Cancer UrologyCancer UrologyОнкоурология1726-97761996-1812Publishing House ABV Press180110.17650/1726-9776-2024-20-4-33-43DIAGNOSIS AND TREATMENT OF URINARY SYSTEM TUMORS. PROSTATE CANCERДИАГНОСТИКА И ЛЕЧЕНИЕ ОПУХОЛЕЙ МОЧЕПОЛОВОЙ СИСТЕМЫ. Рак предстательной железыAnatomical aspects of vessel-sparing radiation therapy for prostate cancerАнатомические аспекты сосудосберегающей лучевой терапии рака предстательной железыhttps://orcid.org/0000-0003-1873-1293NovikovR. V.НовиковР. В.
Russian Federation

Roman V. Novikov.

68 Leningradskaya St., Pesochnyy, Saint Petersburg 197758; 6 Akademika Lebedeva St., Saint Petersburg 194044

Новиков Роман Владимирович.

197758 Санкт-Петербург, п. Песочный, ул. Ленинградская, 68; 194044 Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, 6

novikov-spb@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0008-3066-5624LyasovichG. A.ЛясовичГ. А.
Russian Federation

2 Kultury Prospekt, Saint Petersburg 194291

194291 Санкт-Петербург, пр-кт Культуры, 2

https://orcid.org/0000-0002-8314-3722PonomarevaO. I.ПономареваО. И.
Russian Federation

68 Leningradskaya St., Pesochnyy, Saint Petersburg 197758

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

https://orcid.org/0009-0001-5155-9491KarandashovV. K.КарандашовВ. К.
Russian Federation

6 Akademika Lebedeva St., Saint Petersburg 194044

194044 Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, 6

https://orcid.org/0000-0002-4714-1228BurovikI. A.БуровикИ. А.
Russian Federation

6 Akademika Lebedeva St., Saint Petersburg 194044

194044 Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, 6

https://orcid.org/0000-0002-1877-8852TyatkovS. A.ТятьковС. А.
Russian Federation

6 Akademika Lebedeva St., Saint Petersburg 194044

ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Минобороны России

https://orcid.org/0000-0001-8274-4967KulishA. V.КулишА. В.
Russian Federation

6 Akademika Lebedeva St., Saint Petersburg 194044

194044 Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, 6

https://orcid.org/0000-0002-4996-2927ProtoshchakV. V.ПротощакВ. В.
Russian Federation

6 Akademika Lebedeva St., Saint Petersburg 194044

194044 Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, 6

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

68 Leningradskaya St., Pesochnyy, Saint Petersburg 197758

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

N.N. Petrov National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of RussiaФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава РоссииS.M. Kirov Military Medical Academy, Ministry of Defense of RussiaФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Минобороны РоссииClinical Hospital of the Medical Unit of the Ministry of Internal Affairs of Russia for the City of St. Petersburg and the Leningrad RegionКлинический госпиталь ФКУЗ «Медико-санитарная часть МВД России по г. Санкт-Петербургу и Ленинградской области»01122024204334328032024031120242024https://oncourology.abvpress.ru/oncur/article/view/1801

Aim. To assess the impact of topographic anatomy of the critical structures of the penile vessels on the implementation of vessel-sparing radiation therapy for prostate cancer.

Materials and methods. The study included 70 patients with verified prostate cancer. All patients underwent topometric computed tomography and magnetic resonance imaging. The target (prostate gland and proximal third of the seminal vesicles), standard critical structures (rectum, bladder, femoral heads), as well as critical vascular structures responsible for erectile function were delineated (bulb of the penis, crura of the corpus cavernosum, internal pudendal artery). The obtained images were subjected to volumetric and spatial analysis using the Eclipse 4.0 (Varian Medical System) planning system.

Results. In all 70 patients, adequate visualization of all anatomical structures was achieved. The mean distance between the apex and the penile bulb was 1.35 ± 0.47 (0.35–2.41) cm. In the majority of patients, this index exceeded 1 cm: up to 1 cm – 18 (25.7 %), between 1.1 and 1.5 – 27 (38.6 %), and more than 1.51 cm – 25 (35.7 %). The apical-cavernous distance on the right and left did not differ significantly: 2.05 ± 0.45 (1.12–3.00) and 2.09 ± 0.44 (1.16–3.02) cm, respectively. The internal pudendal artery in the projection of the irradiated volume (prostate gland and proximal third of seminal vesicles) is located at an average distance of 2.5 cm (apex gland) to 4.3 cm (basal parts of the prostate). Analysis (Spearman’s correlation coefficient) did not reveal a significant relationship between the assessed spatial parameters and prostate volume and body mass index.

Conclusion. The topographic relationship between the irradiated volumes and erectile vascular structures makes it possible to implement vessel-sparing radiation therapy protocol in the majority of cases (about 75 %).

Цель исследования – оценить влияние топографической анатомии эректильных сосудистых критических структур на проведение сосудосберегающей лучевой терапии рака предстательной железы.

Материалы и методы. В исследование вошли 70 мужчин с верифицированным раком предстательной железы. Каждому пациенту выполняли топометрическую компьютерную и магнитно-резонансную томографию. Оконтуривали мишень (предстательная железа и проксимальная треть семенных пузырьков), стандартные критические структуры (прямая кишка, мочевой пузырь, головки бедренных костей), а также критические сосудистые структуры, ответственные за осуществление эректильной функции (луковица полового члена, ножки кавернозных тел и внутренняя половая артерия). Полученные изображения подвергали объемно-пространственному анализу с помощью системы планирования лечения Eclipse версии 4.0 (Varian Medical System).

Результаты. Адекватная визуализация анатомических структур достигнута у всех 70 наблюдаемых. Среднее расстояние между апексом и луковицей полового члена составило 1,35 ± 0,47 (0,35–2,41) см. У подавляющего большинства пациентов этот показатель превышал 1 см: до 1 см – 18 (25,7 %), от 1,1 до 1,5 см – 27 (38,6 %) и более 1,51 см – 25 (35,7 %). Апикально-кавернозное расстояние справа и слева фактически не различалось: 2,05 ± 0,45 (1,12–3,00) и 2,09 ± 0,44 (1,16–3,02) см соответственно. Внутренняя половая артерия в проекции всего облучаемого объема (предстательная железа и проксимальная треть семенных пузырьков) находилась на расстоянии в среднем от 2,5 см (апекс железы) до 4,3 см (базальные отделы железы). Анализ (коэффициент корреляции Спирмена) не выявил существенной связи оцениваемых пространственных параметров с объемом предстательной железы и индексом массы тела.

Заключение. Пространственные анатомо-топографические взаимоотношения облучаемых объемов и эректильных сосудистых структур позволяют в подавляющем большинстве случаев (около 75 %) реализовать сосудосберегающий вариант лучевой терапии рака предстательной железы.

prostate cancerradiation-induced erectile dysfunctionvessel-sparing radiation therapyinternal pudendal arterypenile bulbcrura of corpora cavernosaрак предстательной железырадиационно-индуцированная эректильная дисфункциясосудосберегающая лучевая терапиявнутренняя половая артериялуковица полового членаножки кавернозных телNguyen K.A., Lee A., Patel S.A. et al. Trends in use and comparison of stereotactic body radiation therapy, brachytherapy, and dose- escalated external beam radiation therapy for the management of localized, intermediate-risk prostate cancer. JAMA Netw Open 2020;3(9):e2017144. DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2020.17144Nguyen K.A., Lee A., Patel S.A. et al. Trends in use and comparison of stereotactic body radiation therapy, brachytherapy, and dose-escalated external beam radiation therapy for the management of localized, intermediate-risk prostate cancer. JAMA Netw Open 2020;3(9):e2017144. DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2020.17144Numakura K., Kobayashi M., Muto Y. et al. The current trend of radiation therapy for patients with localized prostate cancer. Curr Oncol 2023;30(9):8092–110. DOI: 10.3390/curroncol30090587Spratt 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.2017.02.007Samlali H., Udrescu C., Lapierre A. et al. Prospective evaluation of a specific technique of sexual function preservation in external beam radiotherapy for prostate cancer. Br J Radiol 2017;90(1078):20160877. DOI: 10.1259/bjr.20160877Seymour Z.A., Pinkawa M., Daignault-Newton S. et al. A pooled long-term follow-up after radiotherapy for prostate cancer with and without a rectal hydrogel spacer: impact of hydrogel on decline in sexual quality of life. Front Oncol 2023;13:1239104. DOI: 10.3389/fonc.2023.1239104Achard V., Zilli T., Lamanna G. et al. Urethra-sparing prostate cancer stereotactic body radiotherapy: sexual function and radiation dose to the penile bulb, the crura, and the internal pudendal arteries from a randomized phase 2 trial. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2024;119(4):1137–46. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2023.12.037McLaughlin P.W., Troyer S., Berri S. et al. Functional anatomy of the prostate: implications for treatment planning. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005;63(2):479–91. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2005.02.036McLaughlin 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.2004.04.070Novikov R.V., Ponomareva O.I., Litinskiy S.S., Novikov S.N. Anatomical and topographical justification of “vessel-sparing” radiation radiation therapy of prostate cancer. Eksperimentalnaya i klinicheskaya urologiya = Experimental and Clinical Urology 2020; (2):84–91. (In Russ.). DOI: 10.29188/2222-8543-2020-12-2-84-91Новиков Р.В., Пономарева О.И., Литинский С.С., Новиков С.Н. Анатомо-топографическое обоснование «сосудосохраняющей» лучевой терапии рака предстательной железы. Экспериментальная и клиническая урология 2020;(2):84–91. DOI: 10.29188/2222-8543-2020-12-2-84-91Novikov R.V., Novikov S.N., Ilyin N.D. et al. Method for visual- izing the internal pudendal artery during radiotherapy of prostate cancer. Patent RU 2 756 251 C1. 2021. (In Russ.).Новиков Р.В., Новиков С.Н., Ильин Н.Д. и др. Способ визуализации внутренней половой артерии при лучевом лечении рака предстательной железы. Патент RU 2 756 251 C1. 2021.Li L., Wu K., Liu Y. et al. Angiographic evaluation of the internal iliac artery branch in pelvic tumour patients: diagnostic performance of multislice computed tomography angiography. Oncol Lett 2019; 17(5):4305–12. DOI: 10.3892/ol.2019.10084Mulhall J., Ahmed A., Parker M., Mohideen N. The hemodynam- ics of erectile dysfunction following external beam radiation for prostate cancer. J Sex Med 2005;2(3):432–7. DOI: 10.1111/j.1743-6109.2005.20362.xMulhall J., Ahmed A., Parker M., Mohideen N. The hemodynamics of erectile dysfunction following external beam radiation for prostate cancer. J Sex Med 2005;2(3):432–7. DOI: 10.1111/j.1743-6109.2005.20362.xHenry 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.2017.01.080Henry 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.2017.01.080Langen K.M., Willoughby T.R., Meeks S.L. et al. Observations on real-time prostate gland motion using electromagnetic tracking. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2008;71(4):1084–90. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2007.11.054Cuccia F., Mazzola R., Nicosia L. et al. Impact of hydrogel peri-rectal spacer insertion on prostate gland intra-fraction motion during 1.5 T MR-guided stereotactic body radiotherapy. Radiat Oncol 2020;15(1):178. DOI: 10.1186/s13014-020-01622-3Sato H., Kato T., Motoyanagi T. et al. Preliminary analysis of pros- tate positional displacement using hydrogel spacer during the course of proton therapy for prostate cancer. J Radiat Res 2021;62(2):294–9. DOI: 10.1093/jrr/rraa115Sato H., Kato T., Motoyanagi T. et al. Preliminary analysis of prostate positional displacement using hydrogel spacer during the course of proton therapy for prostate cancer. J Radiat Res 2021;62(2):294–9. DOI: 10.1093/jrr/rraa115Novikov R.V., Novikov S.N., Protoshchak V.V. et al. Radiation-induced erectile dysfunction in prostate cancer patients: up-to-date view on pathogenesis. Vestnik rentgenologii i radiologii = Journal of Radiology and Nuclear Medicine 2021;102(1):66–74. (In Russ.). DOI: 10.20862/0042-4676-2021-102-1-66-74Новиков Р.В., Новиков С.Н., Протощак В.В. и др. Радиационно-индуцированная эректильная дисфункция у больных раком предстательной железы: современный взгляд на патогенез. Вестник рентгенологии и радиологии 2021;102(1):66–74. DOI: 10.20862/0042-4676-2021-102-1-66-74Teunissen F.R., van der Voort van Zyp J.R.N., Wortel R.C. Advances in erectile function-preserving radiotherapy for prostate cancer. J Sex Med 2023;20(2):121–3. DOI: 10.1093/jsxmed/qdac015Lei Y., Wang T., Roper J. et al. Automatic segmentation of neurovascular bundle on MRI using deep learning based topological modulated network. Med Phys 2023;50(9):5479–88. DOI: 10.1002/mp.16378Teunissen F.R., Wortel R.C., Hes J. et al. Adaptive magnetic resonance- guided neurovascular-sparing radiotherapy for preservation of erectile function in prostate cancer patients. Phys Imaging Radiat Oncol 2021;20:5–10. DOI: 10.1016/j.phro.2021.09.002Teunissen F.R., Wortel R.C., Hes J. et al. Adaptive magnetic resonance-guided neurovascular-sparing radiotherapy for preservation of erectile function in prostate cancer patients. Phys Imaging Radiat Oncol 2021;20:5–10. DOI: 10.1016/j.phro.2021.09.002Teunissen F.R., van der Voort van Zyp J.R.N., Verkooijen H.M., Wortel R.C. Neurovascular-sparing MR-guided adaptive radiotherapy in prostate cancer; defining the potential population for erectile function-sparing treatment. J Sex Med 2022;19(7):1196–200. DOI: 10.1016/j.jsxm.2022.04.006Hwang M.E., Mayeda M., Shaish H. et al. Dosimetric feasibility of neurovascular bundle-sparing stereotactic body radiotherapy with periprostatic hydrogel spacer for localized prostate cancer to preserve erectile function. Br J Radiol 2021;94(1119):20200433. DOI: 10.1259/bjr.20200433Alsaid 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.2011.02.031Hamstra D.A., Mariados N., Sylvester J. et al. Sexual quality of life following prostate intensity modulated radiation therapy (IMRT) with a rectal/prostate spacer: Secondary analysis of a phase 3 trial. Pract Radiat Oncol 2018;8(1):e7–15. DOI: 10.1016/j.prro.2017.07.008Gayvoronsky I.V., Mazyrenko R.G. Sources of penis blood supply and their anastomoses. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta = Vestnik of Saint Petersburg University 2012;11(2):109–15. (In Russ.).Гайворонский И.В., Мазуренко Р.Г. Источники кровоснабжения полового члена и их анастомозы. Вестник Санкт-Петербургского университета 2012;11(2):109–15.Novikov R.V., Novikov S.N. Technologies to reduce radiation toxicity in prostate cancer patients: spacers – a simple and effective solution. Onkourologiya = Cancer Urology 2021;17(3):64–77. (In Russ.). DOI: 10.17650/1726-9776-2021-17-3-64-77Новиков Р.В., Новиков С.Н. Технологии снижения лучевой токсичности у больных раком предстательной железы: спейсеры – простое и эффективное решение. Онкоурология 2021;17(3):64–77. DOI: 10.17650/1726-9776-2021-17-3-64-77