Введение к работе
Актуальность проблемы
Современная лучевая диагностика, сформировавшаяся на базе классической рентгенологии в 70-х - 80-х годах XX века, играет в настоящее время решающую роль в распознавании многих заболеваний, в том числе патологии почек и мочевыводящих путей. Именно методы медицинской визуализации, в зависимости от свойственной каждому из них информативности, определяемой степенью чувствительности, специфичности и точности, позволяют решать задачи такого рода. Вместе с тем, критерием достоверности результатов любого диагностического приема или приемов и сделанного на их основании клинического заключения по праву продолжают оставаться данные патоморфологиче-ского исследования, вышедшего в последние годы на генный уровень идентификации патологического процесса.
Поэтому, несмотря на использование всего арсенала интроскопических методов (обзорная и экскреторная урографии, ретроградная уретеропиелогра-фия, рентгеноконтрастная ангиография, радионуклидные методы, УЗИ, РКТ) для выявления новообразований, других заболеваний почек и создания соответствующих алгоритмов (Л.Д. Линденбратен и соавт., 1997; А.Ю. Васильев и соавт., 2002; R.L. Eisenberg, 2002), для постановки заключительного диагноза требуется гистологическое подтверждение. Попытка объединения в единый комплекс начального и заключительного диагностических этапов привела к разработке и внедрению в практику пункционной биопсии почки под контролем ультразвукового исследования или рентгеновской компьютерной томографии (П.М. Котляров и соавт., 2003; В.П. Харченко и соавт., 2003; J.C. Higgins et al., 2001). Однако этот инвазивный подход не решает всех задач, например, оценки степени распространенности опухоли, имеет свои противопоказания и ограничения (М.М. Кисвянцев и соавт., 2003; A. Preda et al., 2003).
Одним из путей повышения информативности лучевой диагностики, способным хотя бы отчасти приблизить ее по надежности к результатам патомор-фологического исследования при распознавании бластом и опухолеподобных поражений почек, может стать применение магнитно-резонансной томографии — нового представителя семейства методов медицинской визуализации, благодаря известным достоинствам (П.А. Ринк, ред., 1995; С.К. Терновой и соавт., 2001) ставшего незаменимым диагностическим инструментом в неврологии и нейрохирургии (А.Н. Коновалов и соавт., 2001; Т.А. Ахадов, 2003; В.Н. Корниенко и соавт., 2004; V. Antunovic et al., ed., 2002).
Отношение к MPT как эксклюзивному методу выявления заболеваний центральной нервной системы стало меняться в конце прошлого и начале нынешнего веков в связи с существенным увеличением количества MP- томографов и, как следствие,' их широкой эксплуатацией в многопрофильных стацио-
5 нарах. При этом оказалось, что диагностическая значимость метода в других областях клинической медицины, в частности, в урологической практике, изучена явно недостаточно. Многие вопросы, касающиеся информативности МРТ при идентификации патологии органов забрюшинного пространства, в том числе почек, остаются без четкого ответа из-за ограниченного опыта ее применения и относительной, до последнего времени, недоступности (малое число приборов в учреждениях здравоохранения).
В определенной мере такое положение обусловлено и широким использованием в течение длительного времени для этой цели УЗИ, РКТ (Н.А. Лопат-кин и соавт., 1989; Ф.И. Тодуаи соавт., 1991; М.Ф. Трапезникова и соавт., 1993; В.В. Митьков, ред., 1996; Ю.Г. Аляев и соавт., 2002; E.I. Bluth et al, 2001; М. Prokop et al., 2003), обеспеченных большим аппаратным парком и хорошо разработанным технико-экономическим обоснованием их проведения.
Несомненно, требуют уточнения ранее полученные данные о надежности распознавания различных заболеваний почек с помощью МРТ. Необходимость такой коррекции вызвана быстрым совершенствованием самого метода, заключающегося в появлении нового поколения MP- томографов с индукцией постоянного магнитного поля от 0,1 до 3,0 Тл, имеющих мощные градиентные системы и соответствующее программное обеспечение; в разработке оригинальных импульсных последовательностей и контрастирующих веществ. Представляется весьма перспективным детальное изучение феномена высокого уровня естественного тканевого контраста - одного из основных достоинств МРТ. Применительно к рассматриваемой проблеме, практическая реализация этих результатов может дать возможность не только идентификации новообразований почки, но и дифференциации отдельных структурных элементов опухоли, типа ее роста, а также оценки состояния прилегающей почечной паренхимы, окружающих тканей и региональных лимфатических узлов.
Успешное решение этой задачи позволит существенно повысить информативность МРТ, лучевой диагностики в целом и отчасти приблизиться к таковой, свойственной патоморфологическому исследованию. Для этого, разумеется, необходимо создание полноценного методического обеспечения проведения МРТ забрюшинного пространства как взрослым, так и детям, включающего оптимальный набор основных и дополнительных ИП, показания к применению контрастного усиления, другие приемы, улучшающие качество результатов. Работа такого рода важна и потому, что до настоящего времени отсутствует научно обоснованный и экономически оправданный алгоритм выполнения МРТ пациентам с патологией почек, других органов и систем ЗП. Каждый специалист, отделение или лаборатория осуществляют эту диагностическую процедуру в зависимости от собственных предпочтений, опыта и технических возможностей имеющейся МРТ- техники. Использование в настоящем исследова-
ний аппарата с напряженностью постоянного магнитного поля 0,5 Тл, являющегося как бы промежуточным звеном между низко- и высокопольными приборами, позволит достаточно просто экстраполировать разработанные методические подходы на MP- томографы с иными техническими характеристиками.
Совокупность полученных данных даст возможность определить роль и место МРТ в комплексе методов медицинской визуализации, применяемых сегодня для выявления заболеваний почек, а также найти обоснованное компромиссное решение между диагностической эффективностью и экономической целесообразностью их использования, что, несомненно, важно для учреждений практического здравоохранения.
Приведенная информация свидетельствует об актуальности избранной темы исследования.
Цель исследования — изучить диагностические и дифференциально диагностические возможности МРТ, надежность и достоверность получаемых с ее помощью результатов при выявлении, идентификации опухолей, других заболеваний почек и оценке степени распространенности неопластического процесса путем сопоставления статистически значимых данных этого метода и па-томорфологического исследования.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
Определить возможности МРТ в визуализации структурных элементов почки и забрюшинного пространства, являющихся основными при определении локализации и оценке степени распространенности патологического процесса. Составить подробное описание нормальной МРТ- картины почек и топографической анатомии ЗП путем сопоставления серий MP- томограмм в трех ортогональных проекциях с соответствующими анатомическими схемами.
Разработать оптимальные протоколы проведения МРТ на приборах со средней напряженностью постоянного магнитного поля при исследовании пациентов с подозрением на заболевания почек.
Установить перечень дополнительных ИП, других методических приемов, включая использование парамагнитных контрастирующих веществ, и определить показания к их применению для получения уточняющей диагностической информации.
Изучить особенности выполнения томографического исследования детей, МРТ- картину почек и забрюшинного пространства у них.
Изучить МРТ- семиотику доброкачественных и злокачественных опухолей почек различного гистологического строения и их отдельных структурных элементов.
Определить и классифицировать МРТ- признаки распространения опухоли почки в окружающие органы и ткани, а также метастатического поражения региональных лимфатических узлов.
Оценить дифференциально диагностические возможности МРТ в распознавании доброкачественных и злокачественных новообразований почек, а также различных гистологических вариантов почечноклеточного рака и нефробластомы.
Изучить МРТ- семиотику неопухолевых заболеваний почек, патологических процессов в окружающих органах и системах, которые могут имитировать наличие новообразования почки.
На основании полученных данных определить роль и место МРТ в комплексе лучевых методов диагностики, применяемых для исследования почек.
Научная новизна
Впервые детально изучена и подробно описана МРТ- семиотика доброкачественных и злокачественных новообразований почки различного гистологического строения, в том числе редко встречающихся вариантов, а также других заболеваний этого органа, которые могут симулировать наличие опухоли в почке. Показана возможность идентификации с помощью МРТ элементов строения почечных бластом, вторичных изменений их структуры и прилегающей паренхимы почки, развивающихся в процессе неопластического роста. Впервые установлено, что ПКР имеет изо-, гипоинтенсивный, а не, как принято считать, гиперинтенсивный MP- сигнал на Т2- ВИ относительно почечной паренхимы; гиперинтенсивная составляющая обусловлена наличием вторичных изменений в его ткани. Описаны новые МРТ- признаки малой интрапаренхи-матозной эпителиальной карциномы и уточнена МРТ- семиотика распространения злокачественных опухолей почки в окружающие органы и ткани, в том числе тромбоза крупных венозных сосудов и метастатического поражения региональных лимфатических узлов. Предложен способ оценки эффективности ПХТ опухоли Вильмса на основании МРТ- данных, заключающийся в вычислении индекса редукции и определении степени выраженности вторичных изменений в ткани нефробластомы. Показана эффективность МРТ в распознавании рецидива этого новообразования.
Сопоставление данных МРТ и патоморфологического исследования путем расчета показателей чувствительности, специфичности и точности позволило установить высокую диагностическую значимость этого интроскопиче-ского метода в выявлении и идентификации объемных образований почек, в том числе его информативность в дифференциации доброкачественной и злокачественной природы опухолей, их тканевой принадлежности и оценке стадии распространенности неопластического процесса. При этом доказана достовер-
8 ность результатов MPT в определении размеров и локализации новообразования в почке, наличия и сохранности его псевдокапсулы, типа и характера роста, выраженности и вида вторичных изменений в опухолевой ткани, что в свою очередь дает возможность обоснованного предположения о гистологическом варианте ПКР.
Разработан алгоритм проведения МРТ ЗП пациентам, в том числе детям, с предполагаемым заболеванием почек. Обоснованы показания к применению дополнительных ИП и контрастирующих средств, позволяющих решать отдельные диагностические задачи.
Практическая значимость
Описанная нормальная МРТ- картина почек и МРТ- топографическая анатомия ЗП и представленные серии MP- томограмм в трех ортогональных проекциях в сочетании с соответствующими анатомическими схемами помогают надежно интерпретировать результаты этого метода при оценке состояния органов и систем указанной анатомической области. Предложенный комплекс основных и дополнительных ИП, других методических приемов, в том числе МРТ с контрастным усилением, и обоснование целесообразности их использования в той или иной диагностической ситуации дают возможность эффективного применения разработанного алгоритма не только на MP- томографах со средней индукцией постоянного магнитного поля, но и на других современных приборах путем экстраполяции параметров ИП, а также при исследовании других, помимо ЗП, областей тела человека. Даны конкретные рекомендации по проведению МРТ детям разных возрастных групп в зависимости от предполагаемого вида патологического процесса.
Результаты работы открывают перед лучевыми диагностами и клиницистами новые подходы к распознаванию малых новообразований почки, оценке степени распространенности опухолевого процесса как в самом органе, так и за его пределами, к обоснованному предположению о гистологической структуре выявленной бластомы. Такого рода информация является определяющей для выбора тактики консервативного или оперативного лечения и видов последнего: открытого или эндовидеохирургического, радикального или органосохра-няющего.
Установленные диагностические и дифференциально диагностические возможности МРТ, ее достоинства и ограничения в выявлении и идентификации заболеваний почек, в первую очередь их опухолевого поражения, позволяют сформулировать основные показания к применению этого метода в клинической практике и избежать неоправданного применения других интроско-пических приемов, что, несомненно, оправдано и с экономической точки зрения.
9 Основные положения, выносимые на защиту
МРТ - чувствительный и специфический метод выявления и дифференциации опухолей и других объемных образований почек, таких как солитарные, множественные и парапельвикальные кисты, поликистозная болезнь, абсцесс, гематома, туберкулез, очаговая форма ксантогранулематозного пиелонефрита.
МРТ- данные о размерах и локализации новообразования, типе его роста, наличии и сохранности псевдокапсулы и фиброзной капсулы почки, выраженности и характере вторичных изменений в опухолевой ткани имеют высокий уровень коррелятивной и ассоциативной связей с аналогичными данными патоморфологического исследования удаленного макропрепарата, что позволяет радиологу делать обоснованное предположение о доброкачественности или злокачественности неопластического процесса.
Полученная с помощью МРТ информация о тканевой природе обнаруженной бластомы дает возможность дифференциальной диагностики наиболее часто встречающихся эпителиальных и мезенхимальных опухолей почки, других новообразований этого органа.
Результаты МРТ надежны в оценке стадии опухоли почки, достоверно отражают степень ее распространенности в прилегающую паренхиму и ЧЛС, в окружающие анатомические структуры, в том числе в просвет почечной, нижней полой вен и региональные лимфатические узлы.
Данные МРТ являются основанием для объективной оценки эффективности ПХТ нефробластомы, обоснованного заключения о возможности радикального удаления опухоли и развитии рецидива.
В алгоритме проведения МРТ забрюшинного пространства SE - ИП являются основными, a GRE- ИП, техника подавления MP- сигнала от жировой ткани и контрастное усиление должны применяться для получения дополнительной, уточняющей диагностической информации.
Апробация работы
Апробация диссертационной работы проведена на совместной научной конференции сотрудников рентгенологического отдела, патологоанатомиче-ского отделения МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского и кафедры лучевой диагностики ФУВ МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского 18 июня 2004 г.
Основные положения и результаты работы были доложены и обсуждены на 1-ом съезде онкологов стран СНГ (г. Москва, 1996 г.); международной конференции «Магнитный резонанс в медицине» (г. Казань, 1997 г.); Европейском конгрессе радиологов [ECR] (г. Вена, 2000 г.); 9-ой ежегодной конференции
10 Международного общества магнитного резонанса в медицине [ISMRM] (г. Глазго, 2001 г.); международном семинаре «Современное развитие магнитно-резонансной томографии и спектроскопии. Физические основы и применение в медицине и биологии» (г. Казань, 2001 г.); VIII Всероссийском съезде рентгенологов и радиологов (г. Москва, 2001 г.); научно-практической конференции «Туберкулез и рак мочевой системы: вопросы дифференциальной диагностики и лечения» (г. Новосибирск, 2002 г.); ежегодной научной конференции Европейского общества магнитного резонанса в медицине и биологии [ESMRMB] (г. Роттердам, 2003 г.); Всероссийской конференции «Перспективные направления диагностики и лечения рака почки» (г. Москва, 2003 г.).
Внедрение результатов работы в практику
Результаты проведенного исследования внедрены в практическую работу отделений магнитно-резонансной томографии клиники Ростовского государственного медицинского университета МЗ и СР РФ, Дорожной больницы СКЖД (г. Ростов-на-Дону), Рязанской областной клинической больницы; отделения компьютерной и магнитно-резонансной томографии рентгенологического отдела Московского областного научно-исследовательского клинического института им. М.Ф. Владимирского; отделения рентгенологии, рентгеновской компьютерной и магнитно-резонансной томографии Ростовского областного медицинского лечебно-диагностического центра; Международного томографического центра СО РАН (г. Новосибирск).
По материалам диссертации опубликовано 36 печатных работ, в том числе одна монография (атлас).
Структура и объем диссертации
Диссертация содержит 405 страниц машинописного текста, 81 рисунок, 5 таблиц, 17 графиков. Работа состоит из введения, главы «Материалы и методы», 6 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и библиографического указателя, включающего 696 источников литературы, в том числе 198 отечественных и 498 зарубежных. Каждая из глав собственных исследований содержит обзор литературы по рассматриваемой теме.
Диссертация выполнена по плану научно-исследовательских работ Ростовского государственного медицинского университета и Московского научно-исследовательского клинического института им. М.Ф. Владимирского.