of a study. Vestn Rentgenol Radiol. 2015;(4):18-28.