Cancer UrologyCancer UrologyОнкоурология1726-97761996-1812Publishing House ABV Press135810.17650/1726-9776-2021-17-1-71-81DIAGNOSIS AND TREATMENT OF URINARY SYSTEM TUMORS. PROSTATE CANCERДИАГНОСТИКА И ЛЕЧЕНИЕ ОПУХОЛЕЙ МОЧЕПОЛОВОЙ СИСТЕМЫ. Рак предстательной железыPRIAPOS trial: new conception of pathogenesis of post-brahytherapy erectile dysfunctionPRIAPOS trial: новая концепция патогенеза постбрахитерапевтической эректильной дисфункцииhttps://orcid.org/0000-0003-1873-1293NovikovR. V.НовиковР. В.
Russian Federation

68 Leningradskaya St., Pesochnyy, Saint-Petersburg 197758; 7-9 Universitetskaya Naberezhnaya, Saint-Petersburg 199034.

Новиков Роман Владимирович.

197758 Санкт-Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, 68; 199034 Санкт-Петербург, Университетская набережная, 7-9.

novikov-spb@mail.ruPonomarevaO. I.ПономареваО. И.
Russian Federation

68 Leningradskaya St., Pesochnyy, Saint-Petersburg 197758.

197758 Санкт-Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, 68.

https://orcid.org/0000-0002-7185-1967NovikovS. N.НовиковС. Н.
Russian Federation

68 Leningradskaya St., Pesochnyy, Saint-Petersburg 197758.

197758 Санкт-Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, 68.

N.N. Petrov National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of RussiaНациональный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова Минздрава РоссииSaint-Petersburg State UniversityСанкт-Петербургский государственный университет0605202117171811311202014122020https://oncourology.abvpress.ru/oncur/article/view/1358

Objective: to study the anatomical-topographical relationship between the prostate gland (PG) and the vascular structures responsible for erection, to justify the new concept of erectile dysfunction pathogenesis after brachytherapy of prostate cancer (PCa).

Materials and methods. The study included 66 patients with verified or suspected PCa. All patients performed magnetic resonance imaging 1.5 T in accordance with the established protocol (hybrid method of visualization of internal pudendal arteries (IPA)). 16 patients simultaneously performed computed tomography on a topometric tomography. The resulting images were analyzed using the Eclipse 4.0 (Varian Medical System, USA) system, which provides 3D models of PG, pelvic bones and critical structures of interest: IPA, cavernous crura and penile bulb.

Results. The average volume of PG was 44.9 ± 18.7 (14.4—98.0) cm3. The width of penile bulb was 1.83 ± 0.38 (1.1—2.93) cm. According to the implantation technique of in brachytherapy, the damage to penile bulb can be observed in less than a fifth of patients — 18.5 % of cases.

Analysis of the 3D models showed that the overlay of the distal third of the IPA on the predominantly anterior and, in part, lateral aspects of the PG was noted in 58 (87.9 %) of 66 observations. The average value of PG in a group with no interference was 25.7 ± 3.9 (18.2—29.9) cm3, with its presence — 47.6 ± 18.4 (14.4—98.0) cm3. The average length of the IPA, coinciding with the projection of the PG on the right and left is virtually no different (p >0.05) and is about 2.5 cm, and the maximum remote point of this combination lies in relation to the outer contour of the gland within 1 cm. The correlation analysis showed a strong direct correlation between the volume of PG with all the parameters of mutual spatial anatomy of the prostate and IPA (R = 0.63—0.71; p <0.0001).

Conclusion. The anatomical-topographical relationship between PG and critical structures, among which the IPA plays a special role, points to the likely predominantly traumatic genesis of erectile dysfunction after PCa brachytherapy, as well as a number of other invasive procedures performed by perineal access (saturation biopsy).

        

Цель исследования — изучить анатомо-топографические взаимоотношения предстательной железы (ПЖ) и сосудистых структур, ответственных за эрекцию, для обоснования новой концепции патогенеза эректильной дисфункции после брахитерапии рака ПЖ (РПЖ).

Материалы и методы. В исследование были включены 66 пациентов с верифицированным РПЖ или подозрением на его наличие. Всем пациентам выполнена магнитно-резонансная томография с напряжением магнитного поля 1,5 Тл в соответствии с установленным протоколом (гибридный метод визуализации внутренних половых артерий (ВПА)); 16 больным одновременно проведена компьютерная томография на топометрическом томографе. Полученные изображения подвергали анализу с помощью планирующей системы Eclipse версии 4.0 (Varian Medical System, США), позволяющей получить трехмерные модели ПЖ, костей таза и интересующих критических структур: ВПА, ножек кавернозных тел и луковицы полового члена.

Результаты. Средний объем ПЖ в наблюдаемой выборке составил 44,9 ± 18,7 (14,4—98) см3. Ширина луковицы полового члена — 1,83 ± 0,38 (1,1—2,93) см. С учетом особенностей техники имплантации источника при брахитерапии повреждение луковицы полового члена может наблюдаться менее чем у пятой части пациентов — в 18,5 % случаев. Анализ полученных трехмерных моделей показал, что наложение дистальной трети ВПА на преимущественно передний и отчасти боковые аспекты ПЖ отмечено в 58 (87,9 %) из 66 наблюдений. Средний объем ПЖ в группе с отсутствием интерференции составил 25,7 ± 3,9 (18,2—29,9) см3, с ее наличием — 47,6 ± 18,4 (14,4—98,0) см3. Средняя протяженность ВПА, совпадающая с проекцией ПЖ справа и слева, фактически не различается (р >0,05) и составляет около 2,5 см, а максимально удаленная точка этого совмещения находится относительно наружного контура железы в пределах 1 см. Корреляционный анализ продемонстрировал наличие сильной прямой связи объема ПЖ со всеми рассматриваемыми параметрами взаимной пространственной анатомии ПЖ и ВПА (R = 0,63—0,71; р <0,0001).

Заключение. Анатомо-топографические взаимоотношения ПЖ и критических структур, среди которых особое значение занимает ВПА, указывают на вероятный преимущественно травматический генез эректильной дисфункции после брахитерапии РПЖ, равно как и ряда других инвазивных процедур, выполняемых промежностным доступом (сатурационная биопсия).

prostate cancerbrachytherapyerectile dysfunctionpenile bulbinternal pudendal arterycavernous bodiesрак предстательной железыбрахитерапияэректильная дисфункциялуковица полового членавнутренняя половая артериякавернозные телаGaither T.W., Awad M.A., Osterberg E.C. et al. The natural history of erectile dysfunction after prostatic radiotherapy: a systematic review and meta-analysis. J Sex Med 2017;14(9):1071-8. DOI: 10.1016/j.jsxm.2017.07.010.Mahmood J., Shamah A.A., Creed T.M. et al. Radiation-induced erectile dysfunction: recent advances and future directions. Adv Radiat Oncol 2016;1(3):161-9. DOI: 10.1016/j.adro.2016.05.003.Novikov R.V., Novikov S.N., Protoshchak V.V., Dzhalilov I.B. Radiation-induced erectile dysfunction in patients with prostate cancer: current methods of radiotherapy. Onkourologiya = Cancer Urology 2020;16(3):143-52. (In Russ.). DOI: 10.17650/1726-9776-2020-16-3143-152.Новиков Р.В., Новиков С.Н., Протощак В.В., Джалилов И.Б. Радиационно-индуцированная эректильная дисфункция у больных раком предстательной железы: современные технологии лучевого лечения. Онкоурология 2020;16(3):143-52. DOI: 10.17650/1726-9776-2020-16-3143-152.Spratt D.E., Lee J.Y., Dess R.T. et al. Vessel-sparing radiotherapy for localized prostate cancer to preserve erectile function: a single-arm phase 2 trial. Eur Urol 2017;72(4):617-24. DOI: 10.1016/j.eururo.2017.02.007.Novikov R.V., Ponomareva O.I., Litinskiy S.S., Novikov S.N. Anatomotopographic rationale for vesselsparing radiotherapy for prostate cancer. Eksperimental'naya i klinicheskaya urologiya = Experimental and Clinical Urology 2020;(2):84-91. (In Russ.).Новиков Р.В., Пономарева О.И., Литинский С.С., Новиков С.Н. Анатомотопографическое обоснование «сосудосохраняющей» лучевой терапии рака предстательной железы. Экспериментальная и клиническая урология 2020;(2):84-91.McLaughlin P.W., Narayana V., Meirovitz A. et al. Vessel-sparing prostate radiotherapy: dose limitation to critical erectile vascular structures (internal pudendal artery and corpus cavernosum) defined by MRI. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005;61(1):20-31. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2004.04.070.Alsaid B., Bessede T., Diallo D. et al. Division of autonomic nerves within the neurovascular bundles distally into corpora cavernosa and corpus spongiosum components: immunohistochemical confirmation with three-dimensional reconstruction. Eur Urol 2011;59(6): 902-9. DOI: 10.1016/j.eururo.2011.02.031.Borghesi M., Ahmed H., Nam R. et al. Complications after systematic, random, and image-guided prostate biopsy. Eur Urol 2017;71(3):353-65. DOI: 10.1016/j.eururo.2016.08.004.Chong J.J., Van Hemelrijck M., Cahill D., Kinsella J. Serial transperineal sector prostate biopsies: impact on long-term erectile dysfunction. Ecancer 2016;10:643. DOI: 10.3332/ecancer.2016.643.Miah S., Eldred-Evans D., Simmons L. et al. Patient reported outcome measures for transperineal template prostate mapping biopsies in the PICTURE Study. J Urol 2018;200(6):1235-40. DOI: 10.1016/j.juro.2018.06.033Bhatt N.R., Breen K., Haroon U.M. et al. Patient experience after transperineal template prostate biopsy compared to prior transrectal ultrasound guided prostate biopsy. Cent Eur J Urol 2018;71(1):43-7. DOI: 10.5173/ceju.2017.1536.DiBiase S.J., Wallner K., Tralins K., Sutlief S. Brachytherapy radiation doses to the neurovascular bundles. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2000;46(5):1301-7. DOI: 10.1016/s0360-3016(99)00551-9.Van der Wielen G.J., Mulhall J.P., Incrocci L. Erectile dysfunction after radiotherapy for prostate cancer and radiation dose to the penile structures: a critical review. Radiother Oncol 2007;84(2):107-13. DOI: 10.1016/j.radonc.2007.07.018.Solan A.N., Cesaretti J.A., Stone N.N., Stock R.G. There is no correlation between erectile dysfunction and dose to penile bulb and neurovascular bundles following real-time low-dose-rate prostate brachytherapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2009;73(5):1468-74. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2008.06.1946.Ivashin A.K. Effect of radical prostatectomy and interstitial radiotherapy in patients with localized prostate cancer on erectile function. Thesis . of candidate of medical sciences. Moscow, 2019. P. 24. (In Russ.).Ивашин А.К. Влияние радикальной простатэктомии и внутритканевой лучевой терапии у пациентов с локализованным раком предстательной железы на эректильную функцию. Автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 2019. C. 24.Chasseray M., Dissaux G., Bourbonne V. et al. Dose to the penile bulb and individual patient anatomy are predictive of erectile dysfunction in men treated with (125)I low dose rate brachytherapy for localized prostate cancer. Acta Oncol 2019;58(7):1029-35. DOI: 10.1080/0284186X.2019.1574981.Nolan M.W., Marolf A.J., Ehrhart E.J. et al. Pudendal nerve and internal pudendal artery damage may contribute to radiation-induced erectile dysfunction. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2015;91(4):796-806. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2014.12.025.Mahmood J., Connors C.Q., Alexander A.A. et al. Cavernous nerve injury by radiation therapy may potentiate erecti1e dysfunction in rats. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2017;99(3):680-8. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2017.06.2449.Ashcraft K.A., Hannan J.L., Eichenbaum G. et al. Clarifying the relative impacts of vascular and nerve injury that culminate in erectile dysfunction in a pi1ot study using a rat model of prostate irradiation and a thrombopoietin mimetic. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2019;103(5):1212-20. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2018.11.064.Mulhall J.P., Yonover P.M. Correlation of radiation dose and impotence risk after three-dimensional conformal radiotherapy for prostate cancer. Urology 2001;58(5):828. DOI: 10.1016/s0090-4295(01)01415-7.Rasmusson E., Gunnlaugsson A., Wieslander E. et al. Erectile dysfunction and absorbed dose to penile base structures in a randomized trial comparing ultrahypofractionated and conventionally fractionated radiation therapy for prostate cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2020;107(1):143-51. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2020.01.022.Murray J., Gulliford S., Griffin C. et al. Evaluation of erectile potency and radiation dose to the penile bulb using image guided radiotherapy in the CHHiP Trial Clin Transl Radiat Oncol 2020;21(1):77-84. DOI: 10.1016/j.ctro.2019.12.006.Macdonald A.G., Keyes M., Kruk A. et al. Predictive factors for erecti1e dysfunction in men with prostate cancer after brachytherapy: is dose to the penile bulb important? Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005;63(1):155-63. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2004.12.056.Goldstein I., Feldman M.I., Deckers P.J. et al. Radiation-associated impotence. a clinical study of its mechanism. JAMA 1984;251(7):903-10. DOI: 10.1001/jama.251.7.903.Zelefsky M.J., Eid J.F. Elucidating the etiology of erectile dysfunction after definitive therapy for prostatic cancer. Int J Radiat Onco1 Bio1 Phys 1998;40(1):129-33. DOI: 10.1016/s0360-3016(97)00554-3.Gillan C., Kirilova A., Landon A. et al. Radiation dose to the interna1 pudenda1 arteries from permanent-seed prostate brachytherapy as determined by time-of-flight MR angiography. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2006;65(3):688-93. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2006.01.037.Okolokulak E.S., Vo1chkevich D.A. Constitutional variability of the vesse1s of the human penis. Zhurnal Grodnenskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta = Journal of Grodno State Medical University 2003;(2):38-41. (In Russ.).Околокулак Е.С., Волчкевич Д.А. Конституциональная изменчивость сосудов полового члена человека. Журнал Гродненского государственного медицинского университета 2003;(2):38-41.Henriquez K.I., Brock G. Case: Primary erectile dysfunction due to congenital isolated cavernous bodies. Can Urol Assoc J 2017;11(9):e385-7. DOI: 10.5489/cuaj.4521.Henry B.M., Pękala P.A., Vikse J. et al. Variations in the arterial blood supply to the penis and the accessory pudendal artery: a meta-analysis and review of implications in radical prostatectomy. J Urol 2017;198(2):345-53. DOI: 10.1016/j.juro.2017.01.080.Povelitsa E.A., Dosta N.I., Parkhomenko O.V. et al. Ultrasound examination of the internal pudendal artery via the transperineal approach in patients with arteriogenic erectile dysfunction. Urologiya = Urologiia 2017;(4):55-61. (In Russ.).Повелица Э.А., Доста Н.И., Пархоменко О.В. и др. Ультразвуковое исследование внутренней половой артерии трансперинеальным доступом при артериогенной эректильной дисфункции. Урология 2017;(4):55-61.