III

INNHOLDSFORTEGNELSE

1. INNLEDNING

1.1 Prostata

1.1.1 Fremføring av materiale

1.1.2 Cancer prostata

1.2 Undersøkelsesmetoder

1.2.1 Legeundersøkelse

1.2.2 PSA - Prostata Spesifikt Antigen

1.2.3 Ultralyd/biopsi

1.3 Behandling

1.4 Arealbestemmelse

1.4.1 Planimetri

1.4.2 Punkttelling

1.5 Statistikk

1.5.1 Regresjonsanalyse

2. BAKGRUNN OG HYPOTESE

2.1 Bakgrunn for oppgaven

2.2 Hypoteser

3. MATERIAL OG METODE

3.1 Areal ved planimetri

3.1.1 Image Tool

3.1.2 Areal ved punkttelling

3.2 Volum beregning

3.3 Scanning

3.4 Statistikk

3.4.1 Regresjon i excel regneark

3.2.2 Sammenligning av metoder i excel regneark

>4. Resultater

4.1 Metode sammenligning av Image tool og punkttelling

4.1.1 Regresjon

4.4.2 Avvik ved beregning prostata areal og tumor areal

4.2 Regresjon

4.2.1 Regresjon mellom de ulike volum målingene

4.2.2 Regresjon av PSA mot absolutt og relativt tumorvolum

4.2.3 Regresjon mellom PSA og alder

4.3 Volum fordeling av prostata

4.4 Andel tumor i prostata når radikalkirurgi ble utført

5. DISKUSJON

5.1 Viktigst funn i forhold til hypoteser

5.1.1 Hypotese I, metodesammenligning mellom punkttelling og planimetri

5.1.2 Hypotese II, gir de ulike volumene samme resultat?

5.1.3 Hypotese III, korrelering av PSA mot de ulike tumorvolumene og alder

5.1.4 Hypotese IV, hvor stor var prostataene når de ble fjernet ved radikal kirurgi, og hvor stor var andelen av tumor i disse?

6. REFERANSELISTE

 

1. INNLEDNING

_

1.1 Prostata

Prostata er en liten kjertel som ligger rundt den innerste del av urinrøret hos menn, like etter urinrørets utløp fra urinblæren.

Før puberteten er prostata svært liten og har ingen funksjon. Under puberteten begynner testiklene å produsere mannlige kjønnshormoner og disse stimulerer vekst av prostata til et fullt utviklet voksent organ ved avslutning av puberteten.

Prostata har bare funksjon i forplantningen, den har ingen innvirkning på mannens lyst og evne til sexuelle drifter.

Kjertelens funksjon er å produsere et alkalisk sekret som blandes med sædcellene. Sædcellene er ubevegelige mens de befinner seg i epididymis. Flimmerbevegelsen kommer først i stand ved kontakt med det alkaliske prostata sekretet.

I tillegg fungerer sekretet som en næringsveske for sædcellene, slik at disse holder seg friske og aktive etter sæduttømningen.

 

1.1.1 Fremføring av materiale

Før histopatologiske undersøkelser kan konformasjonene i vevet stabiliserer for å bevare vevet mest mulig likt det levende vev. Fiksasjonen vil også beskytte det morfologiske bildet og bevare strukturene best mulig for permanent lagring. Uten fiksasjon opptrer det autolyse og forråtnelse.

De kjemiske reaksjoner ved fiksasjon er for en stor del avhengig av hvordan proteiner reagerer og derfor deler vi fiksajonsmidler inn i gelerende (ikke-koagulerende) og koagulerende.

I dette tilfellet er det brukt et gelerende fiksajonsmiddel, formalin. Gelerende fiksajonsmidler virker mer eller mindre reversibel stabiliserende på konformasjonen de fikserer ved å etablere tverrbroer (methylen-broer), både mellom polypeptidsegmenter i samme proteinmolekyl og mellom naboproteiner, slik at hele proteinfasen i cellen låses fast eller gelerer.

Etter fiksajon må preparatet dehydreres før det kan støpes inn i parafin. Dehydrering skjer som regel ved hjelp av etanol som er et polart oppløsningsmiddel. Alkohol og parafin lar seg ikke blande, derfor er det viktig å finne et bindeledd slik som xylen som er et upolart hydrofobt oppløsningsmiddel, og dermed kan benyttes til oppløsning av hydrofobe stoffer slik som parafin. Parafinet har til hensikt å beskytte vevsbiten og gjøre permanent lagring mulig.

Deretter snittes vevsbiten og farges med ønsket metode, her ble rutine fargemetoden HE bruk. Den består av kjernefargestoffet Hematoxylin som farger kjerner blå, og anionfargestoffet Eosin som farger proteiner rødrosa.

 

 

1.1.2 Cancer prostata

Prostatakreft er en ondartet svulst i prostatakjertelen. Det er den hyppigste krefttypen hos menn. I Norge påvises ca 2000 nye tilfeller hvert år1 . Krefttypen er hyppigst hos menn over 70 år, men synes stadig å ramme yngre aldersgrupper.

Cancer i prostata begynner i den ytre delen av kjertelen, i motsetning til den langt hyppigere godartede forstørrelsen av prostata som utvikler seg i den indre delen av kjertelen. Det kan forekomme både en godartet forstørrelse og en cancer i prostata.

Kreften kan vokse innover i kjertelen og forandre hele kjertelen til en kreftsvulst. Den kan også vokse utover og gjennom kjertelens ytre avgrensing som kalles kapselen og ut i fettvevet rundt. Det er heller ikke uvanlig at cancer spres ut i sædblæren som ligger inntil prostata, eller den kan vokse opp i urinblæren.

Det er to måter kreften kan spres til andre organer i kroppen. Den ene er gjennom lymfebanen til lymfekjertlene på bekkenveggen og så videre til andre lymfekjertler. Den andre er spredning via blodbanen direkte til andre organer. Prostata kreft spredning går særlig til skjelettet hvor den kan danne metastaser.

 

 

1.2 Undersøkelsesmetoder

 

1.2.1 Legeundersøkelse

Menn vil oftest oppsøke lege når de får symptomer som vannlatningsbesvær og/eller blod i urinen. Disse symptomene kommer desverre ofte sent i forløpet ettersom kreft i seg selv sjelden gir symptomer, man får ofte ikke plager før svulster presser på eller ødelegger et annet organ.

Likevel er det viktig å huske på at prostata blir større hos eldre menn og fører til vannlatningsbesvær. Som regel skyldes dette en godartet forstørrelse og ikke en kreftsvulst.

Når en pasient oppsøker lege undersøkes prostata gjennom endetarmen, rektal eksplorasjon. Legen får da en følelse av prostatas størrelse og konsistens (fasthet). I bortimot alle tilfeller av forstørret prostata blir det tatt en nålbiopsi. Dette funnet er veiledende for diagnosen i tillegg til sykehistorien og PSA-verdien. Det er alltid et overordnet mål å få pasienten operert tidligst mulig i sykdomsforløpet, fordi har svulsen brutt gjennom kapselen, er operasjon utelukket fordi dette tyder på spredning til nærliggende lymfeknuter. Dette undersøkes ved ultralyd og MR-undersøkelse.

 

1.2.2 PSA - Prostata Spesifikt Antigen

PSA er et protolytisk enzym (protease) som utelukkende dannes i prostatakjertelens epitelceller. Pga denne absolutte organspesifisitet er enzymet godt egnet som tumormarkør. Enzymets funksjon er å katalysere nedbrytningen av sædvæskekoagel og det dannes i både normalt, hyperplastisk og malignt vev.

Referansegrensen (4 m g/l)2 er fremkommet ved å undersøke menn i relevante aldersgrupper, endel av disse har en benign hyperplasi som gir en økt PSA konsentrasjon i serum. Det betyr at PSA verdien alltid må vurderes opp mot en vanlig rektal eksplorasjon. PSA verdier over 4 m g/l gir mistanke om kreft selv om prostata ved palpasjon finnes helt normal, og pasienten bør følges opp tilsvarende. På den annen side, hvis prostata er forstørret som ved en benign hyperplasi kan verdier opp til 20-30 m g/l være helt "normalt". Ved en kompliserende urinretensjon kan verdiene nå enda høyere og ved akutt prostatatitt har det blitt målt verdier opptil 70-80 m g/l med en fullstendig normalisering etter behandling.

Det er helt åpenbart at disse vurderingene kan være vanskelige. PSA-analysen er et så sensitivt diagnostisk verktøy at det er mulig å oppdage en rekke krefttilfeller som kanskje aldri ville blitt klinisk merkbare.

Også for kontroll av behandlingsresultatene er PSA et nyttig verktøy. Etter en total prostatektomi faller serumskonsentrasjonen til null, og enhver økning til målbare verdier viser residiv (gjenvekst) av tumorvev. Produksjonen av PSA er testosteron avhengig og en effektiv endokrin behandling vil derfor gi suppresjon av PSA-verdiene. Ved tumor residiv under slik behandling kan PSA stigningen utebli.

I serum finnes det meste av denne markøren bundet til normale enzymhemmere. Resten, fritt PSA, utgjør i gjennomsnitt en mindre fraksjon av total PSA hos cancer pasienter enn pasienter med benign hyperplasi. Dette kan være til hjelp i det noe vanskelige "gråsone området" for total PSA opptil 10 m g/l, fordi det vil være en betydelig overlapping i PSA for personer uten prostatalidelser og personer med prostatahyperplasi og prostatacancer opptil denne verdien. Problemet er imidlertid at forholdet mellom fritt og totalt PSA hos mange pasienter endrer seg noe ved henstand av serum prøven. Det er foreløpig ikke kjent hva som er optimal prøvebehandling og analysen for fritt-PSA er derfor ennå ikke klar for rutinebruk.

 

 

1.2.3 Ultralyd/biopsi

Ved ultralydundersøkelse settes et ultralydhode (en probe) inn i endetarmen for å lete etter cancer i kjertelen som ligger på den andre siden av endetarmsveggen. Dette kan være ubehagelig og oppleves som pinlig for pasienten, men gir sjelden alvorlige komplikasjoner. Undersøkelsen har til hensikt å undersøke om svulsten har brutt gjennom bindevevskapselen som omgir prostata.

Legen kan også bruke ultralyd til å få tatt nålbiopsien på riktig måte. Det stikkes gjennom tarmveggen og inn i prostata. Vevsprøven kan etter fremføring, snitting og farging lysmikroskoperes og det letes etter eventuelle kreftceller. Ved å studere slike celler, kan man kanskje bedømme sannsynligheten for at kreften vokser hurtig eller langsomt (en differensiering).

En biopsi fører som regel med seg en liten risiko for en moderat bivirkning, og en svært liten risiko for en alvorlig bivirkning. Noen få prosent av de menneskene som det taes nålbiopsi av får infeksjon og/eller blødning av en viss varighet.

 

1.3 Behandling

Den vanligste behandlingen ved cancer i prostata er en operasjon der hele prostatakjertelen og Vesicula seminalis fjernes (radikal prostatektomi). Det er ikke kjent om de menn som opereres, lever lenger enn dem som ikke blir operert.

Av tusen menn som opereres for prostatakreft, vil mellom 0,3 og 2% dø av behandlingen, mellom 20 og 85% blir impotente og mellom 1 og 27% blir plaget med urinlekasje3 .

Det er vanskelig å forutsi hvem som vil bli frisk etter operasjon og hvem som har størst risiko for å få komplikasjoner.

En alternativ behandlingsmetode er hormonbehandling. Pasienten gis da substanser med østrogen effekt

 

 

1.4 Arealbestemmelse

 

1.4.1 Planimetri

Planimetri omfatter læren om hvordan plane figurers flateinnhold skal beregnes når visse lengder eller vinkler er kjent. Opprinnelig ble slike beregninger gjort ved hjelp av et planometer (fig 1.1). Dette er et instrument som foretar oppmålinger ved at figurens omriss følges med en stift (A) mens en rulle forbundet med stiften dreier seg pga. friksjon (W). Rullens bevegelse avleses så på et telleverk. Planometert er forbundet med papiret i punktet O som f.eks er en pigg eller et lodd, B beskriver en sirkel rundt O og hviler igjen på armen CA.

 

 

fig 1.1 Prinsippskisse for et planometer.

 

I mere moderne tider er PC-verktøy tatt i bruk ved planimetriske metoder.

Dette har gjort det mulig å utføre beregningene med større effektivitet enn tradisjonelt, både når det gjelder nøyaktighet og tidsforbruk.

For PC finnes det automatiske metoder hvor arealet blir beregnet etter innprogramerte betingelser. I KS300 betyr dette at man f.eks kan kjøre en makro bestående av en rekke komandoer. Programmet vil da kun ta med pixler med et minimum av gråtone i sine arealberegninger.

Det finnes også manuelle metoder for PC. Der man beregne arealer avgrenset av en lukket linje som er manuelt tegnet rundt den aktuelle figuren (Image tool).

 

 

1.4.2 Punkttelling

Punkttelling er en annen metode der man raskt kan anslå et estimat av arealet ved å telle antall punkter i et punktraster som faller på figuren. Denne metoden er ikke alltid like nøyaktig, men den er lite resurskrevenede. Men, dette er avhengig av oppgaven. Metoden er ikke egnet ved beregning av store arealer, fordi det vil bli for tidkrevende å telle så store mengder punkter, og ved relativt små arealer blir metoden lett unøyaktig.

 

 

1.5 Statistikk

 

1.5.1 Regresjonsanalyse

Regresjonsanalysen er den gren av matematisk statistikk som har som mål å utrede eventuelle sammenhenger mellom to eller flere sett av variabler. Det er ofte snakk om å finne frem til formler som kan benyttes til å beregne (tilnærmet) verdiene i ett datasett, på grunnlag av verdiene i ett eller flere andre sett. Data i sistnevnte sett omtales gjerne som prediktorer eller forklaringsvariabler.

Dersom et sett med N tallverdier plottes i kolonne A mot N verdier i en annen kolonne B vil ofte plottets utseende si om det er noen sammenheng, eller om data i B er helt uavhengige av dataene i A. Ligger punktene i en skråstilt, rett eller krum stripe, foreligger det en viss korrelasjon eller gjensidig avhengighet.

Den enkleste formen for avhengighet er linearitet. Ved lineær regresjon søker en å tilpasse likningen for en rett linje slik at den passerer gjennom eller så nært som mulig til punktene i plottet.

En antar da sammenhengen: B1 = b 0 + b 1*A1

(B1 og A1 står her for to elementer med samme indeks i kolonnene A og B.)

Dersom en oppfatter A og B som søylevektorer kan en benytte skrivemåten:

B = b 0 + b 1* A

Metoden er basert på at linjen legges slik til at summen av kvadratene av vertikalavstanden fra linjen til punktene blir minst mulig. I dette tilfellet er A eneste forklaringsvariabel.

Þ Minste kvadraters metode.

 

 

2. BAKGRUNN OG HYPOTESE

 

 

2.1 Bakgrunn for oppgaven

Til oppgaven fikk vi utlevert 50 prostata innleiret i parafin, og hver prostata var delt i skiver og det var laget lysmikroskop-snitt av hver skive. Tumorområdet var markert i alle skivene (fig.2.1 og 2.2). PSA-verdier og ultralyd signal også oppgitt. I tillegg var volum av prostata målt ved nedsenkning i vann (Arkimedes metode) oppgitt.

 

fig.2.1 fig. 2.2
Prinsipp skisse av hvordan en

prostata med urinrør, har blitt kuttet

opp i skiver

Snitt gjennom prostata, svulst området er merket av.

 

2.2 Hypoteser

  1. Metodesammenligning av to metoder for areal/volummåling. Planimetri (PC- basert) mot punkttelling.Valg av metode er viktig fordi mye tid kan spares. H0 - hypotesen er at punktelling er effektivt men mindre nøyaktig.
  2. Gir de ulike volumene samme resultat ?
  1.  
  2. Korrelering av PSA mot alle de ulike tumorvolumene og alder.
  1. I tillegg er det ønskelig å finne hvilke størrelser prostataene hadde når de ble fjernet ved radikal kirurgi, og andelen av tumor i disse.

 

3. MATERIAL OG METODE

Prinsippskisse som viser hvordan man har kommet fram til de ulike volumene.

 

   

Pasient/prostata

   
         
    ê    
         
   

Ultralyd

ð

Volum, Vu

         
    ê    
         
   

Radikal kirurgi

ð

Volum, Va

         
    ê    
         
í ç

Innleiring/snitting/farging

è î
ê       ê
         

Punktelling

     

Scanning

         
ò       ê
         

Volum, Vt

     

Planimetri

         
        ê
         
       

Areal

         
        ò
         
       

Volum, Vp

Forkortelser

Vu: Volum estimert ved ultralyd            
Va: Volum estimert ved nedsenkning i vann
Vp: Volum estimert ved planimetri
Vt: Volum estimert ved punkttelling
vp: Tumorvolum estimert ved planimetri
vt: Tumorvolum estimert ved punkttelling
vap: Tumorvolum (beregnes ved np x Va)
vat: Tumorvolum (beregnes ved nt x Va)
np: Relativt tumorvolum (beregnes ved vp/Vp)
nt: Relativt tumorvolum (beregnes ved vt/Vt)

 

3.1 Areal ved planimetri

3.1.1 Image Tool

Image tool er et data-verktøy som er gratis tilgjengelig på internett. Programet ble lastet ned fra " http://ddsdx.uthscsa.edu/dig/digimage.html" Før de planimetriske metodene kunne utføres måtte metoden kalibreres slik at resultatene kom ut i ønsket enhet (cm2). Dette ble gjort ved at et snitt ble tatt opp på pc-skjermen og en linje av kjent lengde ble tegnet på snittet. Denne avstanden hadde blitt målt på snittet før innscanning. Kalibreringen ble så lagret under et eget filnavn, og kunne hentes opp hver gang verktøyet skulle brukes. Det ble brukt ca 1 minutt per snitt.

Under utførelsen ble ett og ett snitt hentet opp på PC-skjermen, så ble ønsket funksjon i programmet valgt, som i dette tilfellet var arealberegning (fig.3.1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fig.3.1 Viser brukergrensesnittet for Image tool verktøyet. Knappen for arealberegning er avmerket.

 

En linje ble tegnet runt prostata, svulst eller urinrøret ved help av data musen (fig. 3.2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fig.3.2 Viser en svulst hvor ønsket areal er avmerket

 

 

For å slutte kurven rundt det ønskede området måtte man dobbelklikke på venstre musetast. Når dette ble gjort kom det fram en boks med resultatarealet (fig.3.3).

Disse resultatene ble så skrevet ned på et tillaget arbeidsskjema (vedlegg 2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fig.3.3 Viser hvordan det beregnede arealet kommer fram i brukergrensesnittet.

 

 

3.1.2 Areal ved punkttelling

På grunn av prostata sin naturlige størrelse var snittene lagt på store objektsglass, noe som gjorde mikroskop unødvendig. Snittene var transparente og kunne dermed legges direkte over punktrastene, som var laget i Word og skrevet ut på papir. Punktrastene ble enkelt laget som tabeller med punktum i. Det ble erfart at nøyaktigheten på tellingen ble økt ved å skrive ut punktrastene med rutenett. Hvert punkt ble da representert med en rute, noe som gjorde det enklere å angi eksakt areal i grenseområdene. Punktrastene ble laget i to størrelser, det største besto av ruter med areal (0.5x0.5) cm2 mens det minste hadde ruter på (0.25x0.25) cm2. Det store punktrasteret ble brukt for å beregne totalareal, på dette arealet ble areal av urinrør trukket fra. Det minste punktrasteret ble brukt til å beregne svulstareal.

Arealene ble uttrykt ved følgende formler (fig.3.4):

   

                 At = (0,5 x 0,5 x antall talte punkter (ruter)) - antall talte punkter over urinrøret

                 As = 0,25 x 0,25 x antall punkter over tumorområdet

 

fig.3.4 At er det totale arealet av prostata, og As er arealet av svulsten.

 

Tidsforbruk ble anslått til å være ca 2 minutter pr. snitt. Metoden er lite ressurskrevende, i både tid og utstyr, og det er mulig for flere personer å telle samtidig.

Volum beregning

Volum på hver enkelt prostata ble beregnet ut i fra areal og oppgitt tykkelse4 på skivene.

Gitt ved følgende formel (fig.3.5):

 

               Volum = SAi x d

 

Fig.3.5 Ai er areal total areal eller tumor areal, mens d er tykkelsen på snittet

3.3 Scanning

Det ble benyttet en scanner av type ACER ANTPO 610 pluss til innscanning av prostatasnittene. Hver prostata hadde i gjennomsnitt 6 snitt. For å standardisere metoden ble det påsett at alle snittene var orientert i samme retning og det ble brukt samme inscanningsområde på alle snittene. De planimetriske metodene skulle utføres på en PC med skjermoppløsning 1024x768 pixler, og det var ønskelig at prostatascannet ikke ble større enn at det gikk inn på et skjermbilde slik at scrolling skulle unngås under beregningene. Innscanningsområdet ble satt til 630x480 pixler som sammen med en innscannings oppløsning på 200 dpi gav bilder med ønskelig størrelse for den gitte skjermoppløsning. Bildene ble så lagret i *.jpg format, dette er et format som komprimerer bildene slik at de tar liten plass ved lagring, men likevel beholder god biledkvalitet.

Det ble erfart at mest effektive arbeidsmåte var at en person la nye snitt på scanneren mens den andre styrte PC ved å starte scannet og lagre bildene. Det ble da brukt i underkant av 1 minutt pr. bilde.

 

3.4 Statistikk

3.4.1 Regresjon i excel regneark

For å sammenligne prostatavolum og svulstvolum med ulike parametre ble det utført regresjon, uttrykt en sammenheng mellom to parametre i form av en rett linje, som ideellt ville være y = x (rett linje gjennom origo med stigningstall 1). Gjennom regresjonsanalysen ble det beregnet en p-verdi for stigningstallet til regresjonslinjen. Hypotesen var at hvis p var mindre enn 0,05 var det en sammenheng mellom de to testede parametrene.

Beregningene ble utført i excell ved hjelp av funksjonen "regresjon" som ligger under "analyse verktøy" (fig.3.6).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fig.3.6 Viser dialog boksen til regresjons funksjonen i excell.

I dialog boksen, fylles data det skal beregnes regresjon på inn ("input y range" og "input x range"). "Labels" avmerkes hvis det var tekst i øverste rad på disse områdene.Konfidensnivået settes og det må avmerkes hvor man ønsker resultatene skrevet ut (det kan være i et nytt dokument, et nytt ark eller et sted på samme ark som dataene står). I tillegg må "line fit plots" avmerkes hvis man ønsker å få tegnet en graf av regresjonen.

 

3.2.2 Sammenligning av metoder i excel regneark

For å kunne vurdere beste metode for arealmåling ble det beregnet avvik mellom alle målinger gjort på Image tool og punkttelling, henholdsvis både prostataareal og svulstareal. Avvik er absoluttverdien av differansen av sanne areal målt med begge metodene.

Avvik er beregnet ved formel (fig.3.7):

 

 

 

 

Fig.3.7 Avviket er lik absoluttverdien av differansen i aeral mellom to målemetoder.

Resultatene ble for best synliggjøring presentert i et histogram. Ett histogram for måleavvik i prostata og ett for måleavvik i svulst.

 

 

 

4. Resultater

 

4.1 Metode sammenligning av Image tool og punkttelling

4.1.1 Regresjon

Det ble undersøkt om de to metodene var sammenfallende ved hjelp av regresjon. Hypotesen var at hvis p-verdien for stigningstallet var mindre enn 0,05 var det en sammenheng mellom de to metodene. Vi fant en p-verdi på 5,32E-34 som viste at de to metodene var sammenfallende.

Regresjonslinja gir informasjon om det finnes konstante og/eller proporsjonale systematiske feil, den kan skrives på formen:

y = ax + b

Stigningstallet, a, representerer proporsjonale systematiske feil. Ved fullstendig samsvar mellom de to metodene vil a være 1,0, men et stigningstall mellom 0,95 til 1,05 regnes for å være bra5 . Vi beregnet a til å være 1,01 (tabell 4.1) noe som peker i retning av en liten proporsjonal systematisk feil mellom metodene.

Punktet grafen krysser y-aksen, b, forteller om konstante systematiske feil. Verdien vi her får er vanskligere å tolke fordi den er avhengig av hva som måles. Perfekt korrelasjon mellom de to metodene vil gi en b-verdi på null (gjennom origo), des mindre b er des bedre er korrelasjonen. Vi fikk en b-verdi på 0,79 (tabell 4.1), som gir uttrykk for en liten konstant systematisk feil. Image Tool gir jevnt over et noe større resultat enn punkttelling, dette skyldes antageligvis forskjellig kalibrering på de to metodene.

Sannsynligheten for at stigningstallet, a, er forskjellig fra null er gitt ved p-verdien. Hvis denne verdien er mindre enn 0,05 illustrerer dette en lineær sammenheng mellom x- og y-verdiene. Vi fant at det var en lineær sammenheng.

F-verdien forteller det samme som p-verdien, des større den er des bedre er den.

Vi fant en lineær sammenheng også her.

Regresjonsanalysene viser at metodene er så godt som sammenfallende og at det er liten grad av systematisk feil (fig.4.1).

 

 

 

Tabell 4.1 Regresjon mellom Vp og Vt.

Parametre Regresjons linje P-verdi for regresjonskoefisienten F-verdi
Vp –Vt y = 1,01x + 0,79 5,32E -34 1418,70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fig.4.1 Regresjon mellom Imagetool og punkt telling

 

 

 

4.4.2 Avvik ved beregning prostata areal og tumor areal

For å teste på ulikheter mellom metodene ble det utført et avviksstudie. Det ble sammenlignet avvik ved måling av total prostataareal og tumorareal. Her kom det fram at det er forskjell i nøyaktighet ved metodene.

 

 

Tabell 4.2 Avvik mellom total areal mellom Image tool og punkttelling.

Klasse inndeling

Frekvens

% fordeling

5

178

57,1

15

115

36,9

25

14

4,5

55

5

1,5

totalt

312

 

 

Ved den totale beregningen fant vi ikke store avvik, 94% av målingene har et avvik som ligger mellom 0 og 15% (fig.4.2). Større blir forskjellene når vi ser på tumor beregningene, her er avvikene spredd utover et større område, og 13% av snittene har avvik som ligger mellom 25 og 55% (fig.4.3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fig.4.2 Histogrammet illustrerer % avvik mellom prostata areal målt ved Image tool og punkt telling.

 

For å fremstille avviket mellom målemetodene ble det funnet hensiktsmessig å klassifisere resultatene etter avvikenes størrelse i følgende klasser: 5, 15, 25 og 55.

Frekvens resultatene ble så omgjort til prosent etter følgende formel:

Der 312 er totalt antall snitt (dvs antall avviksberegninger utført).

Prosentfordelingen ble fremstilt i to histogram (fig.4.2 og 4.3).

 

 

 

Tabell 4.3 Avvik mellom tumorareal mellom Image tool og punkttelling.

Klasse inndeling

Frekvens

% fordeling

5

131

42,0

15

78

25,0

25

62

19,9

55

41

13,1

totalt

312

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig.4.3 Viser avvik mellom svulstareal beregnet ved Image tool og punkttelling i prosent.

 

 

4.2 Regresjon

4.2.1 Regresjon mellom de ulike volum målingene

Her ble det undersøkt på linearitet mellom de ulike volummålingene. Av tabell 4.4 ser vi at det eksisterer en linearitet mellom alle de forskjellige volumene, men de to metodene som sammenfaller best er volum målt ved nedsenkning i vann og punkttelling.

 

Tabell 4.4 Regresjon mellom de ulike volum målingene.

Parametre Regresjons linje P-verdi for regresjonskoefisienten F-verdi
Va - Vu y = 0,89x + 6,42 1,09E -11 91,90
Va – Vt y = 1,20x + 0,58 1,44E -12 106,37
Va – Vp y = 1,09x + 2,42 4,80E -11 82,25
Vu – Vt y = 1,06x + 0,93 4,42E -11 77,43
Vu – Vp y = 1,00x + 1,44 2,89E -10 67,35

Av regresjonslinjene kan vi lese at ultralyd gir den høyeste måling, deretter følger nedsenkning i vann, mens punktelling og planimetri gir det minste arealet.

Det er tatt med et eksempel på regresjon mellom Va og Vt (fig.4.4).

 

 

 

 

 

 

 

Fig.4.4 Regresjon mellom volum målt ved nedsenkning i vann og punkttelling.

 

4.2.2 Regresjon av PSA mot absolutt og relativt tumorvolum

Det ble utført regresjon mellom PSA og de forskjellige tumorvolum. Tabell 4.5 og 4.6 viser at de absolutte tumorvolumene korrelerer bedre med PSA enn de relative tumorvolumene.

Tabell 4.5 PSA mot absolutt tumorvolum.

PSA mot absolutt tumor volum Regresjons linje P-verdi for regresjonskoefisienten F-verdi

vt

y = 1,15x + 7,77 0,000041 20,33

vp

y = 0,85x + 8,47 0,00028 15,31

vat

y = 1,07x +8,25 0,0000021 28,84

vap

y = 0,03x + 8,60 0,0000048 26,42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig.4.5 PSA korrelert mot absolutt tumorvolum beregnet ved punkttelling.

 

Ser av figurene (fig.4.5 og 4.6) at det er stor spredning på punktene i y-retning (spredning i x-retning er forårsaket av regresjon), men at det likevel er en viss lineær sammenheng, PSA øker når tumorvolum øker.

 

 

Tabell 4.6 PSA mot relativt tumorvolum.

PSA mot relativt tumor volum Regresjons linje P-verdi for regresjonskoefisienten F-verdi

nt

y = 28,78x + 8,49 0,00028 15,37

np

y = 25,88x + 8,59 0,00075 12,93

 

Når vi sammenligner de to regresjonsplottene (fig.4.5 og 4.6) kan vi se at spredningen er større på plottet av PSA mot relativt tumorvolum enn plottet av PSA mot absolutt tumorvolum.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig.4.6 PSA korrelert mot relativt tumorvolum beregnet ved punkttelling.

 

 

 

4.2.3 Regresjon mellom PSA og alder

For å se om det var en sammenheng mellom PSA og alder til pasientene ble det utført en regresjon, både regresjonslinjen (tabell 4.7) og plottet (fig.4.7) viser at det ikke eksisterer noen regresjon mellom disse parametrene.

 

Tabell 4.7 Regresjon mellom PSA og alder.

Parametre Regresjons linje P-verdi for regresjonskoefisienten F-verdi
PSA - alder y = -0,04 +15,39 0,84 0,042

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig.4.7 Regresjon mellom PSA og alder.

 

 

 

4.3 Volum fordeling av prostata

Histogrammet illustrerer prostatas størrelse når radikalkirurgi ble utført på de ulike pasientene (fig.4.8). I histogrammet er prostataene klasseinndelt etter størrelse i cm3. Vi kan lese ut av figuren at gjennomsnittsstørrelsen ligger mellom 30 og 35 cm3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig.4.8 Volumfordeling av prostata beregnet ved punkttelling. Volum er oppgitt i cm3.

 

4.4 Andel tumor i prostata når radikalkirurgi ble utført

Histogrammet nedenfor (fig.4.9) illustrer hvor stor del av prostata som var inntatt av tumor når operasjonen ble utført. Vi ser at de fleste prostataene hadde en svulst som opptok opp til 20% av det totale areal. Men, vi kan se at spredningen er stor, det er ingen entydig tendens.

 

 

 

 

 

 

 

Fig.4.9 %-andelen tumor opptok av prostata ved fjerning. Volum er oppgitt i cm3.

 

 

 

5. DISKUSJON

 

5.1 Viktigst funn i forhold til hypoteser

5.1.1 Hypotese I, metodesammenligning mellom punkttelling og planimetri

Regresjonsanalysen viste at metodene er så godt som sammenfallende. Dette forteller at de systematiske feilene i metodene er små. Først gjennom avviksanalysen fikk vi avdekket forskjeller mellom metodene. Forskjellen var størst mellom tumorarealberegningene, dette skyldes antagelig at punktrasteret som ble brukt til tumorberegningene inneholdt for lite punkter. Forholdet mellom totalareal av prostata og avstanden mellom punktene i det største punktrasteret er forskjellig fra forholdet mellom tumorareal og punktavstanden i det minste punktrasteret som ble brukt.

Av dette kan vi konkludere med at så lenge det er forholdsvis store areal som skal beregnes (i denne oppgaven prostata) er punkttelling å foretrekke, fordi dette er en enkel metode som krever lite ressurser, både når det gjelder utstyr og tid. Det som gjør punktelling så genialt i vår oppgave er at prostata er så stor at man slipper å bruke mikroskop i arbeidet. I tillegg er snittene transperente slik at prostatasnittene kan legges direkte på punktrastet og telles, slipper da å scanne inn bildene slik som må gjøres ved bruk av Image tool.

Ved hyppig bruk av planimetriske beregninger ville det i det lange løp likevel være lønsomt å bruke Image tool, fordi programmet er gratis, det er enkelt i bruk og det er mer nøyaktig ved små arealer. Vi mener at den tid det vil ta å sette seg inn i hvordan programmet fungerer og scanne inn bilder ville jevnet seg ut. I tillegg vil det være mindre slitsomt å utføre de planimetriske beregninger ved Image tool sammenlignet med punkttelling. Det er anstrengende å sitte å telle så små punkter i lengden.

Det ble gjort en sammenligning i tidsbruk mellom de to metodene, der vi fant at punkttelling krevde ca 2 minutter per snitt. Planimetri krevde litt mindre tid (1 minutt), men her kom scanning i tillegg, noe som tok i underkant av et minutt per bilde. På denne typen oppgave var det punkttelling som kom klart best ut i tidsforbruk, men dette trenger ikke være tilfelle i andre situasjoner. Hvis det er veldig store områder som skal punkttelles blir dette altfor tidkrevende.

 

5.1.2 Hypotese II, gir de ulike volumene samme resultat?

Helt ideelt skulle de ulike volummålingene gitt samme resultat. Regresjonsanalysene som ble utført viser at dette ikke er tilfelle. Hadde volumene vært like skulle stigningstallet, a, i alle regresjonsligningene vært lik 1,0 og skjæringspunktet med y-aksen, b, skulle vært null. I våre resultater ligger a spredt i området 1,0 ± 0,20, men blir aldri lik 1,0, mens b ligger mellom 0,58 til 6,42.

 

Årsakene til disse variasjonene i volum er mange. Feilkildene kan grovt deles inn i to typer:

1. Er feil relatert til oppdeling av prostata i skiver, snittskjæring fra hver side. I utregningene antas det en fast konstant og kjent avstand mellom alle snittene. I praksis kan denne avstanden variere, og ikke alltid er snittene parallellle til hverandre. Feil oppstått på denne måten er det umulig å gjøre noe med. Volum beregnet ved nedsenkning i vann og ultralyd har ikke denne typen feil.

2. Er feil knyttet til unøyaktigheter i våre målinger av areal. Av regresjonsligningene kan vi at også denne typen feil i er liten, fordi det er en lineær sammenheng mellom alle de ulike volummålingene.

Volum beregnet ved punkttelling og Image tool inneholder både type 1 og 2 feil, noe som burde tilsi større unøyaktighet i disse målingene enn volum bestemt ved nedsenkning i vann og ultralyd. Dette er nok riktig, unøyaktigheter av type 1 kan ikke unngås, men er tydligvis minimale, siden regresjon mellom metoder bare med type 1 feil og metoder med begge typer feil viser god sammenheng. Dette tyder på at metodene gir forholdsvis like volum, som et eksempel ble regresjonen mellom ultralyd måling og planimetri: y = 1,00x + 1,44, og p-verdien ble 2,89E-10, noe som er svært bra.

Siden volumene vi bestemmer ved hjelp av punkttelling og planimetri er helt avhengig av avstanden mellom skivene, og denne kan settes nesten som vi vil blir volumresultatene meget særegne. Volum som er bestemt ved ultralyd og nedsenkning i vann mangler denne usikkerheten, og kan derfor ikke uten videre sammenlignes.

Vi ser at alle volumene er nesten like store, dette antyder at skrumpningen er ytterst liten. Under fremføringsprossesen vil prostata skrumpe og dette burde gi utslag på Vp og Vt. Resultatene indikerer at avstanden mellom skivene, d, er satt for høyt. Men, absoluttverdiene av punkttelling og Image tool vil ikke gi utslag på regresjonen, noe man ser av resultatene.

Som en konlusjon kan vi si at det vil være vanskelig å svare på om volumene er like på grunn av denne usikkerheten i d i type 1 feil hos volum bestemt ved planimetri og Image tool. Men, vi kan anslå at både volum ved nedsenkning i vann og volum ved ultralyd gir forholdsvis like svar, og at volum ved planimetri og volum ved punkttelling på sin side gir like svar. Av våre resultater går det fram at alle metodene er forholdsvis like, men som diskutert må dette taes med en klype salt.

 

5.1.3 Hypotese III, korrelering av PSA mot de ulike tumorvolumene og alder

Her er det ønskelig å finne ut hvilke av de ulike volummålingene som korrelerer best med PSA, for som regresjonsresultatene viser er det en sammenheng mellom PSA og alle de ulike tumorvolumene, både de absolutte og de relative. Likevel kan vi se en tendens av at korrelasjonen er best mot de absolutte volummålingene.

På grunn av stor personlig variasjon i konsentrasjonen av PSA, kan verdiene svinge opptil 50%, avhengig av fysisk aktivitet og hormonstatus. Dette gjør et sammenligningsstudie vanskelig. Noe som også vises på plottetene (fig.4.5 og 4.6) der vi ser stor spredning i y-retningen.

Regresjonsanalysen som ble utført på PSA mot alder viste ingen sammenheng. Det er altså ikke slik at man ved økt alder får høyere eller lavere PSA-verdi.

Det kan derfor konkluderes med at PSA ikke er en fasit på hvor fremskredet canceren i prostata er, men en god indikator. Det er en sammenheng. Men, man må alltid ta de store personlige variasjonene i betraktning, det finnes pasienter med høy PSA verdi, men liten svulst og omvendt.

 

5.1.4 Hypotese IV, hvor stor var prostataene når de ble fjernet ved radikal kirurgi, og hvor stor var andelen av tumor i disse?

Histogrammet over volumfordelingen (fig.4.8) viser at de fleste prostataer har et volum mellom 30 og 35 cm3 når de fjernes. Og når vi da vet at en normal prostata er ca i størrelsesorden 24 cm3 så ser vi at prostata jevnt over er forstørret når radikal kirurgi utføres.

Konklusjonen her blir at prostata oftest øker i størrelse ved cancer.

Histogrammet over andel tumor i prostataene (fig.4.9) viser en større spredning. Det er en svak tendens til at tumorandelen av prostata er under 25%, men dette er klart ikke entydig. Dette resultatet er egentlig ikke overraskende fordi pasientene vil oppsøke lege i forskjellige stadier av sykdomsforløpet. Legene ønsker å få operert pasientene så tidlig som mulig etter at cancer har brutt ut, men dette er ofte ikke mulig i mange tilfeller fordi pasienten oppsøker lege sent i sykdomsforløpet. Dette er nok også grunnen til at histogrammet viser så stor variasjon av tumorandel i prostata.

Det er alltid et overordnende mål å få operert pasienter med prostata cancer tidligst mulig, men som vi ser av figur 4.9 at dette ofte ikke er tilfelle. Årsakene til dette er diskutert ovenfor. Det må altså derfor være hensiktsmessig og diskutere metoder for å få pasienten til å oppsøke leger på et tidligere tidspunkt. Massescreening av PSA-verdier kan være en mulighet. Men, som tidligere nevnt er ofte denne verdien usikker og må derfor brukes med forsiktighet. Kanskje økt opplysning slik som vi ser blir gjort med mammacancer hadde ført til en positiv nedgang i antall dødsfall forårsaket av prostatacancer. Prostatacancer er jo den vanligste kreftformen hos menn i Norge, og det kan være mye å hente ved å drive opplysning og forebyggende arbeid.

 

 

6. REFERANSELISTE

1) Brodal, Per m.fl.,

Menneskets anatomi og fysiologi,

J.W.Cappelens Forlag AS, 1990, Oslo

2) Brown, Barbara A,

Hematology: Principles and procedures, 6.ed.,

Lea & Febiger, 1993, Philadelphia, London

3) Daae, Cecilie

Fakta om PSA

http://www.doktoronline.no/nyheter/arkiv/prostata2.htm#FAKTA

4) Goldstein, Martin M.,MD og Messing Edward M.,MD,FACS

Prostata and bladder cancer screening,

Elsevier Science Inc, 1998,American College of Surgeons

5) Kvande, Per Chr.,

Statistikk hefter,

HIST, bioingeniørutdanningen, 1994, Trondheim

6) Lyon, Hans m.fl,

Histokemi I og II,

DSR Forlag Landbohøjskolen, 1985, København

7) Mecsei, Reidun

Fremstilling av vev for mikroskopi, Histopatologisk teknikk

Tilrettelagt for bruk ved bioingeniørutdanningen i Trondheim, 1996

8) Reith, Albrecht og Mayhew, Terry M.,

Sterology and morphometry in electron microscpy, problems and solutions,

Hemisphere publishing corporation

9) Stokke, Oddvar (red.),

Klinisk biokjemi og fysiologi,

Universitetsforlaget, 1997

10) Stakkestad, Jacob A. og Åsberg, Arne,

Brukerhåndbok i klinisk kjemi (student utgave),

Akademisk fagforlag AS, 1996

11) Wæhre, Håkon

Sykdommer i testikklene og prostata

http://www.sol.no/helsenett/2_19/2_18_4_6_s5.html

 

 

 

7.VEDLEGGSLISTE

 

Vedlegg 1: Ordliste

Vedlegg 2: Arbeisdskjema for Image tool og punkttelling.

Vedlegg 3: Punktraster

Vedlegg 4: Rådata over alle beregnede og målte volum.