Способ изображениязлокачествени тумори на черния дроб
Изобретението се отнася до медицината, по-точно до методите за лъчева диагностика, и може да се използва при лечението на злокачествени тумори на паренхимни органи.
Чернодробните заболявания по отношение на разпространението заемат пето място сред туморите на вътрешните органи и системи и засягат предимно хора в млада и средна възраст.
Диагнозата на чернодробно заболяване в типичните случаи, като правило, не създава затруднения. Заболяването обаче често протича с голямо разнообразие от прояви, които могат да се наблюдават при други състояния (хемангиоми, кисти, аденоми, фокална нодуларна хиперплазия).
Традиционното рентгеново изследване при туморни процеси на черния дроб се оказва неефективно, а рентгеновата компютърна томография и ултразвуковата диагностика дават положителни резултати само при 78-85%.
Понастоящем магнитно-резонансното изображение е единственият неинвазивен метод, който ви позволява да получите ясен образ на черния дроб и в същото време да прецените обема на лезията (поради триизмерността на MRI изображението). Поради това този метод заема специално място в диагностиката на туморните процеси в черния дроб.
Известен метод за диагностициране на чернодробно заболяване чрез ултразвукова диагностика (ултразвук), описан в [5, 6, 11, 13]. Състои се в използването на произволен ултразвуков апарат и сензор с честота 3,5 и 5 MHz в реално време за чернодробни туморни процеси. При хемангиоми се използват такива характерни черти като периферна локализация, повишена ехогенност, псевдо-усилване на ехо сигнала, еднородност на структурата, яснота на контурите и бавен растеж. Чернодробните кисти на ултразвук имат ехографска картина и се изобразяват като ехонегативно закръглено образувание с характерни специфични артефакти.Метастатичните лезии също се характеризират с различна ехогенност и значителни динамични промени в ехо картината.
Известен метод за диагностика на чернодробни тумори чрез рентгенова компютърна томография (CT) с динамичен контраст [1, 2, 4, 12]. Състои се в послойно получаване на срезове от черния дроб с помощта на рентгеново лъчение и последващо въвеждане на голямо количество (100 ml) контрастно средство в съдовото легло на пациента за подобряване на лезиите на черния дроб. Този метод разкрива огнища с диаметър над 2 см. Използването на динамично контрастиране позволява да се увеличи чувствителността на метода с 20%.
Недостатъкът на този метод е техническите ограничения, съществуващи доскоро, което позволява получаването на първите изображения само не по-рано от 2-3 минути след инжектирането на контрастно вещество. Това изключва възможността за изследване на контрастирането на черния дроб в артериалната и порталната фаза. Друг недостатък на метода е неговата инвазивност и трудоемкост. Изисква ангиографска интервенция, води до фалшиво положителни резултати и се придружава в 4-13% от случаите с усложнения.
Известен метод за диагностика на чернодробни тумори с помощта на ядрено-магнитен резонанс (MRI) [3, 7, 8, 9, 10]. Състои се в получаване на изображения на туморни образувания на черния дроб, претеглени по Т2 (надлъжна релаксация) и Т1 (напречна релаксация). В повечето случаи доброкачествените и злокачествени чернодробни лезии се появяват като хиперинтензивни лезии на Т2-претеглени изображения и хипоинтензивни на Т1-претеглени изображения.
Недостатъкът на метода е невъзможността да се диагностицират злокачествени огнища на черния дроб и огнища на друга етиология. На T2 претеглени изображения, интензитетътсигналът при хемангиоми е средно с 50% по-висок, отколкото при метастази и първичен рак. Изключение обаче са фиброзираните и тромбозирани хемангиоми, които имат къс Т2 и са склонни към дегенерация на образувания, в структурата на които се определят вътрешни кисти и фиброзни белези. Фокалната нодуларна чернодробна хиперплазия се характеризира с умерено хиперинтензивен сигнал на T2 претеглени изображения (WI) и хипоинтензивен сигнал на T1WI. Тази маса се характеризира с наличието на централен звездовиден белег, който обикновено се появява като хиперинтензивен фокус върху T2 WI и хипоинтензивен фокус върху T1 WI. ЯМР картината на чернодробните аденоми, както и повечето чернодробни образувания, не е специфична. Кистите и абсцесите се характеризират с дълги времена на релаксация Т1 и Т2, което се проявява чрез характерен сигнал с висока интензивност на Т2 VI и хипоинтензивен на Т1 VI. Първичният рак на черния дроб, метастазите и други злокачествени заболявания, както и доброкачественият ЯМР се характеризират с хиперинтензивен сигнал на Т2 и хипоинтензивен сигнал на Т1. Използването на ЯМР в диференциалната диагноза е ограничено поради припокриването на времената на релаксация Т2 за хемангиоми и метастази. Наличието на характерен белег, видим на Т2-претеглено изображение, не позволява сигурна диференциална диагноза с метастази, хепатоми, хемангиоми и аденоми.
По този начин нито един от горните методи за диагностициране на чернодробно заболяване не може недвусмислено да диагностицира злокачествен тумор.
Техническият резултат от настоящото изобретение е да се подобри точността на диагностицирането на чернодробен тумор чрез използване на спектроскопия с протонен магнитен резонанс.
Понастоящем за определяне на метаболитния състав се използва протонна спектроскопиямозък. Позволява да се открие дегенерация и смърт на нормални мозъчни клетки, по-специално N-ацетиласпартат (NAA), холин (Cho), креатин (Cr). По правило смъртта на нервните клетки, която възниква при злокачествени тумори, е придружена от рязко намаляване на тези метаболити. Що се отнася до съдържанието на тези метаболити в доброкачествен процес, ние не знаем връзката с клиниката на заболяването. Въпреки това, тази възможност за зависимост на промените в метаболитите в злокачествен фокус ни заинтересува и ние продължихме нашите изследвания в тази посока, а именно направихме опит да приложим протонна спектроскопия при патологични процеси в черния дроб.
Този критерий беше избран от нас, за да се диференцира естеството на фокалните чернодробни лезии с неясна етиология.
По този начин използването на протонна спектроскопия дава възможност да се извърши диференциална диагноза на туморни заболявания на черния дроб.
При извършване на протонна спектроскопия е препоръчително да изберете времето на ехото в диапазона от 4,8-270,0 ms, времето на повторение в диапазона от 1500,0-3500,0 ms, тъй като локализацията на липидния сигнал е в диапазона от 1,0-1,5 ppm (ppm).
Същността на метода е илюстрирана с примери: Пример 1. Пациент Д., на 73 години, е приет за лечение в клиниката на ЦНИРРИ на 7 септември 1998 г. с диагноза цироза на черния дроб. Рак на черния дроб? Болен от около 3 години. Оплаквания от болка в десния хипохондриум, слабост, загуба на тегло до 10 кг.
В отделението по лъчева диагностика на Централния изследователски институт по радиология е извършено ултразвуково сканиране на черния дроб и е установено фокално увреждане на десния и левия дял на черния дроб. Естеството на процеса не е установено.
Направена е компютърна томография на черния дроб и също е потвърдено фокално чернодробно увреждане. Предполага се злокачествен процес.
Кръвните изследвания показаха анемия, умеренаизразен и ESR 46 mm / h.
Пациентът е подложен на спектроскопия с протонен магнитен резонанс. На аксиални, коронарни и сагитални томограми на черния дроб, претеглени по Т2 и Т1, получени с помощта на програмата STEAM-20 при 1500.0/4.8 ms и 3500.0/270 ms, бяха открити лезии с различни размери. След това се провежда програма за протонно-магнитна резонансна спектроскопия (PMRS) на тези огнища и нормална чернодробна тъкан, при която се получава изображение на липидния пик под формата на скала за съдържанието им в черния дроб. При сравняване на съотношението на съдържанието на липиди в нормалната тъкан и в огнищата те намаляват с 3,7-3,9 пъти.
Заключение: фокална лезия със злокачествен характер. Пациентът е опериран.
Хистологично изследване N 651/432 - хепатоцелуларен рак на черния дроб.
Пример 2. Пациент О., 65 години. Приет в клиниката TsNIRRI 25.09.98 г. с диагноза пространствено заемащо образуване на десния лоб на черния дроб. От анамнезата: болен от 5 години. Преди това той многократно е изследван за масово образуване с неясна етиология. Не прави оплаквания. При постъпване на 25.09.1998 г. на ехограф се установи голямо кръгло образувание в десния лоб на черния дроб с неравни контури, разположено високо и отзад. В динамиката се отбелязва увеличаване на образованието и се прави предположение за злокачествения му характер.
При извършване на компютърна томография на черния дроб не беше възможно да се провери естеството на промените в черния дроб.
Пациентът е насочен за PMRS за уточняване характера на процеса.
Пациентът е подложен на PMRS с помощта на програмата STEAM-20 в отдела по радиационна диагностика на Централния изследователски институт по радиология. На претеглени томограми Т2 и Т1 в три проекции в десния лоб на черния дроб се установява образувание с големи размери (6.06.05.2 cm) с неравен контур, хомогенна структура. Програмата на протонаполучени са спектроскопия на огнището и нормална чернодробна тъкан и изображения на липидни спектри. При сравняване на съотношението на липидите в нормалната тъкан и фокуса се отбелязва тяхното намаление с 1,8-0,8 пъти.
Заключение: доброкачествено обемно образование.
На пациента е извършена пункционна биопсия N 641/622 - хемангиом.
Пример 3. Пациент L,. 51 години. Приет в клиниката на 25.08.98 г. с диагноза цироза на черния дроб с неясна етиология. Обемен процес на черния дроб? От анамнезата е известно, че има отравяне с неизвестна отрова. Болен от 8 години. Оплаквания от болки в корема, загуба на тегло (7 кг за 6 месеца).
Кръвен тест - СУЕ 40 mm/h, високи фракции на билирубин и протеини.
Ехографски резултати: хомогенна структура на черния дроб с неравни ръбове. Ехоструктурата е намалена. Не са открити огнищни промени.
КТ: туберозен черен дроб, намалена плътност, хомогенна структура. Има малко количество течност в корема. Не са открити огнищни промени. Въз основа на проведеното изследване не са получени убедителни доказателства за фокална лезия със злокачествен характер.
За изясняване на диагнозата в отделението по радиационна диагностика на Централния изследователски институт по радиология пациентът е подложен на PMRS с помощта на програмата STEAM-20. На претеглени томограми Т2 и Т1, направени в три проекции, черният дроб има големи размери (21.618.023.6 cm), неравен неравен ръб, хомогенна структура. Имаше намаление на сигнала на Т2 претегленото изображение. Извършена протонна спектроскопия на целия черен дроб. Получените изображения на липидните спектри показват намаляване на съдържанието им от 2,9 пъти в левия лоб до 3,1 пъти в десния лоб на черния дроб.
Заключение: дифузна промяна в чернодробния паренхим. Няма данни за злокачествен процес. Пациентът трябва да бъде причислен към рисковата група. Под наблюдение с последващ контрол.
На пациента е извършена пункционна биопсия N 621/411 - билиарна цироза на черния дроб.
Към днешна дата с предложения метод е проведено проучване на 16 пациенти. При 7 от тях е установен злокачествен процес, при 5 доброкачествен, 4 са причислени към рисковата група с динамично наблюдение.
Предложеният метод в сравнение с известните има следните предимства: 1. Позволява диференциална диагностика на злокачествени и доброкачествени чернодробни тумори, което не позволява нито един от известните към момента методи.
2. Не изисква допълнително приложение на лекарства, което е необходимо при контрастни методи на лъчево изследване (CT, MRI, ангиография).
Методът е разработен в ЦНИРРИ и е клинично тестван при 16 души с положителен резултат.
Литература: 1. Gabunia R.I., Kolesnikov E.K. КТ в клиничната диагностика. // М.: Медицина, 1995.-351 с.
2. Bonaldi V.M., Bret P.M., Reinyold C. et al. Спирална КТ на черния дроб: стойност на чернодробна артериална фаза. // Радиология. - 1995. - кн. 197. - С. 357-363.
3. Chezmar J.L. Магнитен резонанс на черния дроб. // Радологични клиники на Северна Америка. - 1991. - кн. 29, № 6. - С. 1251-1258.
4. Graf 0" Dock W.I., Lammer J. et al. Определяне на оптималния времеви прозорец за чернодробно сканиране с КТ по време на артериална портография. // Радиология. -1994. - Том 190. - С. 43-47.
5. Kawamura D. M. Диагностична медицинска сонография. Ръководство за клинична практика. Vol. III. Корем. // Филаделфия-Ню Йорк-Лондон-Хейгерстаун, 1992. -634 с.
6. Mahfouz A.E. "Hamm B., Mathieu D. Imaging jf metastases to the black. // European Radiology. - 1996. - Vol. 6., N 5.-P. 607-614.
7. Mitchel D.G" Virntski S., Saponaro S. et al. Черен дроб и панкреас:подобрен спин-ехо Tl контраст чрез по-кратко време на ехо и потискане на мазнините при 1,5 Т. // Радиология. - 1991. - кн. 178 - С. 67-7
8. Murakami Т., Kim Т., Oi H., Nakamura H., Igarashi H. Откриваемост на хиперваскуларен карцином чрез изображения на артериална фаза на MR и спирала CT. // Radiological Acta. - 1995. - кн. 36(4). - P. 372-376 9. Rinck PA. Магнитен резонанс в медицината. Основният учебник на Европейския форум за магнитен резонанс. // Оксфорд-Щутгарт-Ню Йорк: Blackwell Scientific Publications, - 1995. - 228 p.
[ PubMed ] 10. Suto Y., Kamba M., Kato T" Ohta Y. Основен анализ на динамично изследване в случаи на хепатоцелуларен карцином с използване на IR моментна снимка FLASH MR изобразяване с Gd-DTPA [ PubMed ] 12. Torizuka T., Tanaki N" hlokumaТ., Magata Y., Sasayama S., Yonekura Y., Tanaka A. , Ymaoka Y., Yamamoto K., Konishi J. In vivo оценка на мета глюкозен болизъм при хепатоцелуларен карцином с FDG-PET. //J. по нуклеарна медицина. -1995. - том. 36 (10). 13. Wemecke K, Vassallo P, Bick U. Разликата между доброкачествени и злокачествени чернодробни тумори при сонография. Стойност на хипоехогенния ореол. //А. J. R. -1992. - том. 159. - С. 1005-1
14. Писмо С.М. Роль динамична контрастна магнитно-резонансна томография в диагностиката Това е първият път, когато правите това в миналото a medicinskiх наук. СПб,. 1997 г.
2. Имайте предвид, че 1. 1, малко по-малко от 100 000 кв. м -малки снежинки в диапазона от 4,8-270,0 месеца, това е Цени в диапазона 1500,0-3500,0 години.