Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 11
1.1. Эпидемиологические аспекты сарком мягких тканей 11
1.2. Современная лучевая диагностика сарком мягких тканей 12
1.2.1. Рентгенологическое исследование 12
1.2.2. Компьютерная томография 13
1.2.3. Магнитно-резонансная томография 14
1.2.4. Ультразвуковое исследование 15
1.2.5. Радиоизотопные методы исследования 20
1.3. Лечение сарком мягких тканей 22
1.3.1. Использование локальной гипертермии в комбинированном лечении сарком мягких тканей 23
1.4. Оценка эффективности лечения 25
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 34
2.1. Характеристика клинического материала 34
2.2. Методы исследования 41
ГЛАВА 3. Результаты собственных исследований 51
3.1. Информативность эхографии в В-режиме для оценки эффективности предоперационного этапа лечения СМТ, включающего дистанционную 51
гамма-терапию в условиях локальной гипертермии 51
3.1.1. Эхографическая картина сарком мягких тканей до лечения 51
3.1.2. Эхографическая картина сарком мягких тканей после лечения 58
3.2. Информативность допплерографии в оценке эффективности предоперационного этапа лечения СМТ, включающего дистанционную гамма-терапию в условиях локальной гипертермии 70
3.2.1. Допплерографическая картина сарком мягких тканей до лечения 70
3.2.2. Допплерографическая картина сарком мягких тканей после лечения 78
3.3. Информативность эластографии в оценке эффективности
предоперационного этапа лечения СМТ, включающего дистанционную гамма-терапию в условиях локальной гипертермии 97
3.3.1. Эластографическая картина сарком мягких тканей до лечения 97
3.3.2. Эластографическая картина сарком мягких тканей после лечения 105
3.4. Сопоставление данных современных технологий УЗИ в предоперационной оценке эффективности лечения СМТ с результатами морфологического исследования при оценке терапевтического патоморфоза 119
Заключение 133
Выводы 160
Практические рекомендации 162
Список сокращений и условных обозначений 163
Список литературы 166
- Современная лучевая диагностика сарком мягких тканей
- Методы исследования
- Эхографическая картина сарком мягких тканей до лечения
- Сопоставление данных современных технологий УЗИ в предоперационной оценке эффективности лечения СМТ с результатами морфологического исследования при оценке терапевтического патоморфоза
Современная лучевая диагностика сарком мягких тканей
Решающая роль в диагностике и дифференциальной диагностике патологических процессов в мягких тканях принадлежит лучевым методам исследования. В диагностических целях используется весь арсенал лучевых методов: рентгенологический, ультразвуковой, компьютерная томография, магнитно-резонансная томография, радионуклидный (позитронно-эмиссионная томография и однофотонно-эмиссионная томография, совмещенные с компьютерной томографией), в зависимости от конкретных задач исследования: первичная диагностика, определение степени распространенности процесса, уточнение места пункционной биопсии, выявление отдаленных метастазов, оценка эффективности проводимого лечения, динамическое наблюдение за больным [1,5,6,7,8,19,25,28,31,33,35,43,48,50,53,57,65,75,90,92,117,118,189].
Анализ доступной литературы показывает, что на современном этапе рентгенологическое исследование в двух взаимно-перпендикулярных проекциях позволяет выявить тень опухолевого узла в мягких тканях, но в большей степени определить вовлечение в процесс надкостницы и кости. Однако четко установить границы, размеры новообразования, его структуру, взаимоотношения с окружающими тканями не представляется возможным [1,6,25,26].
При исследовании следует соблюдать два основных условия: использование мягкого излучения (в основном до 50 Кв) и укладку пациента с выведением пальпируемого уплотнения в краеобразующую зону [5,33,40,41]. На рентгенограммах все первичные опухоли имеют вид узлов, обычно солитарных, при этом злокачественные, как правило, имеют значительные размеры и локализуются в мышечном слое конечностей и туловища, имеют плотность окружающих мышц, правильную овоидную форму, однородную структуру (с обызвествлениями или без них). Нечёткость контуров, блокада сосудов, вторичные костные изменения характеризуют инфильтративный тип роста опухоли [6,48,132].
Но около 10% опухолей мягких тканей, как правило, не могут быть выведены в краеобразующее положение ввиду своей локализации или не дифференцируются в мышечном слое, т.е. становятся недоступными для обычной рентгенографии [6,25,26]. Ангиография помогает выяснить степень кровоснабжения опухоли и ее связь с сосудами, выявить задержку контрастного препарата в опухоли с визуализацией патологического, беспорядочного сосудистого рисунка, либо наличие бессосудистой зоны с огибающими по периферии сосудами [48]. Диагностические возможности агиографии не ограничиваются только определением степени васкуляризации опухоли. В практическом отношении большое значение имеет определение до операции взаимоотношения магистральных сосудов и новообразования, что в значительной мере помогает планировать характер предстоящего оперативного вмешательства [5,6,25,40,41].
При компьютерно-томографическом (КТ) исследовании возможно детально визуализировать костные изменения и участки обызвествления, однако границы мягкотканного компонента не всегда могут быть определены отчетливо [40,50]. Большинство первичных злокачественных мягкотканных опухолей визуализируются при КТ в виде одиночного узла (70,9%), тогда как для рецидивных опухолей характерна преимущественно многоузловая форма (78,2%) [6].
Основными признаками злокачественности по данным КТ исследования являются: увеличение объема мягких тканей, повышение плотности прилежащей клетчатки, вовлечение в процесс нескольких групп мышц, инвазия кости, смещение межмышечных жировых прослоек [25,33]. Однако тот факт, что злокачественные опухоли имеют близкую оптическую плотность с мышцами, определение истинных размеров новообразования при КТ, даже в случае использования внутривенного контрастирования, затруднительно, поскольку контрастирование редко повышает плотность мягкотканных опухолей (менее 10%). Достаточно четко границы опухолевого образования при КТ можно выявить при условии, что его коэффициент поглощения отличается от здоровой ткани на 10-15 единиц Хаунсфилда [50].
Единственным дифференциально-диагностическим признаком злокачественных опухолей мягких тканей может являться деструкция прилежащей кости (17,6% соответствующих наблюдений) [40]. Выявляемые при КТ варианты взаимоотношений мягкотканных опухолей с прилежащими магистральными сосудами позволяют правильно определять степень их взаимосвязи в 88,5% случаев [25,33].
Несмотря на преимущества рентгенологических методов при выявлении опухолей мягких тканей, они, вместе с тем, не лишены и ряда недостатков. Прежде всего, это использование жесткого ионизирующего излучения, которое не может применяться длительно и часто по отношению к одному и тому же пациенту без нанесения вреда его здоровью. С помощью рентгеновского исследования в ряде случаев трудно выявить истинные границы и размеры опухоли, сложно выявить ранние мягкотканные рецидивы, не имеющие рентгеноконтрастных включений [6,25,50].
Методы исследования
Кроме этого, в магистральной артерии, питающей опухоль, измерялись количественные характеристики кровотока, и полученные данные сравнивались с данными кровотока в магистральной артерии с контралатеральной «здоровой» стороны. Перед проведением данного исследования пациенту предлагалось в течение 10 минут полежать в покое с целью исключения влияния движений на характер кровотока. Когда опухоль располагалась в мягких тканях голени, измерения проводились в подколенной артерии в области подколенной ямки, при расположении опухоли на бедре - в бедренной артерии в области паховой складки, на 2 см складки, выше бифуркации, при расположении опухоли в мягких тканях плеча - в подключичной артерии. Измерения параметров кровотока производились при угле между осью вектора кровотока и направлением ультразвуковых волн равным не более 60 градусов.
На третьем этапе проводилась компрессионная эластография с использованием линейного датчика L17-5 МГц, с целью оценки качественных и количественных показателей жесткости СМТ, основанная на анализе эластичности исследуемых тканей. Глубина сканирования в режиме ультразвуковой эластографии составляла не более 70 мм, датчик помещался перпендикулярно поверхности исследуемой области. Эластографическое изображение реализовалось при умеренной компрессии ультразвуковым датчиком исследуемой области в виде цветового кодирования эластичности в выбранной зоне и накладывалось на изображение В-режима. Две секции экрана представляли стандартный В-режим и эластографическую интерпретацию. Также для правильного проведения эластографии в окно опроса включалось не менее 3/4 зоны интереса референтной неизмененной ткани, т.к. данная методика основана на сравнительном анализе плотности ткани. Оптимальные параметры давления на исследуемую часть органа контролировались с помощью компьютерной шкалы, появление зеленых индикаторных меток свидетельствовало об адекватности компрессии. Исследование проводилось в режиме реального времени, при этом оптимизировались параметры режима эластографии: мощность, интенсивность, механический индекс.
Качественная оценка жесткости опухоли выполнялась с помощью системы анализа цветовой шкалы, разработанной Ueno E., Tsukybo (2006) (рисунок 5). При этом эластичность тканей отображалась определенными цветами на обычном экране В-режима. Более плотная структура тканей отображалась оттенками синего цвета, участки с промежуточными значениями эластичности маркировались зеленым цветом, а наиболее легко сжимаемые участки – красным Рисунок 5 – Шкала оценки эластографических типов очагов при компрессионной эластографии по Ueno E., Tsukybo 1-й тип – характеризуется равномерным окрашиванием очага в зеленый цвет – эластографические признаки мягко-эластической структуры очага. 2-й тип – характеризуется мозаичной структурой, включающей как синие, так и зеленые оттенки цвета – признаки неоднородности структуры очага с преобладанием мягко-эластического компонента. 3-й тип – характеризуется тем, что центральная часть образования окрашивается синим цветом, а его периферическая часть зеленым – признаки жестко-неоднородного очага. 4-й тип - характеризуется интенсивным синим окрашиванием более 90% объема образования – признаки жесткого однородного очага. 5-й тип – характеризуется однородным интенсивным синим окрашиванием с распространением на перифокальные участки – признаки жесткого однородного очага, большего по размеру по сравнению со серошкальным режимом. 6-й эластотип (BGR) – характеризуется трехслойным окрашиванием образования – синий, зеленый, красный – признаки кистозного образования.
Количественная оценка осуществлялась на основе расчета коэффициента жесткости Strain Ratio (SR). Для этого в режиме Srain Ratio выбиралась программа «SR-ellips» и фиксировались стандартизированные по размеру поля измерения в виде эллипса в проекции очага и вне перифокальной зоны, соотношение этих показателей и является коэффициентом жесткости.
Апертура линейного датчика составляет 50 мм, в связи с чем, при размере образования менее 50 мм, проводились сравнительные измерения размеров очага в В-режиме и Strain-эластографии (3 размера в мм). Эластография сдвиговой волны выполнялась с использованием конвексного датчика С5-1 МГц, с целью оценки количественных показателей жесткости опухоли, основанная на объективном определении скорости продвижения сдвиговых волн в тканях и определении упругости (или жесткости) тканей в килопаскалях (кПа). Глубина сканирования в режиме ультразвуковой эластографии составляла не более 70 мм при использовании конвексного датчика, согласно техническим возможностям методики. Шкала значений модуля Юнга составляла от 0 до 180 кПа, при необходимости увеличивалась до 300 кПа. Единица измерения – килопаскаль (кПа). Обязательным условием проведения эластографии сдвиговой волны являлась минимальная компрессия. Для проведения количественной оценки выставлялось окно опроса (region of interest – ROI) в зону интереса на обычном эхографическом изображении, измерение производилось автоматически в продольной и поперечной плоскости сканирования. Все показатели определялись в режиме реального времени, с оценкой модуля Юнга в различных зонах объемного образования с выводом на экран количественных значений жёсткости тканей, выраженных в килопаскалях. После получения изображений производилась повторная оценка с помощью функций памяти видеопетли.
Все измеренные количественные параметры кровотока, степень васкуляризации и показатели эластографии оценивались в сравнении до начала лечения и после проведения дистанционной гамма-терапии в условиях локальной гипертермии, перед операцией.
Статистическая обработка данных выполнялась с помощью пакета программ SPSS 17.0. Результаты исследований обрабатывались методами параметрической и непараметрической статистики с применением стандартных пакетов статистической обработки с использованием средних математических значений, отклонения от среднего значения.
Анализ независимых качественных данных проводился при помощи критерия Х2 Пирсона. В случае неприменимости критерия, когда ожидаемая частота хотя бы одного значения было меньше 5, использовался точный критерий Фишера. При анализе показателей, имеющих более двух градаций признака, учитывался эффект множественного сравнения при помощи поправки Бонферрони.
Для анализа повторных измерений качественных признаков применялся критерий Х2 Мак-Нимара. Перед использованием критерия качественные показатели были дихотомизированы. Для учёта эффекта множественного сравнения так же использовалась поправка Бонферрони.
Описание количественных данных, не подчиняющихся нормальному закону распределения, оценивался критерием Шапиро-Уилка, проводилось при помощи медианы и квартилей. Сравнение независимых показателей проводилось по критерию Манна-Уитни. При анализе нескольких групп показателей проводился попарный анализ критерия Манна-Уитни с учётом множественного сравнения с поправкой Бонферрони.
Эхографическая картина сарком мягких тканей до лечения
В результате лечения произошло уменьшение размеров опухоли от 30% до 50%, по шкале RECIST 1.1 – частичный регресс и изменение внутренней структуры опухолей за счет появления анэхогенных включений. Индекс некроза до лечения составил 0%, после лечения 7,9%. Выполнено широкое иссечение опухоли с интраоперационной лучевой терапией (ИОЛТ). Проведено морфологическое исследование удаленной опухоли, получено заключение о наличии патоморфоза 3 степени.
Миксоидные липосаркомы в 71,4 % случаев имели небольшие размеры от 7±0,23 до 50±1,42 мм и в 57,1% объем менее 20±2,25см3.
Неоднородная внутренняя эхоструктура в 57,1 % наших наблюдений была обусловлена наличием в структуре анэхогенных включений, количество которых, по сравнению с исследованиями, проведенными до начала лечения, увеличилось на 28,5%. Индекс некроза практически в равном проценте случаев был 0-5% и 10,1-20 % (57,1% и 42,9% соответственно), в то время как до лечения индекс некроза миксоидных липосарком в 100% случаев находился в пределах 0-5%.
Приводим клиническое наблюдение. Больной К., 38 лет обратился с жалобами на наличие объемного образования в мягких тканях левого бедра. В 2014 году по месту жительства был оперирован по поводу липомы мягких тканей левого бедра, по результатам гистологии - липома. После операции пациент отмечает вновь возникновение и быстрый рост образования. Обратился в НИИ онкологии для проведения дополнительного обследования и лечения. Объективно: в мягких тканях бедра в проекции послеоперационного рубца определяется плотной консистенции образование 120х50х 100 мм. Кожа над ним не изменена.
При ультразвуковом исследовании в мягких тканях левого бедра на глубине 23 мм, внутримышечно визуализируется изо-гипоэхогенное образование размерами - 137x44x92 мм, объем опухоли составил 265,6 см3. Контуры образования были неровные, четкие, структура неоднородная, слоистая. Окружающие опухоль ткани эхоскопически не изменены. Ультразвуковая картина более характерна для липосаркомы мягких тканей (рисунок 8).
Под контролем УЗИ до начала лечения выполнена пистолет-биопсия. Морфологическое заключение - миксоидная липосаркома G1.
После проведенного предоперационного комбинированного лечения (ЛТ 10 сеансов, ГТ 8 сеансов), через пять недель выполнено повторное ультразвуковое исследование. При ультразвуковом исследовании левого бедра визуализируется изоэхогенное образование размером 104x28x74 мм, объем опухоли после лечения составил 103,2 см3. Контуры образования местами нечеткие, неровные, структура неоднородная, слоистая (рисунок 9).
Фрагмент сонограммы больного К., 38 лет Диагноз: миксоидная липосаркома G1 мягких тканей левого бедра. Исследование в режиме панорамного сканирования. Продольное направление сканирования. В мягких тканях левого бедра визуализируется изо-гипоэхогенное образование, с неровными, достаточно четкими контурами
То же наблюдение больного К., 38 лет. Исследование в режиме панорамного сканирования через 5 недель после лечения. Продольное направление сканирования. В мягких тканях левого бедра визуализируется изоэхогенное образование меньших размеров, неоднородной структуры с неровными контурами В результате лечения произошло уменьшение размеров опухоли на 23%, по шкале RECIST 1.1 - стабилизация процесса. Проведено широкое иссечение опухоли. При морфологическом исследовании удаленной опухоли выявлен патоморфоз 1-й степени.
Размеры MPNST (опухоль из оболочек периферических нервов) в подавляющем большинстве случаев (80%) составляли от 6±0,17 до 50±2,31 мм в наибольшем измерении (табл. 8). Объем опухолей как до, так и после лечения, в подавляющем проценте (80%) случаев составлял менее 20±2,34 см3.
Внутренняя структура MPNST после лечения в 80% случаев стала неоднородной за счет появления анэхогенных полостей, в то время как до лечения анэхогенные включения определялись только в 40 %. Индекс некроза опухоли в 60% наблюдений до лечения составлял от 0 до 5%, после лечения индекс некроза стал от 20 и до 30%
Приводим клиническое наблюдение. Пациентка Г., 54 года. Обратилась с жалобами на наличие опухоли в мягких тканях левого бедра. При клиническом осмотре в верней трети левого бедра определяется опухолевидное образование, плотной консистенции, безболезненное при пальпации. Регионарные лимфатические узлы не увеличены. При ультразвуковом исследовании в верхней трети бедра, в толще мышечной ткани на глубине 19 мм от поверхности кожи визуализируется гипоэхогенное образование овальной формы размерами 68x32x54 мм, с неровными, четкими контурами, достаточно четкие, однородной структуры. На всем протяжении образование расположено на расстоянии 9 мм от бедренной кости, целостность кортикального слоя не нарушена. Сосудистый пучок бедра проходит на расстоянии 2-4 мм от данного образования (рисунок 10).
Сопоставление данных современных технологий УЗИ в предоперационной оценке эффективности лечения СМТ с результатами морфологического исследования при оценке терапевтического патоморфоза
Заключительным этапом УЗИ явилось изучение состояния магистральных сосудов, питающих опухоль.
Средние значения количественных параметров кровотока в магистральной артерии, питающей опухоль, через 4–5 недель после лечения были следующие: Vmax - 63,6 ± 7 см/c, Vmin - 12,5 ± 2,36 см/c, PI - 2,6 ± 0,28, RI - 0,8 ± 0,05.
Средние значения количественных параметров кровотока в магистральной артерии c контралатеральной «здоровой» стороны через 4–5 недель после лечения были следующие: Vmax – 75,7 ± 9,71 см/c, Vmin – 10,8 ± 2,52, PI –3,4 ± 0,27, RI –13,3 ± 3,66.
Таким образом, обобщая полученные данные можно говорить, о том что, СМТ в большинстве случаев реагируют на проведенную лучевую терапию, полной или частичной редукцией кровотока, с изменением скоростных и объемных показателей кровотока, в разной степени выраженности. Помимо этого, увеличивается пульсаторный индекс, отражающий сосудистое сопротивление. Его возрастание свидетельствует о возникшей ригидности сосудистой стенки в результате проведенного лечения.
Наиболее выражено, по нашим наблюдения реагируют синовиальные саркомы, для них характерно уменьшение степени васкуляризации опухоли. Индекс васкуляризации после лечения в 75,5% случаев ниже 5%, в то время как до лечения в 100% был выше 5%.
Для миксоидных липосарком более чем в половине случаев отмечается уменьшение индекса и степени васкуляризации, но менее выраженное, чем в синовиальных саркомах, вероятно связано с тем, что и до лечения миксоидные липосаркомы имели средние значения индекса и степени васкуляризации. В 28,6% наблюдений, в группе миксоидных липосарком была отмечена полная редукция кровотока.
MPNST характеризовались менее выраженными изменениями кровотока, как индекса, так и степени васкуляризации, что может быть связано с высокой первоначальной высокой васкуляризацией данного морфологического типа. Во всех исследуемых группах после лечения отмечается централизация кровотока в объеме опухоли и уменьшение количества опухолей со смешанным типом кровотока, что позволяет говорить о том, что вены и сосуды, расположенные по периферии опухоли быстрее реагируют на предоперационное лучевое лечение. Для всех групп в результате лечения отмечено значимое уменьшение количественных и объемных показателей кровотока, что может быть использовано как критерий оценки степени терапевтического патоморфоза, так как данные дополнительно были сопоставлены с результатами морфологического исследования.
После обследования образований в В-режиме и с помощью цветового доплеровского картирования активировалась опция – T-Elasto, то есть выполнялась соноэластография (СЭГ). СЭГ основана на анализе эластичности исследуемых тканей. На исследуемую область оказывают давление, и вследствие неодинаковой эластичности неоднородные элементы ткани сокращаются по-разному. В зависимости от степени деформации делаются выводы об эластичности исследуемого образования. На сегодняшний день существуют две системы оценки жесткости: качественная и количественная. Качественная оценка – определение характера патологического процесса на основании цветовой кодировки эластичности тканей. Качественная оценка жесткости опухоли выполнялась с помощью системы анализа цветовой шкалы, разработанной Ueno E., Tsukybo (2006) (рисунок 24): 1-й тип – равномерное окрашивание очага в зеленый цвет – признаки мягко-эластической структуры очага; 2-й тип – мозаичная структура, включающая, как синие, так и зеленые оттенки цвета - признаки неоднородности структуры очага с преобладанием мягко-эластического компонента; 3-й тип – центральная часть образования окрашивается синим цветом, а его периферическая часть зеленым – признаки жестко-неоднородного очага; 4-й тип - интенсивное синее окрашивание более 90% объема образования – признаки жесткого однородного очага; 5-й тип – однородное интенсивное синее окрашивание с распространением на перифокальные участки - признаки жесткого однородного очага, большего по размеру по сравнению с В-режимом, характерен для инфильтративного характера роста опухолевых образований; 6-й эластотип (BGR) – трехслойное окрашивание образования – синий, зеленый, красный – признаки кистозного образования.
Количественная оценка осуществляется на основе расчета коэффициента жесткости Strain Ratio (SR). Для этого оценивается жесткость образования и окружающей неизмененной ткани (референтная ткань). Соотношение этих показателей является коэффициентом жесткости, выраженным в процентах. Помимо расчета коэффициента жесткости, количественная оценка опухолевого образования осуществлялась при использовании эластографии сдвиговой волны, основанная на объективном определении скорости продвижения сдвиговых волн в тканях и определении упругости (или жесткости) тканей в килопаскалях (кПа) [98,99,100].