Методы диагностики в клинической онкологии
реклама
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ПОСЛЕДИПЛОМНОГО ОБРАЗОВАНИЯ КАФЕДРА ОНОКОЛОГИИ Л.Б. Вашкевич МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ В КЛИНИЧЕСКОЙ ОНКОЛОГИИ. Методические рекомендации Общее время занятия: 2 часа. Мотивационная характеристика темы. Своевременно выявить злокачественное новообразование можно только при наличии у врача онкологической грамотности, умения провести углубленный и вдумчивый опрос больного, правильно истолковать жалобы и динамику развития заболевания. Клинический диагноз онкологического заболевания устанавливается с помощью таких врачебных действий как сбор анамнеза, физикальное исследование (осмотр, пальпация, перкуссия и аускультация) и оценка полученных данных. Важную роль в постановке правильного диагноза играет и клиническое мышление врача – способность интуитивно охватить всю клиническую картину как нечто целое и связать ее с аналогичными прежними наблюдениями (Р. Хэгглин). Сюда можно добавить и связь с имеющимся багажом знаний. Врач должен взвесить, насколько верно отражают сущность болезни внешние формы ее проявления у каждого конкретного больного. После этого определяется то направление, в котором должны вестись клинико-рентгенологические и лабораторные исследования. Они должны носить систематический и последовательный характер, основываясь на принципе «от простого к сложному». Врач должен знать и понимать, какие методы диагностики наиболее информативны и эффективны, с одной стороны, и наименее обременительны и опасны для больного, с другой стороны. Кроме того, нельзя забывать о принципах доказательной медицины, и при одинаковой эффективности нескольких методов необходимо выбирать более дешевый метод диагностики. Цель занятия: ознакомление слушателей с особенностями клинического обследования 2 больных со злокачественными опухолями; с методами и принципами диагностики в клинической онкологии, преимуществами и недостатками различных методов при диагностике опухолей различных локализаций. Задачи занятия: ознакомиться с методиками физикального обследования онкологического больного; ознакомиться с методами лучевой диагностики у онкологического больного; ознакомиться с методами радионуклидной диагностики у онкологического больного; ознакомиться с методами эндоскопической диагностики у онкологического больного. Требования к исходному уровню знаний. Для полноценного усвоения темы курсанту необходимо повторить: Общие принципы обследования больных. Методики физикального обследования больного. Инструментальные и лучевые методы диагностики больных. Контрольные вопросы по теме занятия: 1. Изложите особенности сбора анамнеза и объективного осмотра у онкологических больных. 2. Охарактеризуйте паранеопластический синдром. 3. Назовите изменения показателей периферической крови и биохимических показателей у онкологических больных. 4. Укажите цели определения онкомаркеров. 5. Назовите основные методы лучевой диагностики онкологических заболеваний. 6. Перечислите основные рентгенологические симптомы новообразований 3 полых органов желудочно-кишечного тракта. 7. Перечислите основные рентгенологические симптомы злокачественных опухолей легких и средостения. 8. Перечислите основные рентгенологические симптомы злокачественных опухолей костно-суставной системы. 9. Какие виды ангиографии вы знаете? Значение ангиографии в онкологической практике. 10. Охарактеризуйте метод компьютерной томографии. Преимущества и недостатки метода. 11. На чем основан метод магнитно-резонансной томографии? Преимущества и недостатки метода. 12. Физические основы и применение ультразвуковых исследований в онкологии. 13. На чем основан метод радионуклидной диагностики? Перечислите виды радионуклидных исследований. 14. Перечислите основные виды эндоскопических исследований и области их применения. УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ Сбор анамнеза является элементом врачебного искусства и требует такта, умения найти контакт с больным, создать атмосферу доверия. Врач должен внимательно выслушать больного, а затем наводящими вопросами дополнить полученные данные. При сборе анамнеза большое значение необходимо придавать жизненным привычкам (курению, употреблению алкоголя, режиму питания, особенностям половой жизни и т.д.), профессиональным вредностям, географическому местоположению, расовым традициям (например, в отношении курения или жевания особых сортов табака, 4 приема острой или горячей пищи), возрасту и полу, наследственной предрасположенности и другим факторам риска. Особое внимание следует уделять изменению ощущений и появлению новых симптомов у больного с хроническим заболеванием, которые могут служить фоном для развития рака. При выявлении симптомов заболевания врач должен получить их подробную характеристику. Например, при болевом синдроме необходимо установить с чем больной связывает появление боли, время возникновения, ее характер и постоянство, точную локализацию и иррадиацию, зависимость изменений ее интенсивности от каких-либо факторов. Если ранее проводилось обследование и лечение, то выяснить результаты обследования и эффективность проведенного лечения. Осмотр больного начинается с оценки его внешнего вида: конституции, походки, осанки, положения тела, выражения лица, состояния кожных покровов и видимых слизистых оболочек. Изменения внешнего вида могут быть обусловлены местным распространением опухоли. Например, при сдавлении опухолью ветвей шейного симпатического ствола можно увидеть симптомокомплекс Горнера (птоз, энофтальм, узкая глазная щель и узкие зрачки), а при поражении возвратного нерва – охриплость голоса. Растущая опухоль мягких тканей или костей может вызывать припухлость и асимметрию соответствующей области, а также нарушение двигательных функций расположенного рядом сустава. Опухоль легкого с ателектазом может вызвать западение грудной стенки и отставание при дыхании заинтересованной половины грудной клетки. Для рака молочной железы характерен ряд симптомов, определяемых визуально: деформация и подтягивание больной железы кверху, втягивание соска и кожи над опухолью, симптом лимонной корки, гиперемия, инфильтрация и язвенные изменения кожи. У больных со злокачественной опухолью может меняться цвет кожных покровов. Желтушность кожных покровов и склер появляется не только при болезнях печени и гемолитических анемиях, но и при механическом 5 перекрытии желчных протоков новообразованием. Зуд с расчесами на коже сопровождает не только желтуху, но и лимфогранулематоз, при постановке диагноза которого этот симптом имеет большое значение. Бледность кожных покровов появляется при кровотечении из распадающейся опухоли, а также может развиваться и как паранеопластический синдром. Паранеопластический синдром - это проявление генерализованного (системного) воздействия опухоли на организм. Растущая опухоль оказывает влияние на нервную, эндокринную и иммунную системы, а также на обмен веществ во всем организме. В результате продуцирования опухолевыми клетками биологически активных веществ, несвойственных нормальным клеткам, возникают соответствующие нарушения обмена веществ и физиологических функций с развитием многообразных клинических проявлений (паранеоплазий), таких как иммунодепрессия (подверженность инфекционным заболеваниям), повышенная свертываемость крови, сердечно-сосудистая недостаточность, пониженная толерантность к глюкозе, мышечная дистрофия, раковая кахексия, дерматозы. Токсические вещества, выделенные опухолевыми клетками, вызывают гемолиз эритроцитов с развитием анемии. Синдром Пейца-Егерса как предрак при полипозе кишечника проявляется меланиновой пигментацией кожи и слизистых в области губ, носовых складок, век, пальцев кисти и стопы, а также неба и зева. Ограниченные пигментации патогномоничны для полной картины нейрофиброматоза Реклингхаузена. Пигментации кожных покровов спины, ягодиц, промежности в виде бурых пятен встречаются также при синдроме Олбрайта, проявляющимся преждевременным половым созреванием и множественными кистами в костях с деформацией конечностей (варусное бедро, вальгусное колено), нередко осложняющиеся патологическим переломом. Любой неясный дерматит с гиперкератозом и пигментациями должен быть заподозрен как возможное проявление опухолевого процесса. Кроме того, 6 необходимо знать проявления всех опухолевых и предопухолевых заболеваний кожи, так как осмотр является основным методом обследования больных с опухолями кожи. Пальпация области опухоли и зон регионарного метастазирования имеет очень большое значение при новообразованиях молочной железы, щитовидной железы, опорно-двигательного аппарата, органов желудочно-кишечного тракта, некоторых забрюшиных опухолях, лимфомах. При ощупывании области опухоли можно получить ценные сведения о размерах и консистенции новообразования, связи с окружающими тканями и органами, вовлеченности кожных покровов, болезненности. При пальпации зон регионарного лимфооттока также следует обращать внимание на размеры, консистенцию, форму, подвижность лимфоузлов, взаимоотношение их между собой и с окружающими тканями, болезненность. Обязательным исследованием для онкологических больных является пальцевое исследование прямой кишки, ощупывание предстательной железы per rectum, бимануальное исследование органов малого таза. Перкуссия помогает определить границы и консистенцию опухоли и внутренних органов или увеличение их размеров. Аускультация может выявить косвенные признаки опухолей внутренних локализаций и состояние органов грудной клетки. Лабораторные методы исследования помогают оценить общее состояние больного и определить показания или противопоказания к специальному лечению. В процессе лечения важен контроль лабораторных показателей для раннего выявления и коррекции возможных осложнений специального лечения. Кроме того, при лимфогранулематозе от показателей периферической крови (СОЭ, количество лейкоцитов) зависит стадия заболевания. По некоторым изменениям в биохимических показателях крови можно предположить наличие злокачественного 7 заболевания. Так, повышение активности щелочной фосфатазы наблюдается при злокачественных опухолях костей, печени, желчного пузыря, а также при метастатическом поражении печени и остеобластических (аланинаминотрансфераза – метастазах в костях. Ферменты АлАТ, аспартатаминотрансфераза – печени АсАТ) повышаются при некрозе клеток печени любой этиологии. Но при уменьшении коэффициента Ритиса (АсАТ/АлАТ <1,33) можно думать об опухолевом поражении печени. При возникновении злокачественного заболевания могут повышаться показатели лактатдегидрогеназы и гексогиназ. Из-за повышения катаболизма белка и снижения его синтеза в результате общего воздействия опухоли на организм появляется гипопротеинемия и гипоальбуминемия. Повышение содержания мочевины в сыворотке крови при нормальных показателях креатинина обусловлено распадом опухоли, что может говорить об эффективности проводимого лечения. Исследования костного мозга, желудочно-кишечного содержимого, мочи, кала, мокроты дают нам сведения об изменениях, обусловленных наличием опухоли или сопутствующими заболеваниями. В последнее время важное онкомаркеров, присутствие периферической крови и и значение изменение уделяется определению концентрации других биологических жидкостях которых в организма коррелирует с наличием и ростом опухоли. Онкомаркеры могут быть опухолеспецифичными (продуцируемые только опухолевыми клетками) и ассоциированными с опухолью (продуцируемые нормальными клетками в меньшем количестве). Одним из основных звеньев в механизме продукции маркеров опухолевыми клетками считается аномальная экспрессия генома, которая обусловливает синтез эмбриональных, плацентарных и эктопических белков, ферментов, антигенов и гормонов. Онкомаркеры характеризуют биологические особенности опухоли, специфику ее «поведения» и регуляции, способность к метастазированию. Определение онкомаркеров необходимо для решения следующих задач: 8 1.Выявление группы риска, требующие дополнительного обследования или более тщательного наблюдения. 2.Выявление онкологического заболевания на ранних стадиях для своевременного эффективного лечения. 3.Определение чувствительности к определенным видам терапии (например, гормональной) для составления индивидуальной схемы лечения. 4.Определение эффективности проведенной терапии. 5.Выявление рецидивов заболевания на доклинических этапах. Сейчас известно более 200 соединений, относящихся к опухолевым маркерам, и их количество постоянно увеличивается. В их число входят онкогены, протоонкогены, онкобелки, различные факторы роста и их рецепторы (в некоторых случаях также являющихся продуктами онкогенов), рецепторы стероидных и пептидных гормонов, супрессорные гены и продукты их экспрессии, протеазы, участвующие в процессах метастазирования. Функциональные методы исследования помогают оценить общее состояние пациента и переносимость им специального лечения (ЭКГ, ЭЭГ, эхокардиография с фракцией выброса, АД, спирография, функциональное радиоизотопное исследование печени и почек и т.д.). МЕТОДЫ ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ Метод рентгенографии получил широчайшее распространение сразу же после открытия В.К. Рентгеном "Х-лучей" в 1895 году. Он и сейчас является базовым методом диагностики. В онкологической практике рентгенологические исследования очень важны и многообразны. Они применяются для исключения или подтверждения онкологического заболевания, для уточнения распространенности опухолевого процесса, для определения сопутствующего неонкологического заболевания. Всем онкологическим больным выполняется рентгенография органов грудной клетки в стандартных (как минимум, в двух перпендикулярных 9 проекциях – прямой и боковой) и дополнительных проекциях с целью визуализации первичного или метастатического опухолевого поражения легких и других органов грудной клетки. При необходимости выполняются линейные томограммы, прицельные и обзорные снимки, рентгенограммы области опухоли для определения вовлеченности в опухолевый процесс костных структур. Рентгенография широко используется в диагностике патологии легочной и костно-мышечной систем. Существуют целые группы симптомов, характеризующие патологические состояния в легких, среди которых можно выделить: патологические изменения в легочной ткани (единичные или множественные очаги поражения с картиной периферического, центрального рака или метастазов), патологические изменения корня легкого (деформация, расширение, изменение структуры), патологические изменения тени средостения (деформация, расширение, наличие дополнительных округлых и полицикличных теней), нарушение бронхиальной проходимости (гиповентиляция, эмфизема, ателектаз), патологические изменения плевры (явления плеврита и мезотелиомы плевры). При костно-мышечной опухолевой патологии можно выявить следующие группы симптомов: изменение структуры губчатого или компактного вещества кости с появлением деструкции (разрушение) или остеопластических очагов (патологическое костеобразование), или других видов перестройки кости (в виде ячеек, сот и т.д.), изменение формы кости (увеличение размеров, вздутие, деформация, патологический перелом), 10 разрушение кортикального слоя с нарушением непрерывности контура кости, периостальные реакции (слоистый, луковичный и пластинчатый периостоз, спикулы, козырек Кодмана). Рентгеноскопия используется для уточнения функционального состояния органа, для выполнения инвазивных врачебных манипуляций, пункционных биопсий. При исследовании органов желудочно-кишечного тракта используется рентгеноскопия (рентгенография) рентгеноконтрастной с сорбитно-бариевой заполнением смесью. полых органов Рентгеноскопическое исследование глотки, пищевода и желудка осуществляется сразу при глотании контрастного вещества пациентом и проводится в несколько этапов – тугое наполнение, изучение рельефа слизистой оболочки, двойное контрастирование. Через 15 мин после исследования желудка исследуется тонкая кишка, через 45 мин – подвздошная кишка, через 90 мин – купол слепой кишки. При дискинезии, спаечном процессе, опухолевом поражении или других состояниях, связанных со снижением моторики или непроходимостью, выполняются отсроченные снимки. Необходимо отметить, что пассаж бариевой взвеси по тонкой кишке является основным методом рентгенодиагностики опухолей данной локализации. Ирригоскопию (ирригографию) выполняют после пальцевого исследования прямой кишки и ректороманоскопии в несколько этапов: исследование контуров кишки при тугом заполнении (контрастная клизма аппаратом Боброва), исследование рельефа слизистой после опорожнения кишечника и двойное контрастирование после раздувания воздухом петель толстой кишки. Рентгенологическая симптоматика злокачественного новообразования полого органа желудочно-кишечного тракта при контрастной рентгеноскопии 11 зависит от опухолевого роста (экзофитный, эндофитный, инфильтративный, с изъязвлением), от распространения опухоли как в пределах органа, так и на соседние структуры. Но основными симптомами злокачественной опухоли данной локализации являются: деформация, стойкое сужение или уменьшение объема полого органа, дефект наполнения при экзофитных опухолях или симптом плоской ниши (с валом вокруг) при инфильтративном раке с изъязвлением, изъеденность контура стенки, дефекты рельефа слизистой оболочки (деформация, утолщение, сглаживание или обрыв складок слизистой оболочки), ригидность складок и стенок органа, отсутствие перистальтики на пораженном участке, деформация контура стенки за счет давления извне. При помощи рентгеноконтрастных исследований для выявления стенозов и обструкций полых трубчатых органов применяется рентгенография желчных и панкреатических протоков (эндоскопическая ретроградная холангиопанкреатография), бронхиального дерева (бронхография), протоков слюнных желез (сиалография), протоков молочной железы (галактография или дуктография). После заполнения контрастным веществом свищевых ходов выполняется фистулография для выявления сообщения с соседними жизненноважными структурами. Внутривенная экскреторная урография – кроме функциональных способностей почек помогает выявить опухоли лоханочной системы, которые трудны для диагностики многими другими рентгенологическими методами, а также сужения и обструкции мочеточников на разных уровнях, деформацию мочевого пузыря. Ангиография – рентгенологическая визуализация сосудов с помощью контрастных веществ. Она включает в себя артериографию, флебографию, лимфографию. 12 При артериографии выполняется пункция бедренной артерии по Сельдингеру или люмбальная пункция. Под флюороскопическим контролем катетер устанавливается в соответствующей артерии, и вводится контрастное вещество с одновременным выполнением серии ангиограмм. В зависимости от области исследования выполняются: аортография, тазовая ангиография или селективные ангиографии различных органов и областей (каротидная, плечевая, бронхиальная, печеночная, селезеночная, почечная, мезентериальная, внутренняя подвздошная и т.д.). При флебографии выполняется пункция вены с рентгеноконтрастным исследованием венозных сосудов. Разновидностью флебографии является венокаваграфия. Лимфография может быть верхней и нижней. При верхней ангиографии масляное контрастное вещество вводится в лимфатические сосуды межпальцевых промежутков верхних конечностей. А при нижней лимфографии – лимфатические протоки межпальцевых зон нижних конечностей. В онкологической клинике ангиография необходима для определения распространенности первичного очага, вовлеченности в процесс магистральных сосудов, определения объема оперативного вмешательства. В последнее время возрастает роль лечебных рентгеноэндоваскулярных вмешательств. Рентгеноэндоваскулярная хирургия (интервенционная радиология) возникла на стыке хирургии и рентгенологии в 70-х годах. Возросший интерес к интервенционной радиологии связан с расширением клинических потребностей в малоинвазивных, малотравматичных и эффективных лечебных внутрисосудистых вмешательствах, выполняемых без общего наркоза, с минимальным риском для жизни больного. Основными направлениями интервенционной радиологии являются: регионарная инфузия, эмболизация и дилатация кровеносных сосудов. В онкологической практике чаще применяются два первых ее направления. Внутриартериальная инфузия химиопрепарата основана на феномене "первого 13 прохождения" лекарства через опухоль. Рентгеноэндоваскулярная окклюзия путем целенаправленной эмболизации сосудов, используется для достижения гемостатического и ишемического эффекта, подавления функции органа. Химиоэмболизация предусматривает сочетание селективной внутриартериальной химиотерапии с эмболизацией сосудов для увеличения времени контакта химиопрепарата с опухолью, повышения локальной концентрации препарата в опухолевой ткани при одновременном ее уменьшении в общем кровотоке. В онкологической практике актуальна установка кава-фильтров в нижней полой вене для профилактики тромбоэмболии легочной артерии у больных с повышенным тромбообразованием. Кроме многообразных сосудистых вмешательств интервенционная радиология включает в себя и несосудистые интервенции: Чрезкожная чрезпеченочная холангиография с установкой дренажа в желчных протоках для ликвидации механической желтухи. Баллонная дилатация (расширение) и стентирование (установка стента) трубчатых органов, таких как трахея, пищевод, мочеточник, желчевыводящие протоки для ликвидации стеноза и поддержания их проходимости. Чрезкожная аблация опухоли теплом, холодом или этаноловым спиртом. Одна из последних современных методик – радиочастотная аблация с подведением к опухоли радиочастотной энергии, которая нагревает и разрушает опухолевую ткань. Вертебропластика – в полость позвонка, образовавшуюся в результате деструкции костной ткани опухолью или метастатическим поражением, под рентгеновским контролем вводится хирургический костный цемент, предотвращая дальнейшее разрушение или оседание позвонка, патологический перелом, приводя к уменьшению болевого синдрома. Извлечение инородных тел (в том числе тромбов и атеросклеротических бляшек) из просвета сосудов и полостей сердца. 14 Выполнение биопсии опухолей внутренних локализаций под рентгенологическим контролем. Компьютерная томография (КТ) позволяет изучить положение, форму, размеры и структуру различных органов, а также их соотношение с другими органами и тканями. За создание и клиническое испытание компьютерного томографа Аллену Кормаку (США) и Годфри Хаунсфилду (Англия) в 1979 была присуждена Нобелевская премия. КТ-диагностика основана не только на прямых рентгенологических симптомах (определении точной локализации, формы, размеров отдельных органов и патологического очага), но и, что особенно важно, на показателях плотности, зависящих от степени поглощения рентгеновских лучей при прохождении через тело человека. Разные ткани по-разному поглощает излучение, поэтому для каждой ткани и органа в норме разработан коэффициент плотности по шкале Хаунсфильда. Для увеличения разрешающей способности компьютерной томографии была предложена методика «усиления» изображения. Она основана на внутривенном введении рентгеноконтрастных препаратов, в результате чего происходит повышение денситометрической разницы между здоровой тканью и патологическим образованием вследствие их различного кровенаполнения. Методику «усиления» используют при дифференциальной диагностики между злокачественными отсутствии или и доброкачественными незначительной разнице в образованиями, плотности образования при и окружающих тканей, что не позволяет отграничить очаг от здоровой ткани. Наиболее часто «усиление» используется для выявления опухоли и метастазов в печени, для диагностики гемангиом в связи со специфичностью контрастирования ткани опухоли. Методика «усиления» дает хорошие результаты также при диагностике патологических образований в головном мозгу, в средостении и органах малого таза. 15 Компьютерная томография может быть использована не только для выявления патологических изменений, но и для проведения диагностической пункции, для оценки эффективности противоопухолевой терапии, а также для определения рецидивов и сопутствующих осложнений. Если первое поколение компьютерных томографов имело только один детектор и время для сканирования составляло 5-10 мин, то на томографах четвертого поколения при наличии 1000 и более детекторов время для получения одного среза уменьшилось до 1-3 сек. Совершенствование аппаратуры привело к созданию специальных аппаратов для исследования сердца, оценки функциональных нарушений внутренних органов, а также для планирования лучевой терапии (составление карт облучения и расчет доз). В конце 80-х годов появилась техника спиральной компьютерной томографии (СКТ), имеющая ряд преимуществ из-за более короткого времени исследования. При СКТ лучше выявляются очаговые изменения в движущихся при дыхании органах, меньше артефактов от движения, гораздо больше возможностей для трехмерных реконструкций более высокого качества, повышается информативность методики «контрастного усиления», что также позволяет выполнить исследование больших анатомических зон в различные фазы прохождения контрастного препарата. Высокая скорость получения изображений приводит к повышению экономической эффективности использования КТ (существенно увеличивается пропускная способность систем) и имеет особенно большое значение при исследовании пациентов, находящихся в тяжелом состоянии и плохо выполняющих команды медперсонала. В это же время появилась еще одна разновидность рентгеновской компьютерной томографии - электронно-лучевая томография (ЭЛТ), при которой время получения одного среза сократилось в 10-20 раз. Поэтому этот вид томографии используется в основном при исследовании сердца и сосудов. 16 При электронно-лучевой томографии отсутствуют артефакты не только от сокращений сердца и пульсации сосудов, но также и от дыхания и движений пациента. Метод дает возможность изучать быстро протекающие динамические процессы, такие как движение болюса контрастного вещества в сосудах, перфузия миокарда и головного мозга. Метод идеально подходит для выполнения КТ-ангиографии (КТА). ЭЛТ обладает высокой пропускной способностью, меньшей, чем при спиральной КТ лучевой нагрузкой. Недостатки ЭЛТ - более низкое отношение сигнал/шум на получаемых изображениях и меньшее пространственное разрешение. Магнитно-резонансная томография. Этот метод относится к рентгенологическим методам исследования, хотя в его основе лежит не рентгеновское излучение, а явление ядерно-магнитного резонанса. За открытие этого явления Феликс Блох и Ричард Пурселл получили Нобелевскую премию в 1952 году. А в 2003 году (спустя 30 лет после первых публикаций) Полу Лотербуру и Питеру Мэнсфилду была присуждена Нобелевская премия за открытие, связанное с получением изображения с помощью ядерного магнитного резонанса. Первые магнитно-резонансные томографы появились в начале 80-х годов. С тех пор техника МРТ многократно совершенствовалась. Современные системы высокоскоростной визуализации позволяют получать изображения быстротекущих процессов, наблюдать за движением крови по сосудам (ангиография), с высоким разрешением видеть органы, находящиеся в движении (сердце, легкие), получать двух- и трехмерные изображения срезов человеческого тела с расстоянием между срезами 0,3 мм. Явление ядерного магнитного резонанса вызывается одновременным воздействием на вещество двух внешних полей – постоянного магнитного и переменного электромагнитного. Некоторые атомные ядра (например, водорода) при помещении в магнитное поле поглощают энергию в 17 радиочастотном диапазоне и излучают ее после прекращения воздействия радиочастотного импульса. А так как организм человека в значительной степени состоит из воды, содержащей атомы водорода (протоны), это и позволяет использовать явление ядерного магнитного резонанса в медицине. Поскольку разные ткани человеческого тела содержат разное количество воды (от 12% в костях до 83% в сером веществе мозга), то появляется возможность получать достаточно чёткие послойные изображения отдельных органов. Абсолютным противопоказанием к применению МРТ является наличие ферромагнитных объектов, которые под воздействием сильных магнитных сил могут перемещаться и вызывать кровотечение. Наиболее опасными объектами являются внутричерепные внутриглазные ферромагнитные ферромагнитные инородные клипсы тела. на Также сосудах и абсолютным противопоказанием является наличие кардиостимуляторов, так как магнитное поле может вызвать нарушение функции этих приборов или в них могут индуцироваться электрические токи с возможным нагревом эндокарда. Противопоказано это исследование также при наличии электронных имплантантов и других протезов, активирующихся электронным путем. Противопоказано применение МРТ в первый триместр беременности, так как радиочастотные волны всегда вызывают нагрев тканей, а плод, окруженный амниотической жидкостью, не может отдавать избыточное количество тепла. К основным достоинствам МРТ относится: • неинвазивность; • отсутствие лучевой нагрузки; • трехмерный характер получения изображений; • естественный контраст от движущейся крови; • отсутствие артефактов от костных тканей; • высокая дифференциация мягких тканей; • возможность выполнения МР-спектроскопии для прижизненного изучения метаболизма тканей in vivo. 18 К основным недостаткам МРТ относится: • невозможность надежного выявления некоторых видов патологии костных структур, камней, кальцификатов; • достаточно высокая стоимость оборудования и его эксплуатации; • специальные требования к помещениям, в которых находятся приборы (экранирование от помех); • невозможность обследования больных с искусственными водителями ритма, крупными металлическими имплантатами из немедицинских металлов. В современных МР-томографах уже отсутствуют такие недостатки как достаточно большое время для получения изображений, приводящее к появлению артефактов от дыхательных движений или любых других физиологических и патологических движений. С появлением «открытых систем» появилась возможность обследовать тучных больных и больных с клаустрофобией. Достоинства компьютерной и недостатки томографии магнитно-резонансной обусловливают томографии и целесообразность преимущественного применения того или иного метода при диагностике опухолевых заболеваний различных локализаций. При заболеваниях головного мозга первоначально предпочтение должно отдаваться компьютерной томографии как более экономичному и быстрому методу (время исследования пациента при КТ обычно в 2-2,5 раза меньше, чем при МРТ). Магнитно-резонансная томография применяется для уточнения результатов КТ, если в этом есть необходимость. Однако если имеются подозрения на наличие поражения мозга в области задней черепной ямки, ствола, мелкоочаговых или диффузных поражений белого вещества, необходима неинвазивная оценка состояния интракраниальных артерий, то целесообразно начинать обследование сразу с МРТ. Парамагнитные контрастные средства позволяют более эффективно выявлять патологию центральной нервной системы. 19 При исследованиях спинного мозга и межпозвонковых дисков МРТ предпочтительнее, так как она позволяет получать сагиттальные срезы, не дает артефакты от костных структур и не требует введения контрастных средств. Несомненны достоинства МРТ при исследованиях суставов с хорошей визуализацией хрящевых поверхностей суставов, менисков, связочного аппарата. Метод позволяет выявлять метастатические поражения костей, остеомиелит, аваскулярные некрозы, когда они затрагивают лишь костный мозг, не вызывая деструкции костных структур. Визуализация органов малого таза у мужчин и женщин - еще одна область, где магнитно-резонансная томография, как правило, имеет преимущества перед компьютерной томографией. На МР-изображениях хорошо видны зональная анатомия матки, предстательной железы, инвазия опухолей в жировую клетчатку и мышцы, лимфатические узлы. При исследовании печени, селезенки, почек и надпочечников, выявлении опухолей средостения и шеи диагностические возможности обоих методов примерно сопоставимы, поэтому по упомянутым выше причинам предпочтение отдается компьютерной томографии. Только в отдельных ситуациях МРТ может дать больше информации, например, при выявлении мелких гемангиом, оценке степени инвазии сосудистых структур брюшной полости, диагностике вненадпочечниковых феохромоцитом. Магнитно-резонансная томография не применяется при легочной патологии, для диагностики заболеваний желудка, кишечника и желчного пузыря, для выявления камней, кальцификатов, переломов костей. Ультразвуковая диагностика основана на испускании датчиком узконаправленного ультразвукового луча, который отражается от различных тканей и возвращается к датчику в виде эха с формированием секционного изображения. Ультразвук распространяется в гомогенной среде прямолинейно и ведет себя во многом подобно свету: он отражается, преломляется, поглощается и 20 рассеивается с уменьшением энергии в направлении движения, т.е. с затуханием колебаний. характеристик ткани, Количество ее отраженной акустического энергии сопротивления, зависит частоты от луча, ориентации отражающей поверхности по отношению к направленности ультразвукового конуса, так же как и от структуры и свойств границы в сравнении с длиной волны используемого луча. Ультразвук отражается от ровной поверхности так же, как и свет от ровной металлической поверхности; угол отражения равен углу падения. От поверхности, разделяющей мягкую ткань и воздух, отражается практически вся энергия, из-за чего совершенно невозможно обследовать легкие. Ультразвук крайне мало отражается от границы между двумя тканями с примерно одинаковым уровнем акустического сопротивления. Энергия колебаний рассеивается во всех направлениях, но особенно на поверхностях с "шероховатой" в сравнении с длиной волны структурой. Также трудно визуализировать наклоненные поверхности тканей. Ультразвуковые волны используются не только для формирования секционных изображений, но и для измерения скорости кровотока: доплеровская сонография или флуометрия. Это основано на доплеровском эффекте, согласно которому существует разница между частотой генерируемого датчиком ультразвука и частотой отраженного от движущихся эритроцитов и принятого эха. Этот доплеровский частотный сдвиг прямо пропорционален скорости кровотока. Доплеровский датчик может работать в двух режимах: постоянноволновом (CW) или импульсном (PD). В постоянноволновом режиме доплеровский датчик имеет два отдельных кристалла: один – непрерывно излучает ультразвук, другой – принимает эхо. Данный подход позволяет измерять очень большие скорости. Происходит одновременное измерение скоростей 21 на большом диапазоне глубин, невозможно селективно измерить скорость на определенной, заранее заданной глубине. В импульсном режиме один кристалл излучает и принимает ультразвук, который испускается короткими импульсами, а эхо регистрируется в периоды ожидания между передачами импульсов. Интервал времени между передачей импульса и приемом эха определяет глубину, на которой измеряются скорости. Импульсный доплер позволяет измерять скорости потоков в очень малых объемах, но не позволяет измерять очень большие скорости, как при использовании постоянноволнового доплера. Существуют дуплексные сканеры, объединяющие в себе ультрасонографию в режиме реального времени и импульсную доплеровскую сонографию. При дуплексном сканировании направление доплеровского луча накладывается на секционное изображение в В-режиме. Дальнейшее развитие дуплексного сканирования – цветная визуализация кровотока. Неподвижные ткани визуализируются оттенками серой шкалы, а сосуды – оттенками голубого, красного, желтого, зеленого цветов, в зависимости от скорости и направления потока. Такое цветное изображение дает хорошее представление о наличии различных сосудов и потоков крови, но количественная информация менее точная, чем при постоянноволновом или импульсном доплеровском исследовании. Поэтому цветная визуализация кровотока всегда комбинируется с импульсной доплеровской сонографией, и цветное изображение используют как хорошее подспорье при выборе контрольного объема для импульсного доплеровского режима. В онкологической практике ультразвуковое исследование применяется очень широко для определения распространенности опухолевого процесса. Это безвредный неинвазивный метод, который может дать достаточную информацию о состоянии первичной опухоли и окружающих тканей, о вовлечении лимфатических узлов, о поражении висцеральных органов, наличии жидкости в брюшной и плевральной полостях. Метод информативен при 22 исследовании мягкотканных образований. Ультразвуковое исследование молочных желез помогает прояснить ситуацию с неясными нарушениями при физикальном исследовании или при маммографии. Неоспоримо преимущество ультразвука перед маммографией у молодых женщин (до 30 лет), имеющих плотные структуры железы, при локализации опухоли молочной железы вблизи грудной клетки, при оценке силиконовых имплантатов. Кроме того, возможно выполнение тонкоигольной аспирационной биопсии под УЗ-контролем с прямым визуальным наблюдением в режиме реального времени не только новообразований молочной железы, но и опухолей, расположенных вблизи крупных сосудов и других жизненно важных органов. Рентгенодиагностическая техника постоянно совершенствуется. В последнее время отмечается бурное развитие и внедрение в клиническую практику цифровых технологий. Компьютерная томография, ультрасонография и магнитно-резонансная томография считаются цифровыми технологиями, поскольку в них аналоговая ответная реакция (электрический ток) преобразуется в цифровую форму. Цифровые технологии, применяемые для проекционных рентгеновских методик, называются «цифровой рентгенографией». Истинное цифровое изображение при цифровой проекционной рентгеновской визуализации представлено в виде цифровой матрицы, т.е. в виде числовых строк и колонок, которые отражают интенсивность света, испускаемого флюоресцентным экраном. Для показа изображения цифровая матрица трансформируется в матрицу видимых элементов изображения – пикселов. Каждому пикселу, в соответствии со значением цифровой матрицы, присваивается один из оттенков серой шкалы. Альтернативная видеосигналов, цифровая поступающих технология с — телевизионной оцифровка камеры «рентгеновское изображение-усилитель-телевизионная система». 23 аналоговых в системе Изображения в цифровой форме можно преобразовать и представить на экране или на фотопленке. Существует возможность выполнить ряд определенных манипуляций с цифровыми изображениями для увеличения информационного содержания и улучшения их качества: изменение уровней яркости (контрастности), усиление контуров и выравнивание неоднородностей в однородной структуре, изменение размеров изображений, вычисление расстояний, площадей и объемов, измерение интенсивностей пикселов. Из изображения можно вычесть участки определенной плотности, например, костные структуры при субтракционной (дигитальной) ангиографии. С появлением цифровой маммографии появилась возможность для стереотаксической биопсии с получением изображения практически в режиме реального времени. Цифровые изображения можно передать через компьютерную сеть, телефон и спутник, архивировать в цифровой форме на рабочих станциях и на дисках. РАДИОНУКЛИДНАЯ ДИАГНОСТИКА Первые сведения об использовании радиоактивных индикаторов в клинической медицине относятся к 1927 году, когда Blumgart впервые использовал радий для изучения скорости кровотока. Позже Hamilton и Soley установили закономерность распределения йода в организме и особенности при различных патологических состояниях щитовидной железы. И только после этого в 40-х диагностики, годах что началось было связано интенсивное также с развитие получением радионуклидной искусственных радиоактивных изотопов. Отличие радионуклидной диагностики от остальных методов лучевой диагностики состоит в том, что для визуализации используется не проходящее (трансмиссионное) через тело пациента рентгеновское излучение и не отраженное от тканей ультразвуковое эхо, а исходящее изнутри (эмиссионное) 24 излучение. Изучение физиологических функций – главное преимущество радионуклидной визуализации. Относительный недостаток – низкое пространственное разрешение. Основу радионуклидной диагностики составляет способность радиофармпрепаратов (РФП) накапливаться в разных тканях в разной степени. Все радиофармпрепараты имеют в своем составе радиоактивные нуклиды – нестабильные атомы, которые спонтанно распадаются с выделением энергии. Для регистрации излучения используют газоразрядные (счётчик Гейгера) или сцинтилляционные (сцинтилляционная пластина; гамма-камера) датчики с последующей практике компьютерной используют обработкой меченные информации. антитела В лабораторной для проведения радиоиммунологических тестов. Распространение радиофармпрепаратов в организме может определяться или метаболическими процессами (молекула радиофармпрепарата может быть частью метаболической цепочки), или локальной перфузией органа. Идеальный радиофармпрепарат должен распространяется только в пределах заинтересованной анатомической области, т.е. иметь туморотропные или органотропные свойства, период полураспада его радиоактивного компонента должен быть равен примерно 1/3 продолжительности исследования, период полувыведения препарата должен быть минимальным. Энергия испускаемого излучения должна быть достаточна для получения качественного изображения, но не слишком большой, чтобы фотоны не проходили через детектор без поглощения (для наиболее оптимальной детекции), и чтобы не подвергать пациента чрезмерной лучевой нагрузке. При радионуклидной визуализации предпочтительна энергия в диапазоне 50-300 кэВ, идеальная энергия – около 150 кэВ. Характер распределения изотопа может быть позитивный (горячий очаг) или негативный (холодный очаг). Наиболее широкое применение в клинике нашли: 25 технеций-99м (период полураспада – 6 часов) для выявления патологии костей, печени, головного мозга и других органов, галий-67 (ППР – 72 часа) – для определения патологии лимфатической системы, йод-123 (ППР – 13 часов) – для определения изменений в почках, йод-131 (ППР – 8 суток) – для визуализации патологии щитовидной железы, ксенон-133 (ППР – 5 суток) – для диагностики тромбоэмболии легких, таллий-201 (ППР – 74 часа) – для выявления инфаркта, ишемии миокарда. Радионуклидная диагностика включает в себя такие методы как лабораторная и клиническая радиометрия, гамма-хронометрия и гамматопогргафия. Лабораторная радиометрия – измерение концентрации РФП в веществе по его излучению. Это может быть анализ какой-либо физиологической жидкости, полученной после введения РФП больному (in vivo), либо чисто лабораторное исследование (in vitro), без контакта между РФП и больным (например, радиоиммунные анализы). Для регистрации излучения может быть использован простейший детектор (счётчик Гейгера). Клиническая радиометрия – непосредственное статическое измерение интенсивности излучения над определенным участком тела, что позволяет судить лишь о степени накопления РФП в той или иной анатомической области, при низкой скорости изменения концентрации РФП. Гамма-хронометрия – клиническая радиометрия в динамике, которая определяет концентрацию РФП в той или иной области в разные периоды времени, степень увеличения и уменьшения этой концентрации. Этот метод позволяет изучить сроки и интенсивность накопления и выведения радионуклида из организма, визуализировать быстро протекающие процессы. Статическая гамма-топография позволяет получить изображение органа и исследовать характер заполнения в нем радиофармпрепарата: 26 «холодные» или «горячие» очаги, их гомогенность, характер границ, соответствие анатомическим долям органа. Динамическая гамма-топография – последовательность статических сцинтиграмм. Метод обладает всеми преимуществами статической гамматопографии, а также позволяет проследить динамику изменения концентрации РФП в очаге. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография – получение томографического среза путём регистрации гамма-излучения РФП на один вращающийся детектор (гамма-камеру) с последующей компьютерной реконструкцией секционного изображения. Позитронная эмиссионная томография – двухфотонная эмиссионная компьютерная томография. Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) является одним из самых информативных методов, применяемых в основном в онкологии и неврологии. В онкологической практике ПЭТ применяется для изучения метаболических процессов на различных стадиях заболевания. Метод основан на усилении обменных процессов в опухолевой ткани. Меченная радиофармпрепаратом глюкоза захватывается опухолевыми клетками в большем количестве, чем клетками окружающих нормальных тканей. Затем ядро нестабильного радионуклида испускает положительный позитрон, который тут же реагирует с ближайшим электроном. В результате аннигиляции протона и электрона происходит возникновение двух гамма-фотонов с энергией 511кэВ, разлетающихся в противоположные стороны. Данные фотоны с легкостью выходят за пределы тела и регистрируются внешними детекторами. Энергия этих фотонов слишком велика для использования обычных вращающихся гамма-камер. Используют два специальных вращающихся детектора, расположенных друг напротив друга. После математической обработки данных с детектора строится изображение анатомического распределения исследуемого биологического процесса. 27 ПЭТ стал возможным благодаря уникальному классу радиоизотопов, участвующих в различных метаболических процессах: 11 C, 13 N, 15 O, 18 F. Эти изотопы являются единственными формами естественных элементов, которые излучают радиацию, способную проходить сквозь тело и быть зарегистрированной за его пределами. Вещества и препараты, помеченные этими радиоизотопами не меняют свои химические или биологические свойства. Основными недостатками ПЭТ является использование короткоживущих радиоизотопов (периоды полураспада 11C – 20 мин, 13N – 10 мин, 15O – 2 мин, 18 F – 110 мин) и необходимость использования для их производства очень дорогих циклотронов, которые должны находиться в непосредственной близости от специальные места проведения службы позитронно-эмиссионной скоростной исследования. доставки томографии В Европе существуют радиофармпрепаратов от циклотронов для и радиофармлабораторий. Весь арсенал этих рентгенологических методов в онкологии в большей степени необходим для уточнения распространенности опухолевого процесса, т.к. любая опухоль должна быть верифицирована морфологически. ЭНДОСКОПИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА Эндоскопические исследования являются важной частью диагностики новообразования, т.к. не только помогает выявить изменения визуально, но и дает возможность взять материал для гистологического исследования. Термин «эндоскопия» образован от греческих слов endon – внутри и skopeo – смотрю. Эндоскопические методы позволяют провести осмотр внутренних полых органов и полостей человеческого тела с помощью специальных приборов – эндоскопов. Для исследования различных органов и полостей используют различные типы эндоскопов. 28 Медицинские эндоскопы имеют осветительную и наблюдательную системы и рабочую часть, форма и размеры которой соответствуют анатомическому каналу, по которому вводится эндоскоп. В зависимости от конструкции рабочей части они делятся на гибкие и жесткие. В зависимости от системы передачи изображения есть эндоскопы тубусные – простейшие, представляющие собой трубку; эндоскопы с линзовой оптикой; эндоскопы с волоконной оптикой из гибких волоконных световодов диаметром в несколько десятков микрон. Эндоскопия используется для исследования пищевода, желудка и двенадцатиперстной кишки (эзофагогастродуоденоскопия), толстой кишки (колоноскопия), (цистоскопия), дыхательных желчных путей путей и (бронхоскопия), протоков мочевого пузыря поджелудочной железы (эндоскопическая ретроградная панкреатохолангиоскопия). В этих случаях эндоскоп вводится через естественные отверстия в теле человека (через рот, пищевод, трахею, прямую кишку). В других случаях исследование проводится через специально сделанный врачом разрез (торакоскопия, лапароскопия, медиастиноскопия). Эзофагогастродуоденоскопия наиболее эффективна в распознавании экзофитных опухолей пищевода, желудка и двенадцатиперстной кишки. С помощью данного метода можно получить косвенные признаки наличия эндофитных опухолей. При раздувании полого органа воздухом выявляются ригидные участки или деформация стенки за счет давления извне. При эндоскопии могут быть обнаружены опухоли малых размеров, недоступные обнаружению другими способами. Например, для выявления раннего рака желудка применяют такие методы рутинной диагностики как: • биопсия щипцевая и петлевая, пункция. 29 • хромоскопия – контрастный метод (0,2% индигокармин), красящий метод (0,25% метиленовый синий, раствор Люголя), метод химической реакции (конго-красный), смешанный Конго-Эванс. Затем применяются методы уточняющей диагностики: • Изучение слизистой в норме и патологии. • Изучение микрососудов с помощью флюоросцеина. • Микроскопия и хромоскопия. • Первичная и вторичная люминесценция. • Лазерная люминесценция с использованием флюоресцина, производных гематопорфирина, фталацианинов. • Ультразвуковая эндоскопия. В некоторых случаях эндоскопические исследования сочетаются с лечебными вмешательствами, например, при наличии полипов. В последнее время при соблюдении строгих показаний есть возможность применить эндоскопическое лечение электрохирургический (высокоэнергетическими метод, раннего рака термодеструкцию, лазерами, локальную желудка используя лазерную деструкцию лазерную гипертермию, фотодинамическую терапию с использованием лазера), инъекционный метод (этанол, масляная эмульсия 5-ФУ), лапароскопическую резекцию. Ректоскопия и колоноскопия. Для обследования прямой кишки обычно используют жесткий ректоскоп. Ему всегда предшествует тщательное пальцевое обследование заднего прохода и ампулы прямой кишки. Для обследования вышележащих отделов толстой кишки – на всем ее протяжении (тотальная колоноскопия) или дистального отдела (сигмоскопия) применяются гибкие фиброскопы. Бронхоскопия – более сложная процедура, поэтому исследование выполняют под наркозом после премедикации. Специалист, проводящий исследование, должен знать основы анестезии и при необходимости суметь оказать соответствующую помощь. При бронхоскопии, также как и при любом 30 другом эндоскопическом исследовании, можно взять кусочки материала для гистологического исследования и мазки для цитологического исследования. При помощи бронхоскопа можно выполнять ларингоскопию. Цистоскопия является наиболее древней среди эндоскопических методов обследования. При цистоскопии кроме диагностики выполняются и малотравматические операции с помощью видеорезектоскопа при наличии опухолей мочевого пузыря. Торакоскопия париетальной (видеоторакоскопия) применяется для осмотра висцеральной плевры, поверхности легкого, при введении эндоскопа в грудную полость через разрез в межреберном промежутке. Медиастиноскопия применяется для изучения лимфоузлов средостения с помощью эндоскопа, вводимого через разрез над яременной вырезкой путем расслаивания клетчатки переднего средостения. Лапароскопия (видеолапароскопия) или перитонеоскопия – осмотр брюшной полости ее органов (печени, желчного пузыря, передней поверхности желудка, селезенки, петель тонкой и толстой кишки, париетальной брюшины, яичников, труб, матки). Литература: 1. Ганцев Ш.Х. Онкология: Учеб. для студентов мед. вузов – М.: Медицинское информационное агентство, 2004. – 516 с. 2. Клиническая онкология: Справ. пособие / Фрадкин С.З., Залуцкий И.В., Аверкин Ю.И. и др.; Под ред. Фрадкин С.З., Залуцкий И.В. – Мн.: Беларусь, 2003. – 784 с. 3. Клиническая рентгенорадиология: руководство в 5 т. / Под ред. Г.А. Зедгенидзе – М., Медицина, 1985. Т. 4. – 366 с. 31 4. Михайлов А.Н. Руководство по медицинской визуализации. – Мн.: Выш. шк., 1996. – 506 с. 5. Общее руководство по радиологии: В 2 т. / Институт NICER; Под ред. Л.С. Розенштраух. – М.: Рус. изд. РА «Спас», 1996. Т. 1-2. 6. Приказ МЗ РБ № 76А от 12 февраля 2004 г. «Об утверждении протоколов диагностики и лечения злокачественных новообразований в системе МЗ РБ». 7. Рабкин И.Х., Матевосов А.Л., Готман Л.Н. Рентгеноэндоваскулярная хирургия. – М.: Медицина, 1987. – 416 с. 8. Зубовский Г.А. Гаммасцинтиграфия. – М.:Москва, 1978. – 248 с. 9. Трапезников Н.Н., Шайн А.А. Онкология: Учеб. для студентов мед. вузов – М.: Медицина, 1992. – 400 с. 32