Оптическая когерентная томография в диагностике новообразований желудочно-кишечного тракта [Электронный ресурс] Денисенко Аркадий Николаевич

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Обзор литературы 12

1.1. Роль точной диагностики новообразований желудочно-кишечного тракта для клинической практики 12

1.2 Классические методы инструментального обследования при новообразованиях желудочно-кишечного тракта 20

1.3 Современные оптические методы в диагностике начальных форм неоплазий эпителия желудочно-кишечного тракта 28

1.4 Оптическая когерентная томография - новая технология микроскопической визуализации структуры тканей 32

Глава 2 Общая характеристика больных и методы клинических исследований 38

2.1 Клиническая характеристика больных . 39

2.2 Методы исследования 50

Глава 3 Общая характеристика ОКТ-изображений при неоплазиях желудочно-кишечного тракта 60

3.1 Общая характеристика ОКТ-изображения нормальной стенки различных отделов желудочно-кишечного тракта 60

3.2 Общая характеристика ОКТ изображений злокачественных новообразований пищевода, желудка и толстой кишки 70

3.3 Общая характеристика ОКТ изображений доброкачественных опухолей желудочно-кишечного тракта 75

3.4 ОКТ-изображения неопухолевой патологии органов желудочно-кишечного тракта 78

Глава 4 Применение ОКТ в клинической практике при новообразованиях желудочно-кишечного тракта 86

4.1 Оптимизация методики проведения ОКТ при эндоскопическом обследовании органов желудочно-кишечного тракта 86

4.2 Использование результатов ОКТ в лечении больных при злокачественных новообразованиях органов желудочно-кишечного тракта 92

Заключение 104

Выводы 116

Практические рекомендации 117

Список литературы

• Роль точной диагностики новообразований желудочно-кишечного тракта для клинической практики
• Клиническая характеристика больных
• Общая характеристика ОКТ-изображения нормальной стенки различных отделов желудочно-кишечного тракта
• Оптимизация методики проведения ОКТ при эндоскопическом обследовании органов желудочно-кишечного тракта

Введение к работе

Злокачественные новообразования желудка, толстого кишечника, пищевода по распространённости занимают соответственно II, IV и VI места в общей структуре онкологической заболеваемости. С середины XX века во всём мире отмечается увеличение количества злокачественных опухолей пищевода, кардиального отдела желудка, ободочной и прямой кишки.

У большинства пациентов с впервые выявленными злокачественными новообразованиями регистрируются III - IV стадии заболевания вследствие длительного скрытого течения опухолей данной локализации, отсутствия патогномоничных симптомов, позднего обращения за медицинской помощью. Фоновые заболевания органов пищеварения, маскирующие начальные проявления новообразований или служащие основой их возникновения, существенно усложняют диагностику злокачественных опухолей данной локализации.

Более половины больных со злокачественными новообразованиями органов желудочно-кишечного тракта погибают в течение первого года после установления диагноза, что связано с поздним обращением больных за медицинской помощью. Вместе с тем, 5-летняя выживаемость при I стадии опухолей желудка, пищевода, толстой кишки близка к 90%. Таким образом, разработка методов ранней диагностики может способствовать повышению выживаемости при злокачественных новообразованиях желудочно-кишечного тракта.

Смешанные или эндофитнорастущие новообразования пищеварительного тракта, отличающиеся наихудшим прогнозом, выявляются в 60-85% случаев [2, 7, 39, 54, 56, 70]. В последнее время наблюдается увеличение количества данных форм новообразований [42, 44, 77]. По мнению ряда авторов, значительная доля опухолей органов пищеварения со смешанным типом роста относится к изначально эндофитнорастущим новообразованиям, у

которых на фоне увеличения объёма опухоли возник экзофитный компонент [44].

Локализация и распространённость процесса являются основными факторами, в соответствии с которыми определяется тактика лечения данной категории больных, доступ и объём хирургического вмешательства, показания для комбинированного лечения, возможность выполнения органо-сохраняющих операций или эндоскопического удаления опухоли по типу мукозэктомии. Для обеспечения радикальности операции необходимо исключить рост новообразования по границам резекции органа. Преобладание эндофитного компонента опухолей желудочно-кишечного тракта, при котором видимый край роста новообразования не совпадает с уровнем внутри-стеночной инвазии, значительно осложняет определение границ опухоли и, соответственно, уровня резекции органа. При этом рекомендуемый для определения уровня резекции отступ от видимого края опухолевой инфильтрации не всегда гарантирует отсутствие рецидива [9, 23, 32, 57, 65, 73, 94].

Рентгенологическое исследование, УЗИ, КТ, МРТ, эндоскопическое исследование не способны выявить патологические изменения внутри стенки органа, что делает их недостаточно информативными при диагностике эндофитнорастущих новообразований. Разрешающая способность перечисленных классических методов обследования органов желудочно-кишечного тракта составляет от 1000 до 100 мкм, что ограничивает их применение при детектировании ранних форм новообразований. Для выявления самых начальных неопластических изменений слизистой оболочки органов пищеварения необходимо разрешение порядка 20 мкм [101, 102].

На сегодняшний день проводится поиск новых подходов к диагностике неоплазий желудочно-кишечного тракта за счёт внедрения современных оптических технологий, способных визуализировать структуру исследуемых объектов с данным разрешением [101, 102].

Представляется перспективным использование оптической когерентной томографии (ОКТ) для исследования стенки желудочно-кишечного тракта, так как данный метод позволяет в реальном времени получать информацию о характере изменений в изучаемых органах на тканевом уровне. В основе ОКТ лежит детектирование отражённого тканевыми структурами излучения ближнего инфракрасного диапазона, что позволяет обеспечить высокую разрешающую способность (20 мкм) и достаточную для выявления патологических изменений слизистой оболочки глубину сканирования (до 2 мм).

Цель работы

Определить возможности, место и роль оптической когерентной томографии в диагностике новообразований органов желудочно-кишечного тракта.

Для достижения этой цели предполагалось решить следующие задачи:

Задачи работы

1. Разработать и обосновать методику прижизненной оптической когерентной томографии органов желудочно-кишечного тракта с учётом их анатомического строения и функциональных особенностей.

2. Дать общую характеристику изображений, полученных in vivo при оптической когерентной томографии органов желудочно-кишечного тракта, и определить возможность дифференцировать изображения слизистой оболочки в норме и при различных вариантах опухолевой и неопухолевой патологии.

3. Оценить информативность ОКТ-изображений при различных направлениях сканирующего излучения и различной компрессии тканей сканирующим зондом.

4. Выявить возможности оптической когерентной томографии в определении границ новообразований органов желудочно-кишечного тракта.

5. Определить основные направления использования оптической когерентной томографии в практической онкохирургии желудочно-кишечного тракта.

Научная новизна

1. Впервые оптическая когерентная томография использована в диагностике заболеваний органов желудочно-кишечного тракта.

2. Описаны прижизненные ОКТ-изображения нормальной и патологически изменённой слизистой оболочки различных отделов желудочно-кишечного тракта.

3. Проведен сравнительный анализ ОКТ-изображений стенки органов желудочно-кишечного тракта в норме, при злокачественных и доброкачественных новообразованиях, воспалительных и рубцовых изменениях.

4. Впервые разработана методика оптической когерентной томографии органов желудочно-кишечного тракта с использованием дозированной компрессии тканей. Новизна метода подтверждена решением о выдаче патента на изобретение РФ (№2005125405U 4(028546)) и приоритетной справкой на изобретение РФ (№2005125405 от 09.08.2005).

5. Впервые разработан способ определения границ злокачественных новообразований органов желудочно-кишечного тракта с использованием оптической когерентной томографии и маркировки их термометками и раствором метиленового синего. Новизна метода подтверждена приоритетной справкой на изобретение РФ(№2005123750 от 26 июля 2005 г.).

Практическая значимость

По результатам научного исследования разработаны и внедрены в клиническую практику методики оптической когерентной томографии различных отделов желудочно-кишечного тракта. Использование ОКТ в диагностике заболеваний органов желудочно-кишечного тракта позволило:

повысить эффективность диагностики заболеваний органов желудочно-кишечного тракта;

разработать методику дооперационного определения границ опухолей органов желудочно-кишечного тракта с использованием ОКТ;

оптимизировать планирование объёма операции и уровня резекции при новообразованиях органов желудочно-кишечного тракта.

Результаты исследования представлены

на Всероссийских конференциях: III конференция молодых учёных "Актуальные вопросы клинической и экспериментальной онкологии" (г. Москва, 2001 г.), Лазерные и информационные технологии в медицине (г. Санкт-Петербург, 2001 г.), VII Российская гастроэнтерологическая неделя (г. Москва, 2001 г.), VIII Российская гастроэнтерологическая неделя (г. Москва, 2002 г.), IX Российская гастроэнтерологическая неделя (г. Москва, 2003 г.), I съезд колопроктологов России (г. Самара, 2003 г.), X Российская гастроэнтерологическая неделя (г. Москва, 2004 г.), XI Российская гастроэнтерологическая неделя (г. Москва, 2005 г.), IV конгресс современных технологий в педиатрии и детской хирургии (г. Москва, 2005 г.).

Внедрение в практику

Разработанный метод обследования пациентов с патологией органов желудочно-кишечного тракта внедрён в практику работы Нижегородского

Областного онкологического диспансера. Результаты исследования используются в педагогическом процессе на кафедре онкологии, курсе лучевой диагностики Центра повышения квалификации и последипломной подготовки специалистов Нижегородской государственной медицинской академии.

Положения, выносимые на защиту

6. ОКТ-изображение опухолей слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта имеет ряд характерных признаков, позволяющих отличать их от ОКТ-изображений слизистой оболочки в норме и при неопухолевой патологии.

7. Качественные ОКТ-изображения могут быть получены при положении сканирующего зонда перпендикулярно поверхности изучаемого участка слизистой оболочки, допустимое отклонение от перпендикулярной оси - не более 30. Использование дозированной компрессии тканей позволяет значительно повысить информативность получаемых изображений.

8. ОКТ-исследование позволяет объективно, неинвазивно и в реальном времени детектировать линейные границы опухолевого роста в стенке органов желудочно-кишечного тракта.

9. Сочетание ОКТ-исследования с последующей маркировкой границ опухоли позволяет оптимизировать хирургическое вмешательство при злокачественной патологии пищевода и прямой кишки.

Объём и структура диссертации.

Диссертационная работа изложена на 137 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 3 глав, отражающих результаты собственных наблюдений, заключения, выводов и указателя лите-

ратуры. Последний содержит 184 источника, включая 78 работ отечественных и 106 иностранных авторов.

Работа иллюстрирована 33 рисунками и 13 таблицами.

Роль точной диагностики новообразований желудочно-кишечного тракта для клинической практики

На сегодняшний день злокачественные опухоли желудочно-кишечного тракта во всём мире занимают ведущее место в структуре онкологической патологии. По распространённости среди всех злокачественных опухолей, рак желудка, ободочной и прямой кишки, пищевода, занимают И, IV, и VI места соответственно. В России показатели заболеваемости и смертности при злокачественных опухолях желудочно-кишечного тракта составляют 71,2 и 59,1 новых случаев на 100000 населения соответственно [60, 69, 72]. Доля новообразований данной локализации в структуре заболеваемости и смертности от злокачественных опухолей в нашей стране составляет 23,02% и 29,01% соответственно [60, 69, 72].

С середины XX века, во всём мире отмечается увеличение распространённости злокачественных опухолей желудочно-кишечного тракта за счёт новообразований пищевода, ободочной и прямой кишки, кардиального отдела желудка [42, 60, 84, 91, 105].

Так, в Европе и США отмечается ежегодный 5%-ный прирост заболеваемости аденокарциномами дистального отдела пищевода и кардиоэзофа-гиальной локализации [84, 91, 105]. Данная тенденция связана с увеличением количества рефлюкс-эзофагитов на фоне избыточной массы тела, что приводит к увеличению распространённости железистой метаплазии слизистой оболочки пищевода (болезнь Барретта), являющейся облигатным пред-раком [22, 90, 95, 125, 126].

Несмотря на то, что в России за последние 20 лет заболеваемость раком желудка уменьшилась с 42,3 до 33,2 на 100000 населения, данное заболевание остаётся на II месте по распространённости среди злокачественных опухолей [60]. При этом структура заболеваемости изменяется за счёт уменьшения количества экзофитных опухолей при значительном преобладании распространённости наиболее неблагоприятных в прогностическом плане кардиоэзофагеальных и проксимально расположенных опухолей желудка, которые стали встречаться в 20% - 30% случаев [23, 84, 91].

В связи с увеличением продолжительности жизни в России за последние 20 лет колоректальный рак переместился в структуре онкологической патологии с VI на IV место [32, 42, 60]. В развитых странах (США, страны Евросоюза) опухоли толстой и прямой кишки вышли на II место по заболеваемости и смертности от злокачественных новообразований.

Тенденцией последнего времени является увеличение частоты эндо-фитнорастущих новообразований желудочно-кишечного тракта, отличающихся наихудшим прогнозом [42, 44, 77]. Так, смешанные и эндофитно-растущие опухоли пищевода выявляются в 60-75%, желудка - в 75-85%, толстой кишки - в 65-75% случаев [2, 7, 39, 54, 56, 70].

Следует отметить, что эндофитнорастущие формы злокачественных опухолей наиболее трудны для ранней диагностики в связи с отсутствием выраженных изменений со стороны слизистой оболочки, недоступностью для проведения биопсии, отсутствием характерных рентгенологических симптомов [7, 32, 38, 42, 44, 53, 54].

По мнению Л. М. Портного, значительную долю опухолей органов пищеварения со смешанным типом роста следует отнести к изначально эн-дофитно растущим новообразованиям, у которых на фоне продолжающегося роста возник экзофитный компонент на поверхности слизистой оболочки органа [44]. Так, по данным J. Yamamoto et al. [180], наиболее частой макроскопической формой начального рака пищевода являются эррозивно-язвенные или инфильтративно растущие опухоли.

При исследовании морфологии начального рака желудка выявлено преобладание эндофитнорастущих новообразований [5,6]. Е. А. Дикштейн с соавт. [24, 25] при изучении гистогенеза эндофитнорастущих злокачественных опухолей желудка выявили, что источником их развития являются фун-дальные отделы железистых структур слизистой оболочки, в то время как, экзофитнорастущие опухоли возникают из шеечного эпителия слизистой. Таким образом, эндофитные раки желудка изначально расположены внутри желудочной стенки, что делает их недоступными для выявления при эндоскопическом осмотре на ранних стадиях. По мнению Л. М. Портного с соавт. [44], длительность периода от момента возникновения такой формы рака желудка до прорастания опухоли на поверхность слизистой может достигать 12 и более месяцев.

Отдалённые результаты лечения при распространённых формах заболеваний желудочно-кишечного тракта являются неблагоприятными, а показатели выживаемости, несмотря на разработку новых методов лечения, держатся на стабильно низких цифрах в течение последних десятилетий. Летальность в течение первого года наблюдения при раке пищевода составляет 65 %, желудка - 56%, колоректальных опухолях - 41% [38, 39, 72, 78].

Клиническая характеристика больных

В соответствии с поставленной целью нами были выполнены эндоскопические осмотры с ОКТ-сканированием пищевода, желудка, толстой кишки у 263 пациентов.

Специального отбора больных не проводилось. Критерием включения в исследование являлись показания к эндоскопическому исследованию органов желудочно-кишечного тракта и согласие самого больного. Критериями исключения являлись возраст моложе 18 лет и беременность. Кроме того, исключались больные с клиникой желудочно-кишечного кровотечения или выраженного стеноза просвета органа, что не позволяло провести полноценный эндоскопический осмотр слизистой оболочки.

Опухоли органов пищеварения выявлены у 107 пациентов. Из них злокачественные новообразования диагностированы в 94 случаях, доброкачественные - в 13. У большинства пациентов со злокачественными опухолями выявлены поздние стадии заболевания и длительный анамнез. У 116 больных выявленная патология имела неопухолевый характер. У 40 человек каких-либо патологических изменений слизистой оболочки при обследовании не найдено.

Различные опухолевые и неопухолевые заболевания пищевода найдены у 133 больных, желудка - у 50 больных, ободочной и прямой кишки - у 40 больных. При обследовании пищевода и желудка у 30 человек и при ко-лоноскопическом обследовании у 10 человек патологических изменений слизистой оболочки не выявлено.

Обследованы пациенты от 34 до 78 лет, средний возраст составил 51 год. Преобладали мужчины, количество которых составило 193 человека, обследовано 70 женщин.

Как видно из таблицы, у 36 пациентов выявлен рак пищевода. Все пациенты со злокачественными новообразованиями пищевода предъявляли жалобы на боли за грудиной или в эпигастрии. У большинства больных (20 человек) при поступлении наблюдалась дисфагия II - III степени. Потеря массы тела на фоне заболевания развилась у 23 пациентов. Средняя продолжительность анамнеза заболевания составила 4-6 месяцев. Только 13 человек обратилось за медицинской помощью в течение 3 месяцев после начала заболевания. У 9 больных первые проявления заболевания появились за 6 и более месяцев до госпитализации. Продолжительность обследования пациентов до госпитализации составляла от 1 до 2 месяцев.

Среди больных злокачественными новообразованиями пищевода в 33 случаях опухоль имела строение плоскоклеточного рака, признаки керати-низации обнаружены в 15 случаях. В 3 случаях плоскоклеточный рак пищевода развился на фоне послеожоговой стриктуры органа. Железистая аде нокарцинома была выявлена у 3 пациентов. Экзофитный рост опухоли найден - в 2 случаях, смешанный - в 12 случаях, эндофитный — в 22 случаях.

Преобладали поздние стадии заболевания. III стадия заболевания была диагностирована у 20 больных, IV стадия - у 7 пациентов. Поражение верхней трети органа диагностировано в 5 случаях, проксимальных 2/3 - в 2 случаях, средней трети - в 15, нижней трети - в 10 случаях, в 4 случаях определено поражение дистальных 2/3 органа. Опухолевый рост ограничивался пределами мышечного слоя в 9 случаях, распространялся на всю стенку органа в 20 случаях, в 6 случаях опухоль прорастала в окружающие структуры.

28 пациентам удалось выполнить радикальную операцию. В остальных случаях, в связи с большой распространённостью процесса, проводилось паллиативное лечение.

У 3 больных выявлена лейомиома пищевода. При 94 эндоскопических осмотрах диагностированы те или иные неопухолевые заболевания пищевода.

В группе больных с неопухолевыми заболеваниями пищевода преобладали пациенты с послеожоговыми стриктурами органа. Данная патология диагностирована в 75 случаях. У всех пациентов ожог пищевода был вызван воздействием химически агрессивных жидкостей, употребленных с целью суицида или по ошибке. Больным данной группы ранее проводилось бужи-рование пищевода, что приводило к купированию дисфагии.

Общая характеристика ОКТ-изображения нормальной стенки различных отделов желудочно-кишечного тракта

Любой вид диагностики основан на изучении каких-либо параметров обследуемого объекта и сравнении их с существующим эталоном. В случае использования ОКТ, как метода исследования желудочно-кишечного тракта, эталоном должна стать ОКТ-картина нормальной слизистой оболочки. С этой целью нами выполнено ОКТ-сканирование нормальной стенки пищевода и желудка у 30 человек и стенки толстой кишки у 10 пациентов. В общей сложности получено 360 ОКТ-изображений нормальной слизистой оболочки пищевода, 480 ОКТ-изображений нормальной слизистой оболочки желудка, 104 ОКТ-изображений нормальной слизистой оболочки толстой кишки.

При ОКТ-исследовании стенки органа на изображениях можно выделить 5 основных слоев, соответствующих следующим анатомическим структурам: многослойный плоский эпителий, собственная пластинка слизистой оболочки, мышечная пластинка слизистой оболочки, подсли-зистая оболочка и мышечная оболочка. Наиболее чётко все перечисленные слои определяются в дистальной трети органа.

Слизистая оболочка пищевода на ОКТ-изображений представлена тремя поверхностно расположенными слоями, которые соответствуют многослойному плоскому эпителию, собственной пластинке и мышечной пластинке слизистой оболочки. Многослойный плоский эпителий слизистой оболочки на ОКТ-изображениях чаще всего визуализируется как однородный слой со средней интенсивностью сигнала.

Под слоем эпителиальных клеток лежит базальная мембрана, имеющая толщину 0,02-0,1 мкм, то есть значительно меньше разрешающей способности прибора, и потому не визуализируемая при ОКТ-исследовании. Однако, присутствие базальной мембраны определяет чёткость границы между зонами нормального покровного эпителия пищевода и подлежащих структур.

Толщина верхнего слоя на полученных нами ОКТ-изображениях лежит в пределах от 80 до 350 мкм. При этом в верхней и средней трети органа среднее значение данного показателя составляет 182+11,7 мкм, а в дистальной трети органа — 243±12,4 мкм.

Собственная пластинка слизистой оболочки пищевода выглядит как нечётко отграниченная от окружающих структур гиперинтенсивная полоса толщиной 100-120 мкм. Наибольшую толщину данный слой имеет на ОКТ-изображениях стенки шейного и кардиального отделов, содержащих большое количество простых трубчатых кардиальных желёз. Последние могут визуализироваться на ОКТ-изображениях в виде вертикально ориентированных гипоинтенсивных включений. Глоточно-пищеводный жом и, частично, верхняя треть пищевода характеризуется обилием в собственной пластинке сосудов, которым на ОКТ-изображениях соответствуют горизонтально ориентированные гипоинтенсивные включения (рис. 6). Рис. 6. OKI- и гистологическое изображения нормальной стенки проксимальной трети пищевода. (Окраска: гематоксилин - эозин. У в. 200х).

Более глубокий и оптически достаточно интенсивный слой, наилучшим образом выраженный в средней трети органа, соответствует мышечной пластинке слизистой оболочки. Его толщина составляет 80-100 мкм.

В других отделах пищевода из-за малой толщины мышечная пластинка слизистой оболочки при ОКТ-сканировании выявляется не всегда (особенно в проксимальной трети органа), при этом на ОКТ-изображениях стенки органа в этом отделе определяется только 4 слоя. Кроме того, в связи с отсутствием выраженных различий в оптических свойствах соединительнотканных структур собственной пластинки слизистой оболочки и подсли-зистого слоя на ОКТ-изображении теряется граница между ними, что приводит к уменьшению количества слоев до 3 (рис. 7). Рис. 7. ОКТ- и гистологическое изображения нормальной стенки средней трети пищевода. (Окраска: гематоксилин - эозин. Ув. 200х).

В нижних отделах ОКТ-изображений определяется область с низкой интенсивностью сигнала, соответствующая подслизистой оболочке. Присутствующие в этой зоне сосудистые сплетения визуализируются в виде включений овальной формы, диаметром 30-40 мкм. Кровеносные сосуды обычно чётко детектируются на ОКТ изображениях, так как биологические жидкости (кровь) имеют отличные от окружающих тканей параметры рассеяния и являются оптически контрастными по отношению к ним.

Собственная и мышечная пластинки слизистой оболочки, а также под-слизистая оболочка пищевода легко деформируются и образуют 7-10 продольных складок. В связи с этим толщина указанных слоев изменяется в довольно широких пределах и при ОКТ-исследовании не может быть определена однозначно, так как зависит от ориентации датчика и степени его прижима.

При переходе на желудок на ОКТ-изображениях толщина изображения поверхностного слоя увеличивается. Данный поверхностный слой на ОКТ-изображениях желудочной стенки соответствует собственной пластинке слизистой оболочки с железистыми структурами, покрытой призматическим эпителием

ОКТ- и соответствующие гистологические изображения нормальной желудочной стенки представлены на рис. 9,10.

На ОКТ-изображениях можно отчётливо выделить 4 основных слоя. Поверхностный слой соответствует однослойному призматическому эпителию и собственной пластинке слизистой оболочки, в которой залегают секреторные отделы простых трубчатых желёз желудка. Толщина слоя составляет 300—400 мкм. Верхняя граница изображения ровная, иногда прерывается на глубину до 100 — 300 мкм, что определяется наличием желудочных ямок. Наибольшую глубину желудочные ямки слизистой оболочки имеют в дистальной трети органа, поэтому разрывы поверхностного слоя на ОКТ-изображениях этой области наиболее отчётливо выражены и имеют максимальную протяженность. Залегающие в толще собственной пластинки секреторные отделы простых экзокринных желёз желудка определяют оптическую неоднородность поверхностного слоя, поэтому на ОКТ-изображениях можно видеть многочисленную мелкую гипоинтенсивную зернистость.

Глубже лежащие слои с умеренно-интенсивным сигналом соответствуют мышечной пластинке слизистой оболочки и подслизистой оболочке желудка. Границы данных слоев нечёткие, толщина последних составляет около 100 - 120 мкм. Расстояние от верхней границы ОКТ-изображений желудочной стенки до уровня, соответствующего подслизистой оболочке составляет 500-600 мкм. В проекции подслизистой оболочки при ОКТ исследовании можно видеть неоднородные включения вследствие расположения в данном слое сосудистых сплетений.

Оптимизация методики проведения ОКТ при эндоскопическом обследовании органов желудочно-кишечного тракта

Основной целью настоящего научного исследования было определение возможностей ОКТ в диагностике различных патологических состояний слизистой оболочки различных органов желудочно-кишечного тракта.

При этом одной из задач, соответствующих данной цели, было определено выявление оптимальных условий для получения наиболее информативных ОКТ-изображений.

Общим требованием для получения качественных изображений является отсутствие артефактов. Методика ОКТ-исследований предполагает выполнение следующих основных условий: полный контакт поверхности ОКТ-зонда с исследуемой поверхностью и неподвижность сканера относительно поверхности изучаемого объекта в течение времени сканирования.

Реализация первого условия (полный контакт поверхностей ОКТ-зонда и изучаемого объекта), в основном, достигается тщательной подготовкой пациента к исследованию. Содержимое органа, попадающее между поверхностями ОКТ-сканера и изучаемого участка слизистой оболочки, визуализируется на ОКТ-изображениях артефактом инородного тела.

Таким образом, основной рекомендацией перед ОКТ-исследованием органов желудочно-кишечного тракта становится тщательная подготовка больного, направленная на очищение обследуемого отдела пищеварительного тракта от содержимого.

Также снижать качество и информативность изображений могут артефакты движения. Одной из наиболее частых причин дефектов изображения является движение сканирующего зонда относительно обследуемой ткани во время исследования. К смещению зонда приводит невозможность его жёсткой фиксации во время эндоскопического осмотра в результате перистальтических движений стенки органов желудочно-кишечного тракта или изменения положения тела пациента.

На изображении появляются бесструктурные области, нарушается горизонтальная ориентация слоев, появляются вертикальные бесструктурные полосы. Избежать подобных артефактов позволяет плотное прижатие зонда к поверхности слизистой, повторное сканирование интересующего исследователя объекта.

Особый интерес представляло собой изучение влияния положения сканирующего зонда на качество получаемых ОКТ-изображений.

Определено, что положение сканирующего зонда перпендикулярно к поверхности слизистой оболочки обследуемого органа является оптимальным для получения качественных ОКТ-изображений. Однако при эндоскопическом исследовании in vivo такого положения сложно добиться.

А - отклонение сканирующего зонда на 20 от перпендикулярной оси, Б - отклонение сканирующего зонда на 30" от перпендикулярной оси.

Как видно на рисунке, нами получено приемлемое качество ОКТ-изображения без существенных артефактов при отклонении зонда от перпендикулярной поверхности оси до 20-30 градусов, хотя это сопровождалось снижением контрастности границ слоев на изображениях. Дальнейшее уменьшение угла наклона приводит к соскальзыванию зонда с поверхности и появлению артефактов движения.

Одной из особенностей строения стенки пищеварительного тракта в норме является хорошая способность к деформации под воздействием внешних нагрузок. Дозированный прижим сканирующего зонда во время ОКТ-исследования органов желудочно-кишечного тракта позволяет значительно уменьшить толщину их стенки и расправить складки слизистой оболочки, что приближает глубокие отделы стенки органа к уровню, доступному сканированию, и повышает чёткость изображения.

Нами изучено изменение качества ОКТ-изображения в зависимости от степени компрессии мягких тканей во время исследования органов желудочно-кишечного тракта in vivo. С этой целью во время проведения сканирования измерялась сила прижима зонда к стенке органа с помощью динамометра. Последний фиксировался к зонду на расстоянии 15 мм от входа в биопсийный канал эндоскопа (рис. 31).

Как видно из приведённой таблицы, при увеличении силы компрессии тканей изображение становится более четким и контрастным, горизонтальная организация слоев не вызывает сомнений. Одновременно с этим, толщина слоев уменьшается, что позволяет исследовать стенку органов на большую глубину. Снижение толщины различных слоев кишечной стенки связано с высокой эластичностью её тканей в норме. Оптимальное значение силы прижима сканирующего зонда равно весу тела массой 50-100 граммов. Сила в 50 условных единиц шкалы динамометра достаточна для получения качественного изображения слизистой оболочки и подслизистого слоя.

Наличие опухолевой инфильтрации препятствует сжатию, что может быть зарегистрировано на ОКТ-изображениях. Нами проведено ОКТ-исследование in vivo с разной степенью прижима сканирующего зонда при злокачественных новообразованиях пищевода у 12 пациентов, желудка у 10 человек и прямой кишки у 11 больных. Полученные ОКТ-изображения при различной силе прижима сканирующего зонда представлены в таблице 13.

Похожие диссертации на Оптическая когерентная томография в диагностике новообразований желудочно-кишечного тракта [Электронный ресурс]

Возможности лучевых методов исследования и эндоскопии в диагностике неэпителиальных новообразований верхних отделов желудочно-кишечного трактаАлиева Ильмира Марсовна

Низкопольная магнитно-резонансная томография в диагностике новообразований мочевого пузыряЛуценко Павел Евгеньевич

Оптическая когерентная томография в диагностике новообразований конъюнктивыМелехина Мария Александровна

Магнитно-резонансная томография в диагностике новообразований почек, мочевых путей и предстательной железыШария Мераб Арчильевич

Магнитно-резонансная томография в диагностике новообразований опорно-двигательного аппаратаГуничева Наталья Васильевна

Возможности высокопольной магнитно-резонансной томографии в дифференциальной диагностике новообразований яичников у женщин репродуктивного возраста и в менопаузеТрофименко Ирина Анатольевна

Накопление контрастного препарата солидными новообразованиями как критерий дифференциальной диагностики нейроэндокринных неоплазий поджелудочной железы при мультиспиральной компьютерной томографииМакеева-Малиновская Наталья Юрьевна

Совмещённая позитронно-эмиссионная и компьютерная томография в определении морфофункциональных характеристик опухолей пищеварительного трактаРязанов Владимир Викторович

Совмещенная позитронно-эмиссионная и компьютерная томография в определении морфофункциональных характеристик опухолей пищеварительного трактаРязанов Владимир Викторович

Возможности спиральной компьютерной томографии в динамическом наблюдении за больными после хирургического лечения рака желудочно-кишечного тракта.Пихута Дмитрий Александрович