ЩЕРБАХИНА ЕЛЕНА ВАДИМОВНА МУЛЬТИПЛАНАРНЫЕ РЕКОНСТРУКЦИИ ПОСТПРОЦЕССИНГОВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ МУЛЬТИСПИРАЛЬНОЙ
реклама
На правах рукописи ЩЕРБАХИНА ЕЛЕНА ВАДИМОВНА МУЛЬТИПЛАНАРНЫЕ РЕКОНСТРУКЦИИ ПОСТПРОЦЕССИНГОВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ МУЛЬТИСПИРАЛЬНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ В ДИАГНОСТИКЕ РАКА ЛЕГКОГО (14.01.13 – Лучевая диагностика, лучевая терапия 14.01.12 – Онкология) www.rncrr.ru АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва – 2012 Работа выполнена в ФГБУ «Российский научный центр рентгенорадиологии» Минздравсоцразвития России (директор – членкорреспондент РАМН, профессор Солодкий В.А.) Научные руководители: Член-корр. РАМН, профессор Солодкий Владимир Алексеевич Доктор медицинских наук, профессор Котляров Петр Михайлович Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Овчинников Владимир Иванович доктор медицинских наук, профессор Новиков Юрий Константинович Ведущее учреждение: Федеральное государственное бюджетное учреждение «Медицинский радиологический научный центр» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации Защита диссертации состоится « 28 » мая 2012 года в 14.30 часов на заседании диссертационного совета Д.208.081.01 при ФГБУ «Российский научный центр рентгенорадиологии» Миздравсоцразвития России по адресу: 117997, г. Москва, ул. Профсоюзная, 86 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «Российский научный центр рентгенорадиологии» Миздравсоцразвития России. Автореферат разослан « 28 » апреля 2012г. Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор З.С. Цаллагова 2 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы Заболевания легких, средостения, плевры занимают одно из первых мест среди причин смертности человека. При анализе статистических данных ведущими локализациями в структуре заболеваемости злокачественными опухолями являются новообразования трахеи, бронхов, лёгкого (14,7%) . Ведущим методом, «золотым стандартом» диагностики патологии органов рентгеновская компьютерная томография. грудной Основная клетки задача является компьютерной томографии (КТ) - уточнение характера и локализации патологического процесса, его протяжённости, распространённости на соседние органы. По сравнению с линейной томографией компьютерная томография динамична, т.е. полученное изображение можно исследовать в различных режимах визуализации, проводить математическую обработку, выделять необходимые структуры. Появление в арсенале диагностических средств метода компьютерной томографии позволило использовать различные компьютерные программы для обработки изображения и улучшения диагностики. Так, Yamada Konzo (1992 г.), Nomura Ykuo (1992 г.), Yoshioka Teruoki (1993 г.), Koizumi Naoya (1994 г.) с помощью компьютерной томографии выявили признаки, наиболее характерные для злокачественных опухолей: их бугристый и спикулообразный контур, негомогенность структуры. Авторы указывали на важность таких симптомов, как воздушная бронхография, взаимоотношение с окружающими сосудами. Yamada Konzo (1993г.), Matsumoto Tsuneo at all. (1994 г.), П.М.Котляров и соавторы (2004) применяли методику высокого разрешения и трехмерную компьютерную томографию, что помогало более точно определить характер поражения. А. Л. Юдин (1996г.) использовал метод двойной энергии (при напряжении 80 и 130 kV) для дифференциации доброкачественных и злокачественных процессов в легких. Метод КТ продолжает стремительно развиваться в техническом плане - на смену пошаговым компьютерным томографам пришли спиральные, мультиспиральные, мультислайсовые, с электронным сканированием. В результате развития технической мысли увеличилась скорость и пропускная способность аппаратов, исчезли, так называемые, немые зоны при пошаговом сканировании, увеличилась разрешающая способность КТ. Основным 3 достижениями стала возможность мультипланарной реконструкции органов грудной клетки в любой проекции, что по качеству не уступает нативным аксиальным срезам, и создание виртуального изображения трахеобронхиального дерева, приближающегося по качеству бронхоскопии. Стало визуализировать не только ткани легкого, средостения, но микроциркуляторное русло, исследовать гемодинамику возможным сосудистое, малого круга кровообращения, все фазы циркуляции контрастного вещества в опухоли. Таким образом, бурный технический прогресс компьютерной томографии, появление многосрезовых компьютерных постпроцессинговой обработки томографов (ППО) с набором программ изображений сделали необходимым переосмысление ранее полученных научных фактов о применении компьютерной томографии в диагностике заболеваний легких. Цель исследования Изучить возможности постпроцессинговой обработки данных мультисрезовой компьютерной томографии (МСКТ) в уточненной диагностике рака легкого, его распространенности. Задачи исследования 1. Определить обработки значимость различных методик постпроцессинговой данных мультисрезовой компьютерной томографии в уточненной диагностике рака легких. 2. Разработать алгоритм использования методик постпроцессинговой обработки изображений при выявлении очаговых изменений легких для уточнения их природы. 3. Разработать по результатам постпроцессинговой обработки данных мультисрезовой компьютерной томографии дополнительные признаки, указывающие на рак легкого. 4. Определить значение постпроцессинговой обработки данных мультисрезовой компьютерной томографии в уточнение распространенности рака легкого. 4 Научная новизна Установлено, что ведущими методиками ППО данных МСКТ в уточнении злокачественной природы поражения легких, его распространенности являются методики минимальной (MinIP) и максимальной (MIP) интенсивности настройка изображений, его многопроекционное переформатирование. По данным ППО выявлен ряд новых семиотических признаков рака легкого, распространенности опухоли по бронхиальному метастазированию. При обработка изображений дереву, очаговом плевре, поражении средостению, легких нативных данных МСКТ региональному постпроцессинговая является обязательной диагностической процедурой. Практическая значимость Доказано, что при подозрении на рак легкого ППО увеличивает чувствительность, специфичность и точность нативных данных (М)СКТ в диагностике и дифференциальной диагностике рака легкого, его распространенности. Проекции минимальной и максимальной интенсивности ведущие в определении природы изменений. Режим оттененных поверхностей и объемного представления необходимо использовать при локализации процесса в области грудной стенки, что позволяет достоверно уточнить поражение плевры, костных структур, бронхов. Основные положения, выносимые на защиту 1. Постпроцессинговая обработка с многопроекционным переформатированием является обязательной процедурой оценки данных нативной (М)СКТ при подозрении на рак легкого 2. ППО повышает чувствительность данных нативной (М)СКТ в диагностике рака легкого, определении его распространенности. Реализация результатов исследования Результаты работы внедрены и используются в научной и практической деятельности отделения Минздравсоцразвития России, лучевой диагностики отделениях лучевой ФГБУ диагностики «РНЦРР» БУ РК 5 «Республиканской больницы им. П.П. Жемчуева» (г.Элиста), Московского научноисследовательского онкологического института им. П.А.Герцена (г. Москва), городской клинической больницы № 31(г Москва). Апробация работы и публикации Основные положения диссертации доложены: 19 апреля 2010г на заседании Московского объединения медицинских радиологов, 25 -27 мая 2011г на Всероссийском Национальном конгрессе лучевых диагностов и терапевтов «Радиология – 2011», Москва. Опубликованы тезисы: Егорова Е. В., Шадури Е. В., Виниковецкая А.В Щербахина Е.В Темирханов З.С. Котляров П.М. Постпроцессинговая обработка и виртуальные рекострукции данных мультисрезовой компьютерной томографии в уточненной диагностике рака легкого. // Торакальная радиология. Человек и здоровье, С-Петербург.- 2010.- С197198 Апробация работы состоялась на научно-практической конференции ФГБУ РНЦРР Минздравсоцразвития 23 января 2012г. По материалам диссертации опубликованы 7 печатных работ, из них 3 в журналах, рекомендованных ВАК. Объем и структура работы Диссертация изложена на 138 страницах, содержит 10 таблиц, 40 рисунков, 1 схему, включает 3 главы, заключение, выводы, библиографический указатель, состоящий из 148 работ, из которых отечественных - 45 и 103 зарубежных авторов. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования Основу работы составляет анализ данных (М)СКТ 155 больных 90 мужчин и 65 женщин с подозрением на опухоль легкого, из которых 120 пациентов с раком легкого, в 35 случаях определялась доброкачественная природа изменений. Возраст 6 пациентов составил от 30 до 75 лет. Средний возраст 52 года. Среди больных преобладали лица в возрасте 61-70 лет, преимущественно мужчины. В 40,0% (62) случаев имел место центральный рак легкого, в 34,2%(53)-периферический, бронхиолоальвеолярный рак встречался в 3,2%(5) случаев, опухоли доброкачественного происхождения визуализировались в 9,7% (15) случаев, очаговая пневмония в 11 (7,1%), туберкулез в 2,6%(4). Диагноз верифицирован морфологически у 124 человек (80,0%). В 31 случае характер заболевания определен на основании данных клинической картины, лабораторных и специальных методов исследования, при оценке динамики процесса. У 50 (32,2%) больных проведено только одно какое-либо исследование (цитологическое исследование мокроты или бронхиального аспирата, цитологическое исследование материала трансторокальной игольной биопсии, цитологическое и гистологическое исследование материала трансбронхиальной биопсии и др). У 74 (47,7%) больных морфологическое подтверждение диагноза было сочетанным – основывалось на применении нескольких методов (сочетание фибробронхоскопии с катетеризацией бронхов и аспирационной биопсией с цитологическим исследованием мокроты; цитологическое исследование плевральной жидкости и мокроты). Хирургическое вмешательство выполнялось 123 пациентам: 119 случаев рака легкого, подтвержденного результатами послеоперационного пато- морфологического исследования, 3 наблюдения с доброкачественной опухолью легкого и 1 случай с очаговым туберкулезом. Данные (М)СКТ были сопоставлены с протоколами операции и результатами гистологического исследования. Методы исследования МСКТ выполнялось на Исследование выполнялось аппарате Toshiba Aquilion 16, по стандартной методике Aquilion Owan. с последующей постпроцессинговой обработкой изображений. Стандартное исследование (М)СКТ включало в себя проведение сагитальной проекции, топографической разметки во фронтальной и нативное (без внутривенного контрастирования) исследование органов грудной клетки в мягкотканом и легочном режимах, 7 исследование после внутривенного болюсного контрастирования. Применялись методы 2D и 3D –обработки изображений. Основой всех методов двумерной (2D) и трехмерной (3D) обработки служил массив отдельных аксиальных срезов, полученных при КТ сканировании. Нами применялась программа использования толстых МПР- реформации с большой толщиной среза, при этом отмечался эффект уменьшения шума в изображении и улучшение его качества. проекция минимальных представления, при Проекция максимальных интенсивностей (MIP) и интенсивностей которых (MinIP) использовались – методы объемного соответствующие редактирования, чтобы определить объем интереса. техники Также исследовались возможности техники объемного преобразования (VTR) и изображение оттененных поверхностей (SSD) в уточнении данных (М)СКТ при раке легкого. Статистическая обработка данных Статистическая обработка фактического материала проводилась с использованием программы “STATISTICA 6.0”. На основании полученных признаков злокачественности и доброкачественности формировалось заключение с оценкой распространенности процесса по данным нативного исследования и с применением ППО, определялись информативность, специфичность, точность (М)СКТ до и после постпроцессинговой обработки данных (ППОД) в определении злокачественности процесса, также нами был проведен расчет положительной и отрицательной предсказательной ценности указанных методов компьютерной томографии. Результаты исследования Центральный рак выявлен у 62 (40,0%) пациентов обследованных с очаговыми образованиями легких. После морфологической верификации были выявлены следующие нозологические плоскоклеточный 15(24,2%) варианты случаев, центрального рака легкого: мелкоклеточный - 9 (14,5%), аденокарцинома - 27 (43,5%), крупноклеточный - 4(6,4%) случая, 7 (11,4%) случаев представлены прочей морфологической группой. Экзобронхиальная форма роста имела место в 13,2% случаев, эндобронхиальная форма в 5,7%, 8 перибронхиально –разветвленная – в 15,9% случаев, и смешанного типа –в 65,2%. В 40% случаев поперечные размеры образования составляли от 3 до 4см, в 50 % случаев размеры колебались от 4 до 7мм, в 10% случаев превышали 7см. Как показал анализ материала при центральном раке легких использование MinIP режима обработки нативных данных (М)СКТ в 9,7% давало дополнительную информацию по распространению опухоли на бронхи. На основании полученных данных были выделены следующие варианты соотношения « узел-бронх»циркулярное сужение бронха – у 20(32,8%) больных, краевое сужение бронха9(14,7%) больных, обрыв бронха в узле – у 32(52,5%) больных. Циркулярное сужение крупного бронха при центральном раке легкого при стандартном исследовании и с последующим применением МПР ППОД выявлено у 20 пациентов, что являлось значимым диагностическим критерием в определении злокачественной природы изменений. В 9 случаях определялось краевое сужение крупного бронха при стандартном исследовании и МПР ППОД центральной опухоли легкого, что являлось пограничным критерием между циркулярным сужением и обтурацией бронха и в свою очередь указывало на злокачественный процесс.По нашим данным у 31 больного при центральном раке легкого определялся обрыв крупного бронха на фоне опухоли, что являлось достоверным признаком в определении злокачественной природы изменений. При применении МПР ППОД у 6(9,7%) пациентов дополнительно к нативным данным удалось выявить распространение процесса на просвет крупных бронхов и трахею. Если при оценке структуры образования участки пониженной плотности определялись при обычном исследовании постпроцессинговой обработки у 28(45,1%) - у больных, 35(56,2%) то с применением пациентов, причем, визуализировались они как гиподенсивная зона с неровными контурами в толще опухоли, преимущественно в центральной ее части (85%), реже располагаясь по периферии (15%). При оценки взаимоотношения опухоли с сосудами при использовании МПР в режиме MIP взаимосвязь образования с сосудами прослеживалась 58(93,5%) пациентов с центральным раком легкого, при у стандартном исследовании такая связь определялась в 46(74,2%) случаях. Таким образом, 9 дополнительная информация была получена почти основании полученных данных нами в 20,03% случаев. выделены следующие На варианты взаимоотношений центральной злокачественной опухоли с сосудом: обрыв сосуда на фоне узлового образования (65,5%), деформация сосудов опухолью ( 34,5%). Деформация сосуда, могла визуализироваться как краевое сужение, неровность контура сосуда, сужение просвета сосуда. Деформация и обрыв крупного сосуда на фоне объемного мягкотканного образования, в свою очередь, являлась важным диагностическим критерием в пользу злокачественности процесса. Кроме того, следует отметить, что использование МПР ППОД в режиме MIP с внутривенным болюсным контрастированием также позволяло выявлять у данных пациентов дополнительные сосуды, варианты их отхождения, сосудистые аномалии в средостении. Так, варианты развития сосудов при злокачественном поражении легких встретились в 4 (6,4%) наблюдениях и наиболее четко визуализировались при применении постпроцессинговой обработки в режиме MIP. Построение 3D реконструкций позволяло получить объемное изображение зоны патологии сосудов, и окружающих тканей, в том числе сопоставив их с массивом опухоли, что давало возможность осуществить виртуальную реконструкцию зоны оперативного вмешательства для оптимального выбора хирургической тактики. Применение постпроцессинговой обработки данных позволило определить прорастание центральной опухоли легкого в структуры и ткани средостения в 32(51,6%) случаях, а при стандартном исследовании- в 28(45,2%). По данным операции прорастание в средостении определялось в 31(50,0%) случае. По данным (М)СКТ признаками распространенности опухоли в средостение явились: тесное прилежание опухоли к структурам средостения, отсутствие четкой границы между ними, деформация органов средостения, наличие опухолевых масс на фоне жировой клетчатки. При оценке данных внутривенного исследования легких до и после проведении контрастирования накопление контрастного вещества по «злокачественному варианту» удалось определить практически одинаково часто как при стандартном исследовании, так и с применением программы 10 динамического исследования (95,2%).. При «злокачественном варианте» накопления денситометрические показатели злокачественного новообразования были равны 25-45HU и после применения методики усиления неравномерно повышались на 20-25HU в артериальную фазу, и в последующем в венозную фазу контрастирования плотность повышалась на 25-35 HU, в отличии от доброкачественных образований. Для центрального рака легкого было характерно пикообразное поступление контрастного вещества в опухоль и медленное его вымывание. Анализ результатов динамического сканирования при (М)СКТ с внутривенным введением контрастного препарата показал, что в случае злокачественного поражения в легких накопление контрастного препарата в очаге было больше, чем в доброкачественных и в целом составляло 20-90HU (в среднем на 38 HU). В случае доброкачественного поражения степень накопления контраста составляла менее 15 HU либо совсем отсутствовала. Степень вымывания контрастного препарата при злокачественном поражении меньше, чем при доброкачественных очагах. Проведение МПР ППОД при центральном раке легких в 29,0% случаев способствовало выявлению дополнительных очагов в легких и/или по плевре, не визуализируемых при стандартном нативном исследовании. Для уточнения состояния плевры наилучшим режимом постпроцессинговой обработки являлся режим максимальной интенсивности, при использовании которого оценка взаимоотношений центральной опухоли и плевры возрастала по сравнению с результатами стандартного исследования, составляя соответственно 40(64,5%) и 32(51,6%). Кроме того, использование ППО позволило оценить протяженность вовлечения плевры, а также определить скопление жидкости в плевральной полости на этом уровне. Подрастание к плевре наблюдалось у 25(62,5%) пациентов и проявлялось деформацией (втяжением) плевры на уровне образования, широким прилежанием опухоли к плевре (но менее 3 см), локальным скоплением жидкости в плевральной полости, наличием жировой прослойки между опухолью и мягкими тканями. Прорастание плевры отмечено у 15(37,5%) пациентов, при этом опухоль прилежала к плевре на протяжении более 3см, между опухолью и плеврой 11 определялся тупой угол, эпиплевральная жировая прослойка не визуализировалась. При локализации патологических изменений в области междолевой плевры отмечалось наличие тяжей в легочную паренхиму другой доли. Для улучшения визуальной оценки распространения опухолевого процесса на плевру выполнялись сложные 3D реконструкции- режим полупрозрачных поверхностей, режим поверхностей. Сравнительные результаты возможностей МПР и стандартного исследования представлены в таблице 1. Таблица 1. Сравнительные результаты максимальных возможностей мультипланарных реконструкций постпроцессинговых изображений и стандартного исследования при центральном раке легкого Нативные Признак данные Обработка изображений (МПР режиме в MIP, MinIP) Связь с бронхом- обтурация, сужение бронха 69,3% 98,3% Распространение на крупные бронхи, трахею 24,2% 33,9% Визуализация полостей распада 45,1% 56,2% Вовлечение сосуда 74,2% 93,5% Наличие дополнительных очагов 16,1% 45,1% Вовлечение плевры 51,6% 64,5% Как видно из таблицы, постпроцессинговая обработка данных (М)СКТ при центральном раке легкого позволила максимально дополнить результаты нативного исследования в выявлении связи с бронхом (29%), большей или меньшей распространенности на крупные бронхи, трахею (9,7%), в наличии 12 полостей распада (11,1%), вовлечении сосудов (19,3%), наличии дополнительных очагов (29%), вовлечении плевры (12,9%). Чувствительность стандартного метода в определении злокачественности при центральном раке составила 88,7%, специфичность 97,8%, точность 94,2%, положительная предсказательная ценность 96,5%, отрицательная предсказательная ценность 92,8%. Чувствительность нативного исследования с последующей постпроцессинговой обработкой в определении злокачественности при центральном раке составила 96,7%, специфичность 98,9%, точность 98,0%, положительная предсказательная ценность 98,3%, отрицательная предсказательная ценность 97,8%. Как показал статистический анализ дополнение нативных данных (М)СКТ результатами МПР ППОД при центральном раке позволило увеличить чувствительность на 8,0%, специфичность -1,1%, точность на 3,8% при центральном раке легкого. Периферический рак легкого выявлен у 53 (34,2%) очаговыми образованиями в легких. По обследованных с морфологическим данным это преимущественно плоскоклеточный рак - 23(43,4%) и аденокарцинома - 22(41,5%), и только в 6(11,3%) случаях - мелкоклеточный. Размеры периферических образований колебались от 2 до 6см, в 5 случаях при периферическом раке с признаками централизации размеры опухолевого узла достигали 14см. При этом опухоль имела преимущественно правильную округлую форму. Ее наружные контуры в 23 случаях были частично или полностью размыты, прослеживались неотчетливо, в двух случаях имело место отграничение опухолевого узла от легочной паренхимы. У 33 пациентов очаг имел неровные, бугристые очертания. МПР способствовали периферического рака легкого. детализации семиотических признаков В 13,2% случаев выявлялось инфильтрация опухолью бронхов. Обтурация бронха или его сужение чаще определялось при проведении как дополнительных МПР зоны интереса, так и в просмотре в MinIP режиме. При МПР в MinIP режиме в узлах более 3см просвет бронха визуализировался в 100%, в узлах, размерами 2-3 см - в 87 % , при размере узла меньше 2 см - в 37 % наблюдений. Следует отметить, что при стандартном исследовании бронх в узлах размерами более чем 3 см определялся почти всегда 13 (94%), при узлах, размерами 2-3 см - в 82 % случаев, а при размере узла менее 2 см - в 25 % наблюдений. При периферическом раке легкого выявлены следующие варианты соотношения « узел-бронх»- обрыв бронха в узле (50,0% ), циркулярное сужение бронха (26,9%), краевое сужение бронха узлом (23,0%). Обрыв бронха на фоне опухоли являлся признаком злокачественности образования. Практически с одинаковой частотой определялись краевая и циркулярная деформация просветов бронхов, что в свою очередь ориентировало на злокачественный характер изменений. Применение МПР ППОД в режиме MinIP способствовало уточнению распространенности процесса 11,3% случаев и выбору тактики и объема хирургического вмешательства. Кроме того, использование этой технологии дало возможность выявить полости распада опухоли у 9(15,9%) больных. При использовании МПР в режиме MIP взаимосвязь образования с сосудами выявлена у 51(96,2%) пациента, при стандартном исследовании48(90,5%) случаев. Как видно, дополнительная информация при этом возрастала. Выделены следующие варианты взаимоотношений периферической злокачественной опухоли с сосудом: деформация сосудов опухолью- 22(43,1%) , обрыв сосуда на фоне узлового образования имел место 29(56,7%) наблюдениий. Деформация сосуда, в свою очередь, могла визуализироваться как краевое сужение, неровность контура сосуда, сужение просвета сосуда. Также МПР в режиме MIP дополнительно к нативным данным позволила определить в 3,8% наблюдений лучистость, инфильтрацию окружающей легочной паренхимы (симптом спикул), «дорожку к корню» легкого. Накопление контрастного вещества по «злокачественному варианту» определялось у 52(98,1%) пациентов при проведении последовательных динамических сканирований, в то время как при стандартном исследовании лишь у 43(81,1%) пациентов. При «злокачественном варианте» накопления денситометрические показатели периферического новообразования были равны 2545HU и после применения методики усиления неравномерно повышались на 2025HU в артериальную фазу. В последующем в венозную фазу контрастирования плотность злокачественной опухоли повысилась на 25-35 HU, в отличии от доброкачественных образований. Анализ результатов динамического сканирования 14 при (М)СКТ с внутривенным введением контрастного препарата показал, что в случае злокачественного поражения в легких накопление контрастного препарата было больше, чем при доброкачественных и в целом составляло 20-90HU (в среднем на 38 HU). В случае доброкачественного поражения степень накопления контраста была составляла менее 15 HU, либо совсем отсутствовала. Использование МПР в режиме MIP при периферическом раке способствовало получению дополнительной информации о наличии даже мелких очагов размерами 5мм и меньше в легких, по плевре, почти у четверти (24,5%) больных. Для уточнения состояния плевры оптимальным является использование режима максимальной интенсивности настройки изображений. постпроцессинговой обработке заинтересованность плевры Если при была выявлена при (М)СКТ с постпроцессинговой обработкой у 45(84,9)% больных, то при стандартном исследовании в 38(71,7%) наблюдениях. При этом стало возможным оценить протяженность вовлечения плевры, а также выявить скопление жидкости в плевральной полости на этом уровне. У 28(62,2%) пациентов изменения плевры проявлялись ее подрастанием, на это указывало деформация (втяжение) плевры на уровне образования, широкое прилежание опухоли к плевре (но менее 3 см), локальное скопление жидкости в плевральной полости, наличие жировой прослойки между опухолью и мягкими тканями. Прорастание плевры отмечено у 17(37,7%) пациентов с изменениями плевры, при этом опухоль прилежала к плевре на протяжении более 3см, определялся тупой угол между опухолью и плеврой, эпиплевральная локализации жировая патологических прослойка изменений в не визуализировалась, области междолевой при плевры определялись тяжи в соседнюю долю легкого. При МПР ППОД нативных данных больных с периферическим раком легкого дополнительно у 1 больного выявилась инвазия опухолью структур грудной стенки. Сравнительные результаты возможностей МПР и стандартного исследования представлены в таблице 2. 15 Таблица 2. Сравнительные результаты максимальных возможностей мультипланарных реконструкций постпроцессинговых изображений и стандартного исследования при периферическом раке легкого Нативные Признак данные Обработка изображений ( МПР, MIP, MinIP) Связь с бронхом - обтурация, сужение 84,9% 98,1% 9,4% 28,3% Визуализация полостей распада 28,3% 44,2% Вовлечение сосуда 90,5% 96,2% 81,1% 98,1% Наличие дополнительных очагов 22,6% 47,1% Вовлечение плевры 71,7% 84,9% бронха Распространение на крупные бронхи, вовлечение дополнительного бронха Накопления контрастного вещества по «злокачественному варианту» Таким образом, как показало проведенное исследование постпроцессинговая обработка данных (М)СКТ при периферическом раке легкого позволила в 13,2% наблюдений дополнить результаты нативного исследования выявлением связи с бронхом, большей или меньшей распространенности на крупные бронхи, вовлечение дополнительного бронха (18,9%), выявлением полостей распада (15,9%), вовлечением сосудов (5,7%), наличием дополнительных очагов (24,5%), вовлечение плевры (13,2%). Дополнительная информация при «злокачественном варианте» накопления контрастного препарата была получена в 17,0% случаев. 16 Чувствительность стандартного метода в определении злокачественности при периферическом раке составила 77,3%, специфичность 98,0%, точность 90,9%, положительная предсказательная ценность 95,3%, отрицательная предсказательная ценность 89,2%. Чувствительность нативного исследования с последующей постпроцессинговой обработкой в определении злокачественности при периферическом раке составила 84,9%, специфичность 99,0%, точность 91,1%, положительная предсказательная ценность 97,8%, отрицательная предсказательная ценность 92,6%. Как показал статистический анализ дополнение нативных данных (М)СКТ результатами МПР ППОД в определении злокачественности позволило увеличить чувствительность на 7,6%, специфичность -1,0%, точность на на 0,2% при периферическом раке легкого. Бронхиолоальвеолярный рак определялось солитарное выявлен у 5 пациентов. Во всех случаях поражение легкого, которое имело периферическое расположение. Размеры составляли от 10 до 25мм. Структура образования была неоднородна-в 2 случаях определялись образования в виде узелков по типу матового стекла, в 3 случаях образование визуализировалось как мягкотканый очаг. При нативном исследовании плотность образований составляла 20-45HU, после введения контрастного препарата плотность в артериальную фазу увеличивалась на 10-25HU, в отсроченную фазу введения увеличивалась еще на 15-20HU. В 4 случаях при МПР с применением MinIP обработки в толще образований определялись (псевдополости), гиподенсивные при участки- стандартном интактные исследовании воздушные бронхи визуализировались псевдополости в 2 случаях. С применением МПР в режиме MinIP в 4 случаях был выявлен симптом выпрямления просветов бронхов, обусловленный инфильтрацией стенок бронхов опухолевой тканью, при стандартном исследовании четко данный симптом определялся в 3 случаях. У 3 больных отмечался симптом «воздушной бронхограммы» на фоне инфильтрации легочной ткани. При МПР с применением MinIP обработки у 3-х больных на фоне опухоли, за счет разрушения межальвеолярных перегородок, более четко определялись гиподенсивные участки кистовидного характера, заполненные воздухом и слизью – псевдополости, в то время как при стандартном исследовании данный симптом определялся у 2 больных. С применением МПР в режиме MIP в 4 случаях после внутривенного 17 введения контрастного препарата обнаруживалось более интенсивное контрастное усиление легочных сосудов, проходящих через опухоль- симптом «КТ- ангиограммы», при стандартном исследовании данный симптом визуализировался в 2 случаях. Плевра во всех случаях была не изменена. На основании полученных данных к дополнительным семиотическим признакам БАР, полученным при нативном исследовании с последующей ППОД, можно отнести более часто выявляемый, благодаря MinIP. симптом «воздушной бронхограммы» и наличие псевдополостей. Доброкачественные образования определялись у 35 (22,6%) пациентов, это: 15(9,7%) случаев доброкачественных опухолей (гамартома-10 случаев, хондрома-2 случая, папиллома-2 случая, аденома-1 случай), 11(7,1%) пациентов с очаговой пневмонией, 5(3,2%) случаев с локальным фиброзом и 4(2,6%) – с очаговым туберкулезом. Применение ППОД позволило нам выявить дополнительные признаки, указывающие на доброкачественную природу изменений. Связь бронха и доброкачественного образования при стандартном исследовании определялась у 30 пациентов (85,7%), при МПР ППОД – в 34 (97,1%) наблюдениях. При доброкачественной природе изменений выделены следующие варианты соотношения «солитарный узел-бронх»- неизмененный просвет бронха в узле в 13(37,1%) наблюдениях, узловое образование не захватывает бронх – у 12(34,2%) больных, деформация бронха в узле (линейное, колбообразное расширение с четкими контурами) – у 8(22,8%), краевое и циркулярное сужение бронха – по 1 случаю. К признакам доброкачественности соотношения «солитарный узел-бронх» были отнесены - неизмененный просвет бронха в узле, узловое образование не захватывает бронх, линейное, колбообразное расширение просвета бронхов. С применением ППОД удалось определить у 25(71,4%) пациентов связь сосуда и очагового образования , при стандартном исследовании у 22 (62,8%). В 23 (65,7%) наблюдениях визуализировались неизмененные сосуды на фоне образования, в 2 случаях при MIP обработке определялась краевая деформация субсегментарных артерий. Отсутствие накопления контрастного препарата образованием определялось в 9 (25,7%) наблюдениях, которые включали в себя 5 18 пациентов с локальным фиброзом, 2 случая туберкулем, 2 пациента с доброкачественной опухолью (гамартомы). Максимальное накопление контрастного вещества отмечено при воспалительной природе изменений в 13(37,1%) наблюдениях, плотность при этом составляла максимально 20HU, для доброкачественных опухолей - в диапазоне 10-15HU. Отсутствие накопления контрастного препарата, либо накопление в пределах 10-20HU являлось признаком доброкачественной природы изменений. (М)СКТ ангиография с качеством изображения, идентичным нативным срезам, в 100% случаев позволила оценить степень накопления контрастного препарата объемным образованием. Оценить накопление при нативном исследовании без применения непрерывного объемного сканирования удалось только у 31(88,5%) пациента. При помощи MIP реконструкций и проекции оттененных поверхностей были определены отношения между очаговым образованием и плеврой у 8(22,8%) больных, при аксиальных срезах взаимоотношение легочного узла и плевры имело место в 5(14,2%) наблюдениях. У 27(77,1%) пациентов с доброкачественными образованиями плевра была интактна по отношению к образованию. При помощи МПР в MIP режиме симптом втяжения плевры определялся в 2 случаях при локальном фиброзе, у 6 (17,1%) пациентов определялась деформация плевры, что имело место при очаговом туберкулезе и локальном пневмофиброзе. Кальцинаты определялись при доброкачественных опухолях, туберкулезе, фиброзе легкого при MIP обработке изображений у 20(57,1%) пациентов, при стандартном нативном исследовании - у 14 (40,0%). В 13 (37,1%) наблюдениях с применением MIP и MinIP обработки изображений в толще визуализировались гиподенсивные участки (распад), плотные и жировые включения, что при нативном исследовании составило 10 (28,5%) наблюдений. Как показал проведенный анализ у 3 пациентов с очаговой пневмонией и туберкулезом с применением MIP обработки определялись дополнительные очаги, не визуализируемые четко по нативным данным. Во всех случаях это были очаговые образования, размеры которых составляли 5мм и менее. 19 В нашем исследовании оценка окружающего легочного рисунка и контура образования в режиме МПР ППО не имела существенных различий со стандартным исследованием. К признакам, ориентирующим на доброкачественные изменения в легких, можно отнести неизмененный, неравномерное расширенный просвет бронхов, неизмененные инфильтрации сосуды в толще образования, интактная плевра, отсутствие легочной ткани, отсутствие или минимальное накопление контрастного препарата, наличие кальцинатов, жировых участков в опухоли. При злокачественной природе изменений выше перечисленные признаки отсутствуют, что необходимо использовать в клинической практике. Таким образом, исходя из данных, изложенных в работе, заключение злокачественности опухолей легких при (М)СКТ с ППОД определяет полученная дополнительно к анализу нативных данных информация об обструкции, сужении бронха, инвазии сосудов, плевры, распространение на клетчатку, органы средостения, костные деструкции, наличие внутрилегочных очагов, неоднородность структуры, с наличие зон центрального некроза, неравномерное накопление контрастного препарата при внутривенном контрастировании по «злокачественному типу». Сравнительная оценка чувствительности, специфичности, точности (М)СКТ в диагностике рака легкого до и после ППОД представлена в таблице 3. Таблица 3. Сравнительная оценка чувствительности, специфичности, точности (М)СКТ в диагностике рака легкого до и после применения постпроцессинговой обработки данных Стандартная МСКТ (М)СКТ с применением ППО Чувствительность 84,2% 91,7% Специфичность 88,6% 94,3% Точность 85,2% 92,2% ППЦ 96,2% 98,2% ОПЦ 62,0% 76,7% 20 Выводы 1. Постпроцессинговая обработка нативных данных (М)СКТ в режимах минимальной (МinIP) и максимальной настройках интенсивности (MIP), их полипозиционных реформациях увеличивают предсказательную точность злокачественности изменений в легких. Методика оттененных поверхностей (SSD) необходима в уточнении данных о распространении образования за плевру, грудную стенку. Методика оттененных поверхностей (VTR) показана для уточнения распространения объемного образования на трахеобронхиальную систему. 2. Постпроцессинговая обработка дополняет данные нативной (М)СКТ в уточнении диагноза рака легкого – обструкция (локальная деформация) бронха, инфильтрация бронхов, трахеи, легочной ткани, плевры, связь с артериальными сосудами, выявление дополнительных мягкотканных очагов, пикообразный характер накопления контрастного вещества в очаге. Отсутствие перечисленных признаков, выявление кальцинатов, отсутствие накопление контрастного вещества или его платообразная форма указывает на доброкачественность процесса. 3. Постпроцессинговая обработка данных (М)СКТ при подозрении на рак легкого повышает информативность в определении злокачественности поражения, распространенности процесса: чувствительность на 7,5%; специфичность на 5,7%, точность на 7,0 % в выявлении дополнительных очагов, вовлечение плевры, средостения, сосудов и бронхов. 4. Постпроцессинговая обработка данных (М)СКТ в МinIP, MIP режимах нативных данных (М)СКТ увеличили при раке легкого выявление регионального метастазирования в 20,0%, изменения бронхиального дерева (16,0%), поражения плевры – (9,6%), средостения- (3,8%), сосудов у 9,6% пациентов. Практические рекомендации 1. При подозрении на рак легкого нативные данные необходимо дополнять постпроцессинговой обработкой с применением минимальной (MinIP) и 21 максимальной настройки интенсивности (MIP) для уточнения природы образования, распространенности процесса в виде вовлечения в опухолевый процесс трахео-бронхиального дерева, сосудов легкого, плевры, органов средостения. 2. Применение максимальной настройки интенсивности (MIP) целесообразно при подозрении на наличие дополнительных очагов в легких или по плевре. 3. Для уточнения взаимоотношения опухоли и трахео-бронхиального дерева данные нативного исследования необходимо дополнять VTR обработкой, при определении взаимоотношения опухоли и грудной стенки - режимом оттененных поверхностей (SSD) . СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ: 1. Солодкий В.А., Котляров П.М., Щербахина Е.В., Егорова Е.В., Шадури Е.В. Роль мультипланарных реконструкций при постпроцессинговой обработке изображений в диагностике очаговых образований легких. // Медицинская визуализация. – 2010.- №2.- С.81 -86 2. Даценко П.В., Гомболевский В.А., Щербахина Е.В., Темирханов З.С., Котляров П.М. Роль компьютерной томографии в диагностической оценке лечения лимфомы Ходжкина. // Вестник Российского научного центра рентгенорадиологии.–2012.– 12(http://vestnik.rncrr.ru/vestnik/v11/papers/shest2_v12.htm.) 3. Котляров П.М., Темирханов З.С., Щербахина Е.В. Мультипланарные реконструкции и виртуальная бронхоскопия в оценке состояния трахео – бронхиальной системы по данным мультисрезовой компьютерной томографии. // Лучевая диагностика и терапия. -2011.-№2.- С. 50 -55 4. Егорова Е. В., Шадури Е. В., Виниковецкая А.В Щербахина Е.В Темирханов З.С. Котляров П.М. Постпроцессинговая обработка и виртуальные рекострукции данных мультисрезовой компьютерной томографии в уточненной диагностике рака легкого. // Торакальная радиология. Человек и здоровье, С-Петербург.- 2010.- С197-198 5. Котляров П.М., Щербахина Е.В., Темирханов З.Т, Гомболевский В. А. Многосрезовая компьютерная томография в диагностике заболеваний легких.// Материалы Всероссийского Национального конгресса лучевых диагностов и терапевтов «Радиология – 2011», Москва 25 -27 мая -2011.- С. 227 22 6. Котляров П.М., Егорова Е.В., Виниковецкая Е.В., Шадури Е.В., Темирханов З.С., Щербахина Е.В., Флеров К. Е. , Гомболевский В.А. Мультипланарные реконструкции и виртуальная бронхоскопия в оценке состояния трахео – бронхиальной системы по данным мультисрезовой компьютерной томографии.// Материалы Всероссийского Национального конгресса лучевых диагностов и терапевтов «Радиология – 2011», Москва 25 -27 мая 2011г.- С. 228 7. Котляров П.М., Щербахина Е.В., Темирханов З.С, Егорова Е. В., Виниковецкая Е.В. Виртуальная бронхоскопия в диагностике сегментарных и субсегментарных стенозов дыхательных путей.// Материалы Всероссийского Национального конгресса лучевых диагностов и терапевтов «Радиология – 2011»., Москва 25 -27 мая 2011.- С. 224 Сокращения КТ – компьютерная томография (М)СКТ – (мульти)спиральная компьютерная томография МПР – мультипланарные реконструкции ЦРЛ – центральный рак легкого ПРЛ – периферический рак легкого БАР – бронхиолоальвеолярный рак MIP – проекция максимальных интенсивностей МinIP – проекция минимальных интенсивностей SSD – обработка оттененных поверхностей VRT – объемное представление ППО – постпроцессинговая обработка ППОД – постпроцессинговая обработка данных 23