1Archivio Italiano di Urologia e Andrologia 2012; 84, 4

PRESENTATION

Modifications of the bladder wall (organ damage)in patients with bladder outlet obstruction:Ultrasound paremeters

Andrea Benedetto Galosi 1, Daniele Mazzaferro 2, Vito Lacetera 2, Giovanni Muzzonigro 2, Pasquale Martino 3, Giacomo Tucci 4

1 Division of Urology, Area Vasta 4, ASUR Marche, Augusto Murri General Hospital, Fermo; 2 Institute of Urology, Polytechnic University of Marche, Azienda OU Ospedali Riuniti, Ancona;3 Institute of Urology, Dept. DETO, University of Bari, Italy;4 Urinary Incontinence Unit, Division of Urology, Murri General Hospital, Fermo, Italy.

Introduction: Progressive changes in the bladder wall are observed in men with lowerurinary tract obstruction secondary to benign prostatic enlargement (BPE). The highpressure discharge cause initially an increase in the proportion of smooth muscle (hyper-plasia / hypertrophy of the detrusor) to changes in the advanced stages of bladderdecompensation (fibrosis), hyperactivity and decreased functional capacity. Early iden-

tification of bladder changes by noninvasive transabdominal ultrasound can move towards ther-apeutic choices that can prevent further organ damage in the bladder wall. Aim of our study is toreview ultrasound (US) parameters, that are considered reliable and reproducible, showing thedamage of the bladder wall.Methods: We performed a literature review to detect US parameters according our aims. Ourclinical experience was evaluated in retrospective manner to detect feasibility and limitations ofthese parameters in men with different degrees of bladder damage secondary to BPE.Results: Measurement of the Bladder Wall Thickness (BWT) or Detrusor Wall Thickness (DWT)by US is reliable, at least 3 measurements of the anterior bladder wall taken at a filling volumeof 250 ml. In particular, the DWT [thickness of the muscle hypoechoic between two layershyperechoic serosa and mucosa] is considered the best diagnostic tool to measure detrusorhypertrophy using cut-off value > 2.9 mm in men. US derived measurements of bladder weight(Estimated Bladder Weight, EBW) is another noninvasive tool for assessing bladder modifica-tions in patients with Bladder Outlet Obstruction (BOO): cut-off value 35 gr. Technique formeasuring the BWT and EBW relies in conventional US 7.5-4 MHz or using the automatic sys-tem of calculation (BVM 6500 3.7 MHz). The variability of measuring intra-operator (4.6 to5.1%) and inter-operator (12.3%) is acceptable. Also conventional US detects established signsof bladder damage: diverticulosis, trabecolations in the bladder wall (pseudo-diverticula), calculiand post-void residual urine (> 50cc). Furthermore the Intravescical Prostate Protrusion (IPP),easy measured by transabdominal ultrasound, is strongly correlated to obstruction in men withBPE (cut-off 12 mm). Measure, quantify and monitor the cervico-urethral obstruction in menwith symptomatic BPE is possible by non-invasively US the response of the bladder wall. Earlyidentification has the advantage of adopting therapeutic measures sufficient to prevent progres-sion of bladder damage measuring DWT, EBW in addition to established US paremeters.Conclusions: US derived measurements of DWT and EBW are reproducible and reliable.Transabdominal US also detect established bladder damage such as diverticula, stones, PVR,while IPP measurement seems to be correlated to BOO. US bladder parameters are consideredpotential noninvasive clinical tools for baseline assessment of patients with BOO. In particularnoninvasive US parameters could be useful for longitudinal studies monitoring in men withlower urinary tract obstruction secondary to BPE.

KEY WORDS: Prostatic hyperplasia; Urinary bladder; Urinary bladder neck obstruction; Ultrasonography;Prostate.

Summary

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A.B. Galosi, D. Mazzaferro, V. Lacetera, G. Muzzonigro, P. Martino, G. Tucci

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METODIAbbiamo eseguito una revisione della letteratura e inbase alla nostra esperienza clinica abbiamo valutato unaserie di casi clinici con ipertrofia prostatica con vari gradidi danno dorgano secondari ad ostruzione cervico-ure-trale secondaria ad IPB. Sono state analizzate le sezioni istologiche delle vescichein pazienti che erano affetti da patologia ostruttiva e con-frontati con casi senza patologia ostruttiva (Figure 1-3). Si fa riferimento alle seguenti definizioni: Ostruzione cer-vico-uretrale (BOO: Bladder Outlet Obstruction) definiscein maniera generica tutte le forme di ostruzione al deflus-so vescicale (tra cui L'IPB e le stenosi uretrali). L'Ipertrofiaprostatica (BPE: Benign Prostatic Enlarge ment) indica uningrossamento prostatico. Si tratta di una diagnosi pre-suntiva basata sulle dimensioni della ghiandola.

Figure 1.

Macrosezione istologica con ipertrofia detrusore.

Figure 2.

Macrosezione istologica di vescica normale.

Figure 3.

Macrosezione istologica di vescica con modificazionifibrotiche ed ipertrofia del detrusore.

INTRODUZIONELa patologia ostruttiva delle basse vie urinarie seconda-ria ad ipertrofia prostatica (IPB) causa progressive modi-ficazioni della parete vescicale (1, 2). Le elevate pressio-ni di svuotamento, dimostrate dallurodinamica, causanoinizialmente un incremento della quota di muscolo liscio(iperplasia/ipertrofia detrusoriale) fino a modificazioniper stadi avanzati di scompenso vescicale (fibrosi), iper-attivit o diminuzione della capacit funzionale. Si defi-nisce danno della parete vescicale la presenza di almenouna delle seguenti condizioni: ipertrofia del detrusore (>5 mm), fibrosi della parete vescicale, calcoli vescicali,diverticolosi vescicale, pseudodiverticoli associati a tra-becolazioni vescicali, residuo urinario post-minzionale> 50 ml fino alla ritenzione urinaria. Lipertrofia del detrusore vescicale pu essere dovuta siaa ostruzione cervico-uretrale (ostruzione prostatica ouretrale) che a iperattivit detrusoriale (sindrome vesci-ca iperattiva) o vescica neurologica (1, 3). Nellinquadramento diagnostico iniziale del paziente conLUTS lipertrofia del detrusore pu avere quindi variecause (ostruzione, iperattivit detrusoriale, raramenteuna causa neurologica). Negli uomini con sintomiostruttivi associati ad ingrandimento della prostata li-pertrofia del detrusore un parametro che consente dipredire il grado di ostruzione cervico-uretrale se correla-to con altri dati clinici (RPM, tracciato uroflussimetrico,volume ghiandolare) (4). Lipertrofia del detrusore unparametro da monitorare per valutare modificazionidurante o dopo terapia medica (5). Lidentificazione pre-coce delle modificazioni vescicali indotte dallostruzionecervico-uretrale pu orientare verso scelte terapeuticheche possano prevenire la progressione del danno dorga-no della parete vescicale. Lo scopo del nostro studio quello di codificare e dif-fondere i parametri ecografici, oggi ritenuti riproducibi-li ed attendibili, che dimostrano le modificazioni dellaparete vescicale in modo non invasivo.

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US paremeters to evaluate bladder modifications in BOO

proporzionale alla frequenza delle sonde: da 7.5 e 3.5MHz hanno una risoluzione di 0.13 e 0.3 mm, rispettiva-mente. La misurazione manuale rimane superiore a quellaautomatica, ma richiede pi tempo e maggiore abilit.Viene effettuata sulla parete anteriore delladdome a riem-pimento di circa 250 cc, calcolando lo spessore delmuscolo ipoecogeno compreso tra due strati iperecogeni(sierosa e mucosa), il valore finale la media di almeno 3misurazioni. Alcuni hanno proposto di misurare la pareteposteriore usando sonde transrettali poich non sono statedimostrate differenze nello spessore nelle varie parti dellavescica. La variabilit di misurazione intra (4,6-5,1%) edinter-operatore (12,3%) accettabile.

Protrusione prostatica intravescicale (IPP)LIPP non espressione del danno dorgano vescicale inseguito a BOO, ma poich ha unalta correlazione con iparametri funzionali di ostruzione cervico-uretrale ci sembrato giusto introdurlo nella valutazione ecograficanon-invasiva. Questo viene calcolato con sonda addomi-nale per via sovrapubica con scansione longitudinalemisurando laltezza (protrusione) della prostata rispettoalla linea che definisce la circonferenza vescicale che passaper la base prostatica (Figure 4). Come proposto da Tanand Foo, si possono identificare 3 gruppi di pazienti inbase al grado di IPP: grado 1IPP < 5 mm, grado 2: 5-10mm, e grado 3: > 10 mm (17). Tubaro e coll. hanno iden-tificato come cut-off ideale il valore di 12 mm per avere lamassima correlazione con la BOO (18).

Lecografia addominale tradizionale Questa identifica la presenza di diverticoli, pseudo-diverticoli e trabecolazioni della parete vescicale, calco-losi vescicale e consente di calcolare il residuo urinariopost-minzionale. La presenza di diverticoli, trabecolazioni e calcolosivescicale sono segno di una danno dorgano conclamato(Figure 4-6). Il residuo post-minzionale clinicamenterilevante per valori > 50 ml. Questultimo intesocome diminuzione della capacit funzionale e deve esse-re correlato in percentuale al volume vescicale ed esegui-to evitando sovradistensione vescicale.Focali ispessimenti della parete vescicali devono esseredistinti dal diffuso ispessimento della parete: focali ispes-simenti sono legati a tumori, cistite acuta/ghainolare,tubercolosi, endometriosi, lesioni infiammatorie.

DISCUSSIONEIl nostro studio esalta il ruolo dellecografia nella valuta-zione dei parametri vescicali che sono espressione dellamodificazioni della parete vescicale in pazienti con dia-gnosi di BPO. Definiamo pertanto queste modificazionicome danno dorgano, che pu essere sia reversibile cheirreversibile. Ad esempio lEBM diminuisce significativa-mente da 52.9 22.6 g a 31.6 15.8 g a 3 mesi dopoprostatectomia (15). I precedenti lavori pubblicati si sono concentrati sullaaccuratezza diagnostica dei parametri ecografici per la dia-gnosi non-invasiva di ostruzione cervico-uretrale comealternativa allo studio urodinamico di pressione-flusso.Invece, la nostra revisione si basa sul principio utilizzare i

L'Ostruzione prostatica benigna (BPO: Benign ProstaticObstruction) indica una ostruzione dimostrata da unostudio pressione-flusso oppure fortemente sospettata sullabase di un esame uroflussimetrico patologico associato adingrossamento della ghiandola.

RISULTATI

Lo Spessore della parete vescicale (BWT)Uno studio ha rilevato in una popolazione normale valo-ri mediani 2.3 mm (IC 25-75: 1,8-2.7 mm), variabilit9.8% (IC 25-75: 4,9%-14%). Correlazioni urodinami-che dimostrano una correlazione elevata (88%) conpatologia ostruttiva per valori BWT > 5 mm, valori com-presi tra 3,1 e 5 mm rilevano ostruzione nel 37%. Valoridi BWT > 3,1 mm sono da considerare sospetti e anor-mali (6). Le limitazioni legate alla misurazione sonolegate a variabili che rendono disomogeni gli studi, per-tanto la definizione di un cut-off non stato uniforme-mente accettato (7, 8).

Stima del peso vescicale Il calcolo del peso vescicale (EBW, Estimated BladderWeigth) risente meno del grado di distensione vescicale ed stato introdotto per rendere pi attendibile la stima eco-grafica (9). Si correla significativamente al grado di ostru-zione cervico-uretrale (10). Il calcolo viene eseguito con laseguente formula: SA BWT 0.957 g/ml peso specifico.Il calcolo pu essere eseguito con sistema automatico ocon ecografia tradizionale. Un recente studio ha analizzato con il sistema automaticouna popolazione di soggetti normali rilevando valorimediani 48.5 gr (IC 25-75: 43,7-53), variabilit 7,9% (IC25-75: 4-11%). Pertanto valori > 48 gr possono essere rite-nuti anorma li, utilizzando il sistema automaticoBladderscanner (11, 12). Il calcolo eseguito con lecografiatradizionale rileva valori di cut-off di 35gr (13). Di parti-colare interesse lo studio che misura il EBW prima edopo prostatectomia: EBW diminuisce significativamenteda 52.9 22.6 g a 31.6 15.8 g a 3 mesi dopo prostatec-tomia di so strut tiva (14). Tale pa ra metro identifica unareversibilit delle mo di ficazioni della parete vescicaleindotte dallostruzione dal BOO. Miyashita et al. (15) hanno calcolato lEBW in uomini cone senza ritenzione acuta di urina. Il 90% dei pa zienti conritenzione aveva un valore di EBW a 35 gr rispetto al41% senza ritenzione. Allanalisi multivariata, let e lEBWsi correlavano alla ritenzione urinaria. Inoltre un valore diEBW > 35 gm era associato ad un rischio 13.4 volte mag-giore di sviluppare ritenzione urinaria acuta. In uno studiolongituginale con limpiego di alfalitico per LUTS, lEBWera 35 gr in circa la met degli individui (16).

La tecnica ecografica di misurazione Si utilizza lecografia convenzionale con sonda addomina-le o lineare poste a livello sovrapubico con frequenze 9-4MHz. possibile utilizzare un apparecchio automaticoecografico che ha un particolare sistema di calcolo (BVM65003.7 MHz scanner). Entrambi i metodi funzionano,ma nel 2-14% dei casi il sistema automatico non consen-te un calcolo attendibile. La risoluzione inversamente

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parametri ecografici ve -scicali come misura -zione e quantificazionedelle modificazioni in -dotte sulla parete vesci-cale dallostruzione. Questi rilievi si riferisco-no ad una popolazionedi pazienti con diagnosiclinica ipertrofia prosta-tica e sintomatologiaprevalentemente ostrut-tiva. Lesame u rodina -mico rimane lo standarddi riferimento per la dia-gnosi di ostruzione cer-vico-uretrale. Non vo gliamo sottoli-neare la capacit diagno-stica dei parametri eco-grafici quan to piuttosto

dimostrare la capacit di identificare le modificazioni vesci-cali e monitorarle nel singolo paziente nel tempo in modoaffidabile e ripetibile. Questi parametri possono essere uti-lizzati anche per monitorare lefficacia della terapia (5).I parametri ecografici (misurabili e quantificabili) servi-rebbero quindi a valutare inizialmente il paziente conIPB sintomatica e poi a monitorarlo nel tempo, identifi-cando eventuali benefici o peggioramenti legati allevolu-zione della malattia e della sua terapia.Al momento non sono stati condotti trial clinici longitu-dinali, ma lapplicazione di questi parametri ideale pervalutare nel tempo levoluzione clinica e sintomatologicalimitando luso dellurodinamica a casi selezionati e solonella fasi inziali. Questi concetti sono stati recentementeespressi da un gruppo di ricerca dellInternationalConsultation on Incontinence-Research Society (2).Nella fase diagnostica iniziale del paziente con IPB, il cal-colo del peso vescicale e dello spessore detrusoriale sonopotenzialmente utili per valutare la gravit dellostruzionecervico-uretrale o della iperattivit detrusoriale, limitandole indicazioni allo studio urodinamico. Come per il pazien-te affetto da ipertensione arteriosa, lecocardiografia rap-presenta la misura del danno dorgano a livello cardiaco,cosi la vescica nel paziente ostruito. Tale paragone ipotiz-zato da Tubaro e Miano nel 2002, sebbene proposto perdiagnosticare lostruzione, rimane valido ed attuale.Lecografia vescicale viene oggi usata per misurare il dannoindotto sulla parete vescicale da elevati pressioni di svuota-mento pur non trascurando la sua capacit diagnostica nel-lostruzione. Il danno vescicale conclamato evolve in due condizioni: laprima lo scompenso vescicale che caratterizzato dallaritenzione urinaria (acuta o cronica) e misurabile con ilRPM; la seconda linvoluzione fibrotica (Figura 3) dellaparete vescicale, che si caratterizza per la riduzione dellacompliance e della capacit, concomitano sintomi dellafase di riempimento oltre che ostruttivi. Lidentificazioneprecoce del danno ha il vantaggio di adottare provvedi-menti terapeutici adeguati ad evitare una progressione deldanno vescicale e quindi ridurre la sintomatologia urinariao renderla quanto meno reversibile.

Figure 5.

Caso limite in cui si rileva un notevole spessore della parete vescicale (linea) in paziente con ritenzione

acuta di urina e catetere a dimora (rombo).

Figure 6.

Macrosezione istologica di vescica con diverticolo vescicale e ipertrofia colonnare del detrusore.

Figure 4.

A sinistra le stelle indicano le trabecolazioni della parete vescicale con pseudodiverticoli (freccie), a destra la linea misura la protrusione prostatica intravescicale.

Una limitazione per il calcolo del DWT e EBW datadalla difficolt di eseguire lecografia a volumi prefissatidi riempimento vescicale, lesecuzione di tali test primadella uroflussimetria potrebbe essere una soluzione sem-plice e facile nella pratica clinica. Tali esami combinatipotrebbero chiamarsi eco-urometria. Kessler e al. (19) per primo ha suggerito di misurare iparametri di DWT e IPP a vescica piena subito primadelluroflussimetria e ovviamente eseguire un residuodopo minzione.

CONCLUSIONII parametri ecografici di danno vescicale sono riproduci-bili, attendibili e non invasivi. Limplementazione nellapratica clinica di tali parametri pu aiutare nella diagno-si precoce ed evitare una progressione del danno sullaparete vescicale. Lopzione ecografica ci consentir dieseguire studi di monitoraggio nei pazienti con ostruzio-ne cervico-uretrale secondaria a IPB.

RINGRAZIAMENTIPer aver fornito le immagini istologiche il Prof. RobertoMontironi, Uro-Patologo Anatomia Patologica Area Vasta4, Fermo e Universit Politecnica Marche, Ancona.

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US paremeters to evaluate bladder modifications in BOO

CorrespondenceAndrea B. Galosi, MD, PhDChief Division of Urology, Dept of Surgery, ASUR Marche, A. Murri General HospitalVia Murri 18, I-63900 Fermo, Italygalosiab@yahoo.it

Giacomo Tucci, MDUrologist, Urinary Incontinence Unit, Division of Urology, Murri General Hospital, Fermo, Italytucci.giacomo@virgilio.it

Daniele Mazzaferro, MDResident in UrologyInstitute of Urology, A.O. Ospedali Riuniti, Ancona, Italydanima33@katamail.com

Vito Lacetera, MD, FEBU, Urologist, A.O. Ospedali Riuniti, Ancona, Italy vlacetera@gmail.com

Giovanni Muzzonigro, MDProfessor of Urology, Chief Institute of Urology, A.O. Ospedali Riuniti, Ancona, Italyg.muzzonigro@univpm.it

Pasquale Martino, MDPresident SIEUN, Institute of Urology, University of Bari, Italymartino@urologia.uniba.it