Высокоинтенсивная фокусированная ультразвуковая абляция (HIFU) в лечении рака предстательной железы (обзор литературы)

Автор: Соловов Вячеслав Александрович, Тюрин Александр Александрович

Журнал: Вестник медицинского института "РЕАВИЗ": реабилитация, врач и здоровье @vestnik-reaviz

Рубрика: Клиническая медицина

Статья в выпуске: 1 (43), 2020 года.

Бесплатный доступ

В настоящее время рак предстательной железы остается одной из самых распространенных злокачественных опухолей в структуре онкоурологической патологии. В данной статье представлен обзор литературы, описывающий опыт использования современного неинвазивного способа лечения РПЖ - высокоинтенсивной сфокусированной ультразвуковой абляции (high intensive focused ultrasound - HIFU), проанализированы данные последних исследований, связанных с данной технологией лечения РПЖ.

Рак предстательной железы, высокоинтенсивная сфокусированная ультразвуковая абляция (hifu)

Короткий адрес: https://sciup.org/143172314

IDR: 143172314   |   УДК: 616.65.65-006.6

High-intensity focused ultrasound (HIFU) in the treatment of prostate cancer (literature review)

Prostate cancer remains one of the most common urological malignancies. This article aims to describe the experience of using high-intensity focused ultrasound (HIFU), a non-invasive method for the treatment of prostate cancer, and to summarize the results of latest studies on this problem.

Текст обзорной статьи Высокоинтенсивная фокусированная ультразвуковая абляция (HIFU) в лечении рака предстательной железы (обзор литературы)

Рак предстательной железы в настоящее время является самым часто встречающимся онкологическим заболеванием мочеполовой системы [1]. В Российской Федерации он занимает второе место в структуре заболеваемости у мужчин, а в Канаде и ряде Европейских стран вышел на первое место [2]. Показатели заболеваемости и смертности от РПЖ неуклонно растут год от года. Так, по данным А.Д. Каприна и соавторов, в России в 2016 году впервые выявлено 38 371 новых случаев рака предстательной железы [3]. Прирост заболеваемости с 2006 по 2016 гг. составил 87,11 % при среднем темпе прироста за 2016 г. 5,89 % [4].

Тем не менее, оценить истинную распространенность этого заболевания весьма трудно. Учитывая несовершенство программ скрининга, большое количество бессимптомных «ранних РПЖ», и прочие недоработки организации оказания медицинской помощи, реальные показатели заболеваемости и смертности, вероятно, намного выше [5]. Однако такие факторы, как увеличение продолжительности жизни, широкое внедрение определения сывороточного простатического специфического антигена (ПСА), оснащение лечебных учреждений современными ультразвуковыми диагностическими аппаратами, также вносят ощу- тимый вклад в регистрируемый рост заболеваемости РПЖ. Одной из самых важных проблем современной онкоурологии является обоснование оптимального выбора метода лечения РПЖ. Традиционно, эти методы делят на «радикальные» – такие, как радикальная простатэктомия, лучевая терапия; и «малоинвазивные» – брахитерапия, криодеструкция, HIFU и др. HIFU является современным неинвазивным методом лечения локализованного РПЖ у пациентов, не прошедших селекцию на радикальные методы лечения или отказавшихся от них. Кроме того, HIFU используется в паллиативном лечении больных с местнораспространенными или метастатическими формами РПЖ, а также в сочетании с другими методами [6].

Первые упоминания о HIFU относятся к 20-м годам XX века, когда американские исследователи Wood и Loomis описали воздействие сфокусированного ультразвука на одноклеточные организмы и образцы тканей рыб [7]. В 1956 году профессор А.К. Буров впервые предложил идею использования сфокусированных звуковых волн высокой частоты в лечении злокачественных опухолей, но, по-видимому, этот проект опередил свое время и клинического применения так и не нашел [8]. Группа исследователей из технологического института Иллинойса, США, в 1957 году подробно описала эффекты воздействия сфокусированного ультразвука на животные ткани, тем самым заложили теоретические основы внедрения HIFU в клиническую практику. Опубликованные в 1960 году советскими учеными Л. Д. Розенбергом и М. Г. Сиротю-ком наблюдения об излучении звука в жидкость при наличии кавитации, а также разработка устройств измерения ультразвуковых полей в средах при наличии кавитации, позволило сделать большой шаг в развитии метода и общем понимании физики воздействия ультразвука на ткани [9]. В 1995 году Madersbacher впервые сообщил о влиянии сфокусированного ультразвука высокой интенсивности (HIFU) в экспериментальном исследовании на 10 больных раком предстательной железы [10]. Gelet и др. сообщил о трансректальной HIFU РПЖ, как о эффективной альтернативе в лечении больных с аденокарциномой простаты, обладающей существенными преимуществами в сравнении с существующими методами [11]. Появление в арсенале врача визуализа-ционных методов исследования позволило контролировать изменения в тканях, подвергающихся воздействию HIFU и оценивать лечебный эффект в режиме реального времени. Накопленный за много лет клинический опыт демонстрирует возможность применения высокоинтенсивной фокусированной ультразвуковой абляции в онкологической практике, позволил оценить эффективность технологии и побочные эффекты, а также морфологические изменения в тканях. Использование HIFU в онкоурологии за последние 20 лет прошло путь от экспериментальной операции, выполненной профессором Токийского университета Т. Ушида в 1999 году, до полноценного метода лечения РПЖ в настоящее время [12]. В 2015 году FDA, совместно с American Urological Association, включила HIFU в национальные рекомендации по лечению локализованного рака предстательной железы.

Принцип HIFU-терапии основан на воздействии высокочастотных звуковых волн, сосредоточенных в заданном фокусе, сгенерированных пьезоэлектрическим элементом [6]. УЗ-волны обладают выраженной способностью к фокальному воздействию на ткани, в отличие от рассеянных, применяемых, например, в ультразвуковой диагностике. Цитолитический эффект достигается благодаря каскаду процессов, вызванных механическим и термическим воздействиям ультразвука. За счет поглощения тканями акустической энергии происходит их локальный нагрев до 85 ºС, и как следствие, возникает коагуляционный некроз. Важнейшим механическим фактором воздействия является эффект кавитации – возникновение в тканях микроскопических газовых полостей, микропузырьков, при коллапсировании которых образуется ударная волна, развивающая давление в микросреде до 30 000 Бар, чем и обеспечивается физическое разрушение клеток [13, 14]. Большим достоинством HIFU-терапии является возможность контролировать зону абляции с помощью диагностического ультразвука в режиме реального времени. Именно поэтому современные аппараты для HIFU терапии имеют совмещенные блоки для терапевтического и диагностического ультразвука (Ablatherm (EdapTechnomed, Франция) и Sonablate (Sonacare, США)), что позволяет не только наблюдать за состоянием «мишени» и перифокальных тканей, но и варьировать параметры ультразвукового воздействия интрооперационно [15]. Кроме УЗ навигации используется также МР-контроль обеспечивающий лучшую визуализацию, но обладающий традиционными недостатками ядерно-магнитного резонанса: дороговизна метода и пространственная ограниченность [16, 17].

Основные преимущества HIFU в лечении рака предстательной железы – это не-ивазивность метода, отсутствие ионизирующего излучения, возможность применения у пациентов с тяжелой сопутствующей патологией, хорошие средне- и дальнесрочные онкологические результаты (общая, безрецидивная, рак-специфическая выживаемость), возможность повторных процедур у одного больного и низкий процент периоперационных осложнений [18]. Кроме того, немаловажным фактором воспроизводимости метода является его низкая себестоимость и короткая кривая обучения оператора. Chiang P. H., Liu Y. Y. представили большое ретроспективное исследование, включающее 492 пациента, сравнивающее основные хирургические методы лечения рака предстательной железы – радикальную простатэктомию, брахитерапию, криодеструкцию и HIFU. Средний срок наблюдения составил 3 года. Наибольшая частота биохимического рецидива после лечения (54,7 %) наблюдалась в группе брахитерапии, особенно у больных промежуточного и высокого риска по D’Amico. Самое большое количество послеоперационных осложнений отмечалось после РПЭ: стеноз уретры 68

(29,9 %), неудержание мочи (11,3 %). Группа HIFU продемонстрировала не только хорошие онкологические результаты, но и удовлетворительную функцию удержания мочи (согласно опроснику IPSS), и отсутствие эректильной дисфункции у 65,5 % пациентов через год после лечения [19]. В 2015 году Stephanie Guillaumier и соавторами представлено многоцентровое исследование 5-летних результатов после фокальной HIFU терапии локализованного рака предстательной железы. В анализ были включены 625 пациентов, которым провели HIFU терапию, и их показатели безреци-дивной, безметастатической, рак-специфической, и общей выживаемости, составили 88 %, 98 %, 100 % и 99 %. Не-удержание мочи (или любое использование прокладки) в послеоперационном периоде встречалось только у 2 % пациентов. Основными прогностически-важными факторами в этом исследовании названы исходный уровень ПСА, сумма Глисон и степень риска по D’Amico [20]. В том же 2015 году группой британских и американских исследователей под руководством Mark Emberton опубликованы данные многоцентрового исследования, включившего 754 пациента. Средний срок наблюдения составил 46 месяцев, при этом у 70 % больных не наблюдалось биохимического рецидива. Неудержа-ние мочи легкой и средней степени тяжести наблюдалось в 12 % случаев, эректильная дисфункция – в 39 %, а осложнение IIIb ст по Clavien-Dindo (прямокишечно-уретральный свищ) – у одного пациента (0,13 %) [21]. Mutsuo Hayashi et al. было опубликовано исследование 224 пациентов с локализованным РПЖ. Среди исследованных пациентов, умерших от рака предстательной железы не было. Семилетняя безрецидивная выживаемость среди всех пациентов составила 75 %, а пятилетняя безрецидивная выживаемость для пациентов групп низкого, промежуточного и высокого риска 98 %, 84 % и 59 % соответственно. Из 216 больных через 6 месяцев после HIFU у 25 (12 %) был диагностирован местный рецидив. У 77 больных с рецидивом после первого сеанса HIFU дальнейшее лечение включало в себя повторную HIFU в сочетании с гормонотерапией. Пятилетняя безрецидивная выживаемость среди 31 пациента, подвергшемуся повторной HIFU составила 64 %; пятилетняя безрецидивная выживаемость для пациентов групп низкого, промежуточного и высокого риска 100 %, 74 % и 33 % соответственно. Значимыми факторами развития рецидива явились группа риска, стадия Т (Т1 против Т2), сумма Глисона (≤ 3 + 4 и ≥ 4 + 3), уровень ПСА перед началом лечения (< 10 против ≥ 10 нг /мл), и минимальный уровень ПСА (<< 0,1 против 0,1 нг/мл). У 111 больных группы промежуточного риска, стадия Т и минимальное значение ПСА достоверно коррелировали с результатами. Значимыми факторами для результата в этом исследовании явились группа риска, стадия Т, сумма Глисон, уровень ПСА перед началом лечения, и минимальный уровень ПСА [22]. В 2013 году немецкие ученые Ganzer R., Fritsche H. M. описали свой четырнадцатилетний опыт использования HIFU-терапии в лечении локализованного рака предстательной железы. Было исследовано 538 пациентов, а средний период наблюдения составил 8,1 года. Общая выживаемость через 5 лет составила 81 %, через 10 лет – 61 %, рак-специфическая выживаемость составила 96,7 % (смерть от

РПЖ 18 пациентов) [23]. Самарскими учеными в 2015 были представлены 7-летние результаты применения HIFU у 976 пациентов с локализованным РПЖ. Безрецидивная выживаемость по Каплану-Мейеру у всей группы больных составила 79,2 %, в группах с низким и со средним риском по D’Amico – 93,9 % и 91,8 %, соответственно. Стрессовое недержание мочи легкой и средней степени тяжести наблюдалось у 317 (32,5 %) пациентов, а стриктура простатического отдела уретры – у 156 (16 %) пациентов [24]. Немаловажными также являются исследования, посвященные рецидиву РПЖ после HIFU-терапии. Саратовские исследователи описывают корелляционную связь риска развития рецидива РПЖ с уровнем ПСА, суммой Глисон, наличием лимфоваскулярной и периневральной инвазии [25]. K. Limani и соавторы в числе наиболее прогностически значимых факторов риска развития рецидива РПЖ после HIFU-терапии называют сумму Глисон более 7, группу высокого риска по D’Amico и неаадъювантную гормонотерапию [26].

Таким образом, приведенные данные демонстрируют актуальность и перспективность HIFU в лечении рака предстательной железы, однако, без всяких сомнений, необходимы дальнейшие проспективные рандомизированные исследования [27].

Список литературы Высокоинтенсивная фокусированная ультразвуковая абляция (HIFU) в лечении рака предстательной железы (обзор литературы)

  • Alekseev B.Ya., Kaprin A.D., Matveev V.B., Nyushko K.M. Klinicheskie rekomendacii po diagnostike i leche-niyu raka predstatel'noj zhelezy. - M., 2014.
  • Alyaev Yu.G., Glybochko P.V., Pushkar' D.Yu., redaktory. Urologiya. Rossijskie klinicheskie rekomendacii. - M.: GEOTAR-Media, 2016. - 496 s.
  • Kaprin A.D., Kostin A.A., Starinskij V.V., Samsonov Yu.V., Grecova O.P. Rak predstatel'noj zhelezy: organizacionnye problemy rannego vyyavleniya pri dispanserizacii muzhskogo naseleniya Rossii. Research\\'nPracticalMedicineJournal. - 2016. - Specvypusk.
  • Klinicheskie rekomendacii po diagnostike i lecheniyu raka predstatel'noj zhelezy. - M., 2018.
  • Glybochko P.V., Alyaev Yu.G., Amosov A.V. i soavtory. Gistoskanning v rannej diagnostike raka predstatel'noj zhelezy // Medicinskij Vestnik Bashkortostana. - 2013. - T. 8. - № 2.
  • Sulejmanov E. A., Filonenko E. V., Moskvicheva L. I. i soavtory. Vozmozhnosti HIFU-terapii na sovremen-nom etape. Research\\'nPractical Medicine Journal. - 2016. - T. 3. - № 3.
  • Wood R. W., Loomis A. The physical and biological effects of high frequency soundwaves of great intensity. Phil. Mag. - 1927. - № 4. - S. 417.
  • Burov A.K. High-intensity ultrasonic vibrations for action on animal and human malignant tumours. Dokl. Akad. Nauk USSR. - 1956. - № 106. - S. 239-41.
  • Rozenberg L. D., redaktor. Fokusiruyushchie izluchateli ul'trazvuka. Fizika i tekhnika moshchnogo ul'trazvuka // Istochnikimoshchnogoul'trazvuka. - M.: Nauka. - 1967. - S. 149-206.
  • Maderbacher, S., Pedevilla, M., Vinger, L., Susani, M. and Marberger, M. (1955) Effect of High-Intensity Focused Ultrasound on Human Prostate Cancer in Vivo. Cancer Research, 55, 3346-3351.
  • Gelet A., Chapelon J.Y., Poissonnier L. et al. Local recurrence of prostate cancer after external beam radiotherapy: early experience of salvage therapy using high intensity focused ultrasonography. Urology. 2004;63:625-29.
  • Uchida, T., Shoji, S., Nakano, M., Hongo, S., Nitta, M., Murota, A. and Nagata, Y. (2009) Transrectal High-Intensity Focused Ultrasound for the Treatment of Localized Prostate Cancer; Eight-Year Experience. International Journal of Urology, 16, 881-886.
  • Barnett S.B., TerHaar G.R., Ziskin M.C., et al. Current status of research on biophysical effects of ultrasound. UltrasoundMedBiol. 1994;20:205-18.
  • Karpov O.E., Vetshev P.S., Zhivotov V.A. Ul'trazvukovaya ablyaciya opuholej - sostoyanie i perspektivy // Vestnik Nacional'nogo mediko-hirurgicheskogo Centra im. N.I. Pirogova. - 2008. - № 3 (2). - S. 77-82.
  • Hynynen K., Pomeroy O., Smith D. N. et al. MR imaging-guided focused ultrasound surgery of fibroadenomas in the breast: A feasibility. Radiology. - 2001. - № 219. - С. 176-185.
  • Wu F., Wang Z. B., Wang Z. L., et al. Changes in ultrasonic image of tissue damaged by high intensity ultrasound in vivo. J. Acoustic Soc. Am. - 1998. - 103. - С. 2869.
  • Rebillard X., Soulié M., Chartier-Kastler E., Davin J.L., Mignard J.P., Moreau J.L. et al. High-intensity focused ultrasound in prostate cancer; a systematic literature review of the French Association of Urology. BJU Int 2008; 101: 1205-13.
  • Chaussy C.G. Ultrasonidos de altaintensidadfocalizados (HIFU) para el tratamiento local del cancer de prostata: papel actual. Archivos Españoles de Urología. 2011;64:493-96.
  • Chiang P. H., Liu Y. Y. Comparisons of oncological and functional outcomes among radical retropubic prostatectomy, high dose rate brachytherapy, cryoablation and high-intensity focused ultrasound for localized prostate cancer // Springerplus. - 2016. - № 5 (1). - С. 1905.
  • Guillaumier S., Peters M., Arya M., et al. A Multicentre Study of 5-year outcomes following focal therapy in treating clinically significant nonmetastatic prostate cancer. European Urology, Vol. 74, Issue 4, October 2018, Pages 422-429.
  • Dickinson L., Arya M., Emberton M. Medium-term Outcomes after Whole-gland High-intensity Focused Ultrasound for the Treatment of Non metastatic Prostate Cancer from a Multicentre Registry Cohort. Eur. Urol. - 2016. - S0302-2838(16) 00244-X.
  • Hayashi1 M., Hayashi T., Oka T., Goto K., Shinmei S., Inoue Y., Inoue K. Long-term outcomes and prognosis of transrectal high-intensity focused ultrasound therapy for patients with localized prostate cancer - therapy after recurrence and predictive factors. Open Journal of Urology Vol. 07 No. 06(2017), Article ID:77326,16 pages
  • Ganzer R., Fritsche H. M., Brandtner A.et al. Fourteen-year oncological and functional outcomes of high-intensity focused ultrasound in localized prostate cancer. BJU Int. - 2013. - 112(3). - С. 322-9.
  • Solovov V. A., Orlov A. E., Vozdvizhenskij M. O. Vysokointensivnaya fokusirovannaya ul'trazvukovaya ablyaciya raka predstatel'noj zhelezy u 976 pacientov: 7-letnie rezul'taty // Izvestiya. - 2015. - T. 17. - №. 2-3. - S. 682-685.
  • Popkov V. M., Fomkin R. N., Blyumberg B. I. Vozmozhnosti prognozirovaniya recidiva raka prostaty posle HIFU-ablacii s pomoshch'yu matematicheskogo modelirovaniya // Saratovskij nauchno-medicinskij zhurnal. - 2013. - T. 9. - №. 2.
  • Limani, K., Aoun, F., Holz, S., Paesmans, M., Peltier, A., Van Velthoven, R. Single high intensity focused ultrasound session as a whole gland primary treatment for clinically localized prostate cancer: 10-year outcomes. Prostate cancer, 2014.
  • British Uro-oncology Group, British Association of Urological Surgeons, Section of Oncology, British Prostate Group. MDT (multidisciplinary team) guidance for managing prostate cancer. Second edition. British Association of Urological Surgeons. Website http://www.baus.org.uk/About BAUS/publications/mdt-prostate.
Еще