12:47 дп - Вторник Январь 29, 2019

Мрт предстательной железы что показывает


что выявляет, как делается, что значит PI-RADS

ЧТО ТАКОЕ МРТ ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Предстательная железа, или простата – мужской орган, расположенный под мочевым пузырем и окружающий мочеиспускательный канал (уретру). МРТ простаты – метод диагностики, выполняющийся с помощью магнитно-резонансного томографа и позволяющий получить детальные изображения предстательной железы. МРТ используется в первую очередь для оценки изменений простаты при раке и определения распространенности опухоли, а также для диагностики инфекций, доброкачественной гиперплазии предстательной железы, кист и врожденных аномалий. Исследование может выполняться с эндоректальной катушкой, помещаемой в прямую кишку, а также с контрастным усилением, когда пациенту в вену вводится специальный препарат. При МРТ простаты отсутствует лучевая нагрузка.

Сообщите врачу о проблемах со здоровьем, ранее выполненных вмешательствах, аллергии. Магнитное поле безвредно, но может нарушить функционирование имплантатов; медицинский персонал необходимо предупредить о наличии любых имплантированных металлических тел.

ЗАЧЕМ ДЕЛАТЬ МРТ ПРОСТАТЫ?

Какие показания к МРТ предстательной железы (простаты)?
  • Рак предстательной железы. МРТ в большинстве случаев позволяет не только увидеть раковую опухоль, но и оценить ее размеры, распространенность, вовлечение соседних органов. В настоящее время рентгенологами применяется описание МРТ простаты по PI-RADS – это стандартизированная система анализа снимков и формирования медицинского отчета. При этом необходимо иметь в виду, что окончательный диагноз «рак предстательной железы» ставится только на основании биопсии, когда железа пунктируется иглой для последующего микроскопического анализа ткани.
  • Инфекции (простатит/абсцесс) МРТ выявляет острый или хронический простатит, помогает на ранней стадии обнаружить гнойные осложнения – абсцесс простаты, а также сопутствующий везикулит
  • Доброкачественная гиперплазия простаты (ДГПЖ) сама по себе не является прямым показанием к МРТ, но это исследование четко визуализирует узлы железистой и стромальной гиперплазии, сдавление уретры, размеры и форму простаты, а также позволяет исключить злокачественную трансформацию (рак)
  • Врожденные аномалии предстательной железы
  • Осложнения после операций на органах таза

ПОДГОТОВКА К МРТ ПРОСТАТЫ

  • Исследование осуществляется натощак, с наполненным мочевым пузырем
  • Накануне исследования нужно попить эспумизан для уменьшения количества газа в кишечнике, за полчаса до исследования — 2 таблетки но-шпы
  • Снять все украшения, вынуть металлические и электронные предметы из карманов, снять часы и т.д.
  • Предупредить персонал о наличии металлических протезов или электронных имплантатов в теле

КАК ДЕЛАЕТСЯ МРТ ПРОСТАТЫ

Исследование предстательной железы делается только на высокопольном томографе (напряженность поля 1,5-3 тесла). Обычный МР-томограф представляет сбой цилиндрическую трубу, располагающуюся внутри большого магнита. Вам нужно будет лечь на стол, который переместит вас в центр устройства, где нужно будет находиться во время исследования.

Перед исследованием на ваше тело поместят специальную радиочастотную катушку, которая считывает структуру тканей организма. Иногда специальная тонкая катушка помещается внутрь прямой кишки, хотя в России подобные катушки применяются редко.

Чаще всего исследование делается с внутривенным контрастированием, для этого в вену устанавливается тонкий катетер, по которому во время исследование вводится специальный препарат, содержащий гадолиний.

Сканирование производится в течение 30-60 минут. Все это время нужно сохранять неподвижность.

После этого данные обрабатываются врачом-рентгенологом, и вы получаете заключение с рекомендациями.

ОПИСАНИЕ МРТ ПРОСТАТЫ ПО PI-RADS

В настоящее время мало сделать МРТ предстательной железы на хорошем томографе. Современный стандарт обследования подразумевает формирование заключения рентгенолога, сделанного по специальному стандарту – это так называемый отчет по системе PI-RADS v2.0. Этот отчет необходим квалифицированному урологу и служит для правильного определения дальнейшей лечебной тактики. В зависимости от выставленных баллов по системе PI-RADS уролог принимает решение о том, делать биопсию или не делать, выбрать выжидательную тактику или назначить операцию.

Часто, даже сделав МРТ простаты на высококлассном МР-томографе, пациент не получает качественное описание по системе PI-RADS. Но даже в таком случае можно получить описание по PI-RADS в службе Национальной телерадиологической сети, достаточно отправить МРТ с диска через интернет на пересмотр, и получить качественное заключение, сделанное по современным стандартам. Получив подобное описание, уролог выберет более обоснованную тактику лечения.

КАКИЕ ОЩУЩЕНИЯ ПРИ МРТ ПРОСТАТЫ?

Во время исследования аппарат издает громкий шум, это нормально. Также вы можете почувствовать небольшое нагревание тела, это не представляет вреда для организма. Введение препарата в вену обычно не сопровождается никакими неприятными ощущениями.

ЧТО ПОКАЗЫВАЕТ МРТ ПРОСТАТЫ 

Как выглядит рак простаты на МРТ

Рак предстательной железы выглядит очаг в ее структуре, с нечеткими контурами, гипоинтенсивный в режиме Т2-ВИ. Если он находится в периферической зоне, для него характерно ограничение диффузии на картах ИКД (ADC). При введении контраста рак характеризуется его ранним накоплением. Можно ли не увидеть на МРТ рак простаты? МРТ выявляет опухоли размером не менее 5 мм, диагностика более мелких опухолей является недостоверной.

 

МРТ рака простаты. На аксиальной и сагиттальной томограммах определяется объемное образование предстательной железы с низкой интенсивностью сигнала, неправильной формы, с бугристыми краями, обуславливающее обструкцию правого мочеточника (гиперинтенсивный сигнал на томограмме слева), – карцинома. https://radiopaedia.org/cases/locally-progressive-prostate-cancer

Простатит на МРТ

Диагноз простатита обычно выставляется клинически и по лабораторным тестам, МРТ чаще выполняется для обнаружения абсцессов. Выделяют фокальную и диффузную форму простатита. Фокальный простатит выглядит как линейный или треугольный гипоинтенсивный участок с плохо очерченными краями. Диффузная форма: гиподенсный сигнал в периферической зоне, снижение значений ADC на диффузионно-взвешенных томограммах. Абсцесс предстательной железы: объемное образование, содержащее гной, с ободком, накапливающим контраст.

На аксиальной Т2 ВИ томограмме у пациента с простатитом определяется диффузное снижение интенсивности периферической зоны (из книги DI: Genitourinary, 2016 г).

МРТ при ДГПЖ

Доброкачественная гиперплазия: увеличение предстательной железы вследствие стромальной и железистой гиперплазии. МР-признаки: увеличение простаты, расширение переходной зоны, множественные узлы, гиперинтенсивный сигнал (железистая гиперплазия), гипоинтенсивный сигнал (стромальная гиперплазия) с наличием округлых или вытянутых узелков.

На МРТ (Т2 ВИ) определяется выраженное диффузное увеличение простаты с наличием в структуре многочисленных узлов с разной интенсивностью сигнала (из книги DI: Genitourinary, 2016 г).

Кисты простаты на МРТ

Дегенеративные (на фоне гиперплазии), кисты Мюллерова протока, простатической маточки, эякуляторного протока, ретенционные кисты. На Т1 ВИ большинство кист гипоинтенсивны (интенсивность сигнала повышается при инфицировании/кровоизлиянии), на Т2 ВИ гиперинтенсивны. Более подробно про кисты простаты можно почитать здесь.

На сагиттальной МРТ (Т2 ВИ) визуализируется гиперинтенсивное кистозное образование за мочевым пузырем (киста семявыбрасывающего протока). https://radiopaedia.org/cases/ejaculatory-duct-cyst

Василий Вишняков, врач-радиолог

Читать подробнее о Втором мнении

Читать подробнее о телемедицине

Кандидат медицинских наук, член Европейского общества радиологов

Анатомическая визуализация простаты

Важная роль магнитно-резонансной томографии (МРТ) в анатомической оценке, обнаружении и определении стадии рака простаты хорошо известна. В этой статье основное внимание уделяется соответствующим эмбриологическим, анатомическим и визуализационным фактам, касающимся как нормальной простаты, так и нескольких примеров рака простаты, а также последствий для стадирования. Обсуждение в первую очередь включает результаты, относящиеся к Т2-взвешенной визуализации, в отличие от других функциональных последовательностей, включая диффузионно-взвешенную визуализацию (DWI) или МРТ с динамическим контрастированием и МРТ-спектроскопию соответственно.

1. Введение

Заболеваемость и смертность от рака простаты существенно различаются во всем мире; однако это наиболее распространенное внекожное злокачественное новообразование в западном мире, поражающее примерно 1 из каждых 6 мужчин [1]. Хотя это вторая по значимости причина смерти мужчин от рака (после рака легких) в Соединенных Штатах, выживаемость, связанная с раком, для большинства пациентов превосходна. Фактически, уровень смертности от рака простаты значительно снизился с середины 1990-х годов.Вероятно, это результат более ранней диагностики и лечения. В настоящее время более 90 процентов пациентов обращаются с местными или локорегиональными заболеваниями из-за широкого использования скрининга рака простаты (т. Е. Использования специфического антигена простаты [PSA] или пальцевого ректального исследования [DRE]). У большинства мужчин с подозрением на рак простаты ткань получают с помощью трансректальной биопсии под ультразвуковым контролем (ТРУЗИ), во время которой случайным образом берутся 12 образцов биопсии (где мишень обычно невидима). Однако роль магнитно-резонансной томографии (МРТ) в локализации и стадировании рака простаты за последнее десятилетие изменилась.Достижения в области МРТ обещают улучшить обнаружение и характеристику рака простаты с использованием многопараметрического подхода, сочетающего анатомические и функциональные данные. В рамках данной статьи мы обсудим методы МРТ простаты, обсудим развитие / эмбриологию предстательной железы и обсудим нормальный внешний вид предстательной железы на Т2-взвешенных изображениях (T2WI). После этого состоится краткое обсуждение рака простаты и полезности МРТ для определения стадии.

2.Последовательности МРТ в визуализации предстательной железы

Многопараметрическая МРТ-оценка предстательной железы включает три основных компонента: T2WI с высоким разрешением и, по крайней мере, два функциональных метода МРТ, включая диффузионно-взвешенную визуализацию и либо МРТ-спектроскопическую визуализацию (MRSI), либо МРТ с динамическим контрастом (DCE- МРТ). T2WI обеспечивает наилучшее изображение зональной анатомии и капсулы простаты. T2WI используется для обнаружения, локализации и определения стадии рака простаты; однако он сам по себе не рекомендуется, поскольку дополнительные функциональные методы улучшают как чувствительность, так и специфичность [2].Последовательность T2WI должна быть получена в 2-3 плоскостях. Осевая последовательность T2WI должна быть ортогональна прямой кишке и включать всю простату и семенные пузырьки. Направление фазового кодирования должно быть ориентировано слева направо, чтобы артефакт движения (т. Е. Из кишечника) не перекрывал простату. При желании можно назначить антиперистальтическое средство для уменьшения артефактов опорожнения кишечника. Хотя эндоректальная катушка не является абсолютным требованием, требуется катушка с фазированной решеткой таза с минимум 16 каналами [2].Кроме того, считается хорошей практикой по возможности использовать эндоректальную катушку, чтобы во время исследования можно было получить наилучшие изображения.

Кровоизлияние из предыдущих биопсий может вызвать артефакты, имитирующие рак, и, таким образом, ограничить локализацию поражения и стадию. Чтобы противостоять этому явлению, временной интервал между процедурой биопсии и МРТ должен составлять не менее 4–6 недель [3]. Кроме того, для оценки кровотечения, связанного с биопсией, может быть получена начальная последовательность изображений, взвешенная по T1.Значительное кровотечение должно исключить оставшуюся часть исследования, и пациент может быть перенесен на 4-6 недель позже, чтобы разрешить кровотечение [2].

Как упоминалось ранее, Т1-взвешенные последовательности изображений должны быть получены для оценки предшествующих кровотечений, связанных с биопсией. Однако дополнительные возможности этой последовательности включают оценку регионарной лимфаденопатии и костных метастазов в тазу.

3. Эмбриология предстательной железы и развитие предстательной железы

На третьем месяце беременности предстательная железа развивается из эпителиальных инвагинаций из заднего мочеполового синуса.Для нормального протекания этого процесса необходимо присутствие 5α-дигидротестостерона [4]. Эта молекула синтезируется из тестостерона плода под действием 5α-редуктазы и локализуется в урогенитальном синусе и наружных половых органах человека [5]. Недостаток 5α-редуктазы вызывает рудиментарную или неопределяемую простату в дополнение к серьезным аномалиям наружных половых органов, хотя придатки яичка, семявыносящие протоки и семенные пузырьки остаются в норме [6]. В препубертатный период строение простаты человека остается относительно идентичным; однако он претерпевает морфологические изменения в фенотип взрослых с началом полового созревания.В конечном итоге железа увеличивается и к 25–30 годам достигает среднего веса взрослого человека примерно 20 г [4].

4. Анатомия предстательной железы

Предстательная железа - самая большая добавочная железа мужской репродуктивной системы. Он выделяет жидкую слабощелочную жидкость, которая составляет часть семенной жидкости. Он состоит из железистых и стромальных элементов, которые плотно слиты в псевдокапсуле. Внутренний слой капсулы предстательной железы состоит из гладких мышц с внешним слоем, покрытым коллагеном [7].Подача нервов к простате осуществляется за счет простатического сплетения, а артериальное кровоснабжение - через ветви внутренней подвздошной артерии. Лимфодренаж из предстательной железы происходит преимущественно через внутренние подвздошные узлы.

Предстательная железа расположена кзади от нижней части лобкового симфиза, кпереди от прямой кишки и ниже мочевого пузыря в подбрюшинном отделе между диафрагмой таза и брюшной полостью. Простата, классически описываемая как «имеющая форму грецкого ореха», имеет коническую форму и окружает проксимальный отдел уретры на выходе из мочевого пузыря.

Простата разделена на четыре области: центральную зону (CZ), переходную зону (TZ), периферическую зону (PZ) и переднюю фиброзно-мышечную строму (рисунок 1), и состоит из верхушки, основания и передней части. , задняя и нижнебоковая поверхности. В конечном счете, верхушка - это нижняя 1/3 предстательной железы, средняя часть предстательной железы - это средняя 1/3 предстательной железы, которая включает берумонтанум в средней части уретры, а основание - это верхняя 1/3 предстательной железы чуть ниже. мочевой пузырь (рисунки 2 и 3).


.

Что делает предстательная железа?

Предстательная железа - мужской репродуктивный орган, основная функция которого заключается в выделении жидкости предстательной железы, одного из компонентов семенной жидкости. Мышцы предстательной железы также помогают продвигать эту семенную жидкость в уретру во время эякуляции.

Простата - это мышечная железа, которая весит около трех четвертей унции (20 граммов) размером с небольшой абрикос. Он окружает уретру прямо под мочевым пузырем.

Во время эякуляции миллионы сперматозоидов перемещаются из семенников по трубкам, называемым семявыносящим протоком, в область простаты.В этот момент простата сокращается, закрывая отверстие между мочевым пузырем и уретрой, выпуская жидкость в уретру и проталкивая сперму.

Жидкость, выделяемая простатой, составляет около одной трети общего объема семенной жидкости и содержит различные ферменты, цинк и лимонную кислоту. Хотя жидкость предстательной железы имеет слабую кислотность, другая жидкость в сперме, образованная семенными пузырьками, оставляет сперму слегка щелочной или щелочной. Эта щелочность помогает защитить сперматозоиды и продлить их жизнь после того, как они попадают в кислую среду влагалища, согласно учебнику биологии «Жизнь: Наука биологии, восьмое дополнение» (Sinauer Associates, 2008).

Один из компонентов жидкости предстательной железы - энзим, называемый простатоспецифическим антигеном (ПСА), также способствует успеху сперматозоидов, разжижая сперму, загустевшую после эякуляции. Это разжижающее действие позволяет сперматозоидам плавать более свободно, согласно медицинскому справочнику «Антиген, специфичный для простаты» (Informa Health Care, 2001).

К сожалению, хотя простата находится в прекрасном месте для доставки этой важной жидкости и сжимания предметов в нужное время, ее положение вокруг уретры может стать помехой, если железа набухает или растет.Опухшая простата сдавливает уретру и раздражает стенки мочевого пузыря, нарушая нормальное мочеиспускание.

По данным Медицинского центра OSU, более половины мужчин в возрасте 60 лет страдают от разрастания простаты, называемого доброкачественной гиперплазией предстательной железы (ДГПЖ). К 70 или 80 годам шанс мужчины заболеть аденомой простаты возрастает до 90 процентов. Симптомы включают частое мочеиспускание, подтекание или утечку мочи, а также заикание или слабую струю.

Растущая простата также может сигнализировать о раке.По оценкам Национального института рака, в 2010 году более 200 000 мужчин будет диагностирован рак простаты.

Хотя миф о том, что частая эякуляция может снизить риск рака простаты, процветал в массовой культуре, по данным клиники Майо, нет никаких научных доказательств того, что это правда.

Оригинальный рассказ о Live Science.

.

Нормальная анатомия предстательной железы и окружающих структур 3T MR

Обзорная статья | Открытый доступ

, том 2019 | Номер статьи 3040859 | https://doi.org/10.1155/2019/3040859

K. Sklinda, M. Frączek, B. Mruk, J. Walecki, "Нормальная анатомия предстательной железы и окружающих структур 3T MR", Advances in Medicine , т. 2019, ID статьи 3040859, 9 стр., 2019. https://doi.org/10.1155/2019/3040859

Показать ссылку
K. Sklinda , 1 M.Frączek, 2 B. Mruk, 1 и J. Walecki 1

1 MD PhD, Dpt. радиологии, Медицинский центр последипломного образования, CSK MSWiA, Woloska 137, 02-507 Варшава, Польша

2 MD, Dpt. радиологии, Медицинский центр последипломного образования, CSK MSWiA, Woloska 137, 02-507 Варшава, Польша

Подробнее

Академический редактор: Fakhrul Islam

Получено 24 сентября 2018

Принято

.

Технический обзор текущих исследований

Рак простаты (РПЖ) является наиболее часто диагностируемым раком среди мужчин в Соединенных Штатах. В этой статье мы рассматриваем системы компьютерной диагностики (CADx), которые используют многопараметрическую магнитно-резонансную томографию (MP-MRI) для обнаружения и диагностики рака простаты. Мы рассматриваем и перечисляем основные методы, которые обычно используются для сегментации изображений, регистрации, выделения признаков и классификации. Характеристики 15 современных систем CADx простаты сравниваются по площади под их рабочими характеристиками приемника (AUC).В этой статье обсуждаются проблемы и потенциальные направления дальнейшего исследования CADx простаты. Необходимо изучить дальнейшие улучшения, чтобы сделать системы CADx простаты полезными в клинической практике.

1. Введение

Двадцать восемь процентов случаев рака у мужчин возникают в предстательной железе, поэтому рак простаты (РПЖ) и его обнаружение являются приоритетом в исследованиях рака [1]. Примерно 16% мужчин будет диагностирован РПЖ в течение жизни [1]. Несмотря на устойчивый и стабильный рост пятилетней выживаемости с 66.От 0% (1975 г.) до 99,6% (2005 г.) РПЖ остается серьезной проблемой здравоохранения в США [2].

Снижение смертности широко объясняется ранним выявлением рака и улучшением лечения. Поскольку пальцевое ректальное исследование (DRE) эффективно только для выявления опухолей задней периферической зоны, оно не смогло обнаружить многие опухоли, возникшие в передней периферической зоне, центральной зоне и переходных зонах [3], а также опухоли, которые были слишком малы, чтобы их можно было обнаружить. пальпируется.

Тестирование на простат-специфический антиген (ПСА) стало обычным методом скрининга в начале 1990-х годов и с тех пор оказалось очень спорным.Несколько крупных скрининговых исследований на ПСА показали снижение риска смерти от РПЖ [4–6]. Однако в других крупных исследованиях были обнаружены противоречивые результаты, в которых сообщалось, что скрининг ПСА не оказал значительного влияния на уровень смертности от РПЖ [7, 8]. Целевая группа превентивных служб США (USPSTF) присвоила PSA литературную оценку «D.» Это привело к отказу от его использования в США.

Случайные систематические (секстантные) биопсии простаты под трансректальным ультразвуковым контролем (ТРУЗИ) склонны к обнаружению небольших злокачественных опухолей низкой степени злокачественности, которые в конечном итоге могут привести к лечению, даже если они вряд ли приведут к смерти.Кроме того, метод случайной биопсии имеет низкую чувствительность при обнаружении клинически значимых опухолей [9–12]. Хотя ТРУЗИ более удобна, чем МП-МРТ, и имеет меньшую стоимость, ее низкая чувствительность делает ее непригодной для скрининга большой популяции пациентов [13].

В результате этих ограничений эндоректальная магнитно-резонансная томография (МРТ) вносит значительный вклад в результаты ПСА, ДРЭ и биопсии, локализуя рак, а также оценивая его размер и распространение [14, 15]. Кривая ROC для локализации рака выше для эндоректальной визуализации, чем для DRE в верхушке, средней железе и основании.Точно так же эндоректальная МРТ более точна, чем биопсия под контролем ТРУЗИ, при локализации опухоли в средней железе и основании простаты [16]. Однако МРТ нечувствительна к тому, метастазировал ли рак в лимфатические узлы, и дает лишь некоторую точность в прогнозировании того, проник ли рак в капсулу простаты [17]. Ряд структур и состояний, включая узелки ДГПЖ, простатит и кровоизлияние, демонстрируют паттерны усиления, аналогичные РПЖ, на МР-изображениях с динамическим контрастированием (DCE) и, следовательно, ставят под угрозу специфичность анализа изображений [18].

2. Клинические достижения в многопараметрической МРТ для диагностики рака простаты

Многопараметрическая (МП) магнитно-резонансная томография (МРТ) может улучшить диагностику и лечение пациентов с РПЖ, предоставляя морфологическую и функциональную информацию о простате. Последовательности МРТ, которые, как было показано, коррелируют со свойствами, связанными с РПЖ, включают Т2-взвешенное изображение (T2WI), диффузионно-взвешенное изображение (DWI), МР-спектроскопию и МРТ с динамическим контрастированием (DCE) [19-25]. MP-MRI особенно эффективен при выявлении рака передней части простаты у мужчин с отрицательной случайной трансректальной 12-ядерной биопсией [26].В таких случаях MP-MRI полезен для выбора мужчин, которым следует пройти биопсию переднего отдела. Такой подход увеличивает положительную прогностическую силу диагностики РПЖ [27]. Поэтому настоятельно рекомендуется использовать МР-МРТ, а не один метод МРТ при обследовании пациента на предмет поражения простаты.

Путем объединения МР-изображений эндоректальной катушки с ТРУЗИ перед процедурой с использованием электромагнитного отслеживания иглы, биопсии могут быть направлены на подозрительные поражения, а расположение биопсии может быть задокументировано [28].Было показано, что прицельная биопсия простаты под контролем МП-МРТ улучшает чувствительность обнаружения рака простаты по сравнению со случайной биопсией [29, 30]. Объединение изображений МР-МРТ и УЗИ снижает количество необходимых биопсий, а также снижает диагностику клинически незначимого рака [31]. Первоначально эндоректальные катушки использовались во время MP-MRI для увеличения отношения сигнал / шум (SNR). Однако по мере того, как MP-MRI стала более распространенной, а технология улучшилась, эндоректальные катушки больше не используются постоянно, и затраты, связанные с ними, избегаются [32].Futterer et al. обнаружили, что AUC значительно выше при использовании эндоректальных спиралей по сравнению с тазовыми спиралями [33]. Аналогичным образом Turkbey et al. обнаружили, что при использовании МРТ простаты с двойной спиралью было обнаружено больше очагов рака, чем при использовании МРТ с неэндоректальной спиралью при 3Т [34]. Однако Bratan et al. утверждает это утверждение с выводами о том, что напряженность поля и тип используемых катушек визуализации не имеют существенного влияния на частоту обнаружения опухолей [35]. По мере развития технологий, вероятно, будет уменьшаться потребность в эндоректальных спиралях.

3. Компьютерная диагностика рака простаты

Интерпретация МРТ требует высокого уровня знаний и отнимает много времени. Значительные различия между наблюдателями и отсутствие чувствительности, специфичности и точности существуют для радиологов в интерпретации объема и стадии поражения на МРТ простаты [36–38].

Существует потребность в точной системе компьютерной диагностики (CADx), которая сокращает время чтения, снижает необходимый опыт в чтении радиологии и предлагает последовательную оценку риска наличия рака при МРТ простаты.Такая система CADx может автоматически обнаруживать подозрительные поражения на МРТ-изображениях простаты, чтобы помочь выявить рак простаты у больших групп пациентов. Типичная система CADx для обнаружения рака простаты принимает многопараметрические МРТ-изображения (MP-MRI), обрабатывает их и генерирует конкретный диагностический результат (например, прогнозную карту простаты, показывающую области с высокой вероятностью рака). Есть некоторые общие компоненты, которые являются общими для систем CADx простаты, такие как выделение и классификация признаков.Рабочий процесс типичной системы CADx показан на рисунке 1.


3.1. Предварительная обработка изображения

На этапе предварительной обработки необработанные данные обрабатываются для нормализации изображения или преобразования изображения в область, в которой рак может быть легко обнаружен. Проблемы включают различия между пациентами в значениях интенсивности на T2WI и наличие неоднородного поля мультипликативного смещения при сканировании. Настройки сбора данных также могут отличаться у разных пациентов. Чтобы уменьшить дисперсию между пациентами и сделать интенсивность сигнала постоянной для всей популяции, изображения обычно нормализуются.Стандартный метод нормализации изображений T2WI включает деление исходной интенсивности на медианное значение + 2 × (межквартильный диапазон) [39]. В работе Shah et al. Авторы нормализовали изображения T2WI, используя средний сигнал жира около простаты [40]. Изображения DWI обычно конвертируются в карты ADC [40, 41], которые показывают лучшее представление поражений, чем DWI. Карта ADC отображает количественную меру степени молекулярной подвижности. Он вычисляется на уровне вокселей с использованием следующей функции [40]: = ×, где - значение пикселя при и - коэффициент градиента диффузии.Раки ограничивают движение воды (более низкое значение ADC) из-за низкой проницаемости их клеточных мембран по сравнению с нормальной тканью, где движение воды относительно выше (высокое значение ADC).

3.2. Сегментация

Простата должна быть сегментирована по изображению перед дальнейшим анализом. Точная сегментация простаты может помочь в проведении лучевой терапии, биопсии и фокальной терапии в дополнение к ее применению в диагностике. Поскольку T2WI показывает более подробные анатомические структуры простаты, чем другие последовательности МРТ, он широко используется для сегментации простаты.После регистрации сегментацию простаты можно применить к другим последовательностям изображений.

Сегментировать простату по T2WI - сложная задача. Границу между простатой и окружающими тканями бывает сложно определить. Даже для опытных радиологов вариабельность ручной сегментации простаты у разных наблюдателей велика. МРТ-сканирование из разных медицинских центров или институтов может иметь значительные различия в зависимости от используемых протоколов визуализации. Например, эндоректальные катушки вызывают деформации, из-за которых сканирование выглядит иначе, чем при сканировании без такой катушки.

Регистрация на основе Атласа - распространенный метод сегментации простаты на МРТ. Klein et al. предложил метод сегментации, основанный на нежесткой регистрации набора трехмерных меченых изображений атласа с использованием локализованной взаимной информации [42]. Martin et al. предложили двухэтапный подход к автоматизированной сегментации простаты [43]. На первом этапе использовался вероятностный атлас простаты для оценки приблизительной локализации простаты; на втором этапе пространственно ограниченная деформируемая модель была уточнена в направлении границы простаты.Чтобы оценить основанные на атласе стратегии автоматической и полуавтоматической сегментации для МРТ простаты, Martin et al. провели многоэтапное валидационное исследование, в котором оценивали как время сегментации, так и ее точность [44]. Коэффициент подобия Дайса, сравнивающий пространственное перекрытие вокселей в двух объемах, составил 0,94 для автосегментированных контуров с редактированием до и после ручного редактирования. Использование стратегии N точек сократило время сегментации на 49% по сравнению с сегментацией вручную.

Деформируемые модели сегментируют простату под действием внутренних сил, которые сглаживают границу, и внешних сил, которые перемещают модель к границе объекта.Chandra et al. предложили метод быстрой сегментации на основе деформируемой модели конкретного случая для МРТ-сканирования простаты без эндоректальной катушки [45]. Инь и др. использовали двухэтапный подход для полностью автоматизированной и надежной сегментации простаты: во-первых, область простаты выявляется на основе взаимной корреляции нормализованных полей градиента; во-вторых, модель средней формы простаты уточняется с помощью структуры поиска по графу [46]. Деформируемые модели полезны, когда шум и артефакты дискретизации приводят к недопустимым границам объекта.

Алгоритм вырезания графа может использоваться для поиска глобально оптимального решения проблемы сегментации. Махапатра и Бухманн предложили алгоритм сегментации МРТ простаты с использованием усвоенных семантических знаний и разрезов графа [47]. Чтобы определить интересующий объем (VOI), они использовали супервоксельную сегментацию и использовали случайный лес для оценки местоположения простаты. Второй набор случайных классификаторов лесов был обучен и применен на основе характеристик изображения и контекста для уточнения вероятности VOI на уровне вокселей.Марковское случайное поле было построено и оптимизировано с использованием разрезов графа, чтобы получить окончательную сегментацию простаты. Показатель Dice

.

Смотрите также