Місце віртуальної СКТ-цистоскопії в діагностичному алгоритмі раку сечового міхура

ДЕРЖАВНА УСТАНОВА

НАЦІОНАЛЬНИЙ ІНСТИТУТ РАКУ

Ткачов Андрій Олександрович

УДК 616.61 – 006.6 -073.756.8

МІСЦЕ ВІРТУАЛЬНОЇ СКТ-ЦИСТОСКОПІЇ В ДІАГНОСТИЧНОМУ АЛГОРИТМІ РАКУ СЕЧОВОГО МІХУРА

14.01.23 – променева діагностика, та променева терапія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата

медичних наук

Київ - 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Харківській медичній академії післядипломної освіти.

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор

Дикан Ірина Миколаївна,

ДУ “Науково-практичний центр променевої

діагностики” АМН України, директор

Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор

Пасєчніков Сергій Петрович,

ДУ “Інститут урології” АМН України,

відділ запальних захворювань, завідуючий

доктор медичних наук, професор

Щербіна Олег Володимирович,

Національна медична академія

післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика,

професор кафедри радіології

Захист відбудеться “19” березня 2008 р. о 13 годині

на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.560.01 в Державній установі “Національний інститут раку” (03022, м. Київ, вул. Ломоносова, 33/43).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Державної установи “Національний інститут раку” (03022, м. Київ, вул. Ломоносова, 33/43).

Автореферат розісланий “18”лютого 2008 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

к. мед. наук, старший науковий співробітник С.О. Родзаєвський

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Проблема раку сечового міхура, який може за короткий час спричинити стійку інвалідизацію або смерть пацієнта, залишається однією з найбільш актуальних у сучасній онкоурології. Захворюваність на злоякісні новоутворення сечового міхура в Україні в 2003 склала 4801 випадків (10 випадків на 100 тис. населення) та посіла 10-е місце в структурі загальної онкологічної захворюваності. Кількість зареєстрованих смертей із цієї причини зросла до 2575 (5,4 на 100 тис.). Згідно з даними ВООЗ у 2005 р. в Європі діагностовано 109021 нових випадків раку сечового міхура; у США, за даними American Cancer Society за той же час – 63210.

Згідно загальновизнаних сучасних рекомендацій із загальної діагностики раку сечового міхура, “золотим стандартом” не лише виявлення, а й верифікації захворювання є трансуретральна резекція/біопсія екзофітної частини пухлини. Променевим методам дослідження приділяється увага переважно у визначенні стадії інвазивних форм раку.

З появою технології віртуальної ендоскопії (D.J.Vining еt al., 1994) ситуація дещо змінилась. Запропонована в 1996 р. віртуальна цистоскопія (ВЦ) (D.J.Vining еt al., 1996; Y.Narumi еt al., 1996) спочатку здобула визнання як альтернативний спосіб обстеження пацієнтів з порушенням прохідності уретри. В останнє десятиріччя, завдяки вдосконаленню програмного забезпечення постпроцесингу на сучасних спіральних рентгенівських комп’ютерних томографах, ВЦ за інформативністю впритул наблизилась до традиційної оптичної цистоскопії, переважаючи останню мінімальною інвазивністю та відсутністю контакту лікаря із фізіологічними середовищами пацієнта (T.M.Bernhardt, 2003; A.Ch.Tsili, 2004; W.J.Fu, 2005).

На даний час у науковій літературі досить детально відображені можливості метода в детекції пухлин сечового міхура, описані і його основні недоліки – неможливість візуалізації дрібних змін слизової оболонки та її кольорових характеристик (S.Jaume, 2003; K.D.Hopper, 2000). Проте, залишаються недостатньо визначеними критерії віртуального цистоскопічного зображення в нормі та патології, яка являє собою не лише власне захворювання сечового міхура, а і його патологічні зміни спричинені враженням суміжних органів. Мало уваги приділяється можливостям виявлення інфільтративних форм раку сечового міхура за допомогою ВЦ, питанням диференційної діагностики захворювань доброякісної та злоякісної природи (J.K.Kim, 2002; G.Regine, 2003). Не склалося й єдиної точки зору що до оптимальних способів контрастування сечового міхура та методики обстеження хворого у відповідності до певної клінічної ситуації. І, нарешті, залишаються дискутабельними інформативність віртуальної цистоскопії та її місце діагностичному алгоритмі раку сечового міхура (J.R.Fielding, 2002; S.H.Song, 2001).

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано у відповідності з планами науково-дослідних робіт Харківської медичної академії післядипломної освіти за № Державної реєстрації 0100 UK 004264.

Мета дослідження. Мета дослідження – підвищення ефективності діагностики раку сечового міхура шляхом застосування віртуальної СКТ- цистоскопії.

Завдання дослідження. Для досягнення поставленої мети визначені завдання:

1. Оптимізувати методику СКТ - віртуальної цистоскопії та визначити оптимальний спосіб штучного контрастування сечового міхура.

2. Визначити критерії незміненої слизової оболонки сечового міхура та розробити для віртуальної цистоскопії семіотику окремих патологічних процесів.

3. Визначити діагностичну інформативність СКТ- віртуальної цистоскопії при раку сечового міхура.

4. Визначити диференціально-діагностичні критерії раку сечового міхура для віртуальної цистоскопії.

5. Розробити науково обґрунтований алгоритм діагностики раку сечового міхура із застосуванням СКТ- віртуальної цистоскопії.

Об’єкт дослідження - пацієнти із захворюваннями сечового міхура та суміжних органів.

Предмет дослідження – пухлини та не пухлинні захворювання сечового міхура.

Контрольна група - особи, у яких у процесі обстеження патологічних змін сечового міхура та суміжних органів виявлено не було.

Методи дослідження. Дослідження ґрунтується на даних спіральної комп’ютерної томографії в режимі віртуальної цистоскопії, виконаної пацієнтам із підозрою на рак сечового міхура. Інформативність методу оцінювалась на підставі порівняння результатів променевого дослідження, оптичної цистоскопії, гістологічного дослідження.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше продемонстровано залежність інформативності віртуальної СКТ- цистоскопії від загального стану пацієнта, функції нирок, ємкості сечового міхура, прохідності уретри. Доведено необхідність адаптації методики штучного контрастування сечового міхура до конкретної клінічної ситуації. На підставі порівняльного аналізу результатів віртуальної та оптичної цистоскопії відокремлено СКТ - ознаки незміненої слизової оболонки сечового міхура, систематизовано семіотику патологічних процесів злоякісної та не злоякісної природи, розроблено диференційно-діагностичні критерії епітеліальних злоякісних новоутворень.

Практичне значення отриманих результатів. Результати дослідження дозволили розробити оптимальний алгоритм діагностики раку сечового міхура з використанням віртуальної СКТ-цистоскопії.

Систематизовані найоптимальніші методики формування зображення при різноманітній патології сечового міхура, конституційних та клінічних особливостях пацієнтів. Розроблена методика первинного подвійного контрастування порожнини сечового міхура.

Особистий внесок здобувача. Ідея і загальна концепція роботи належать автору. Дисертаційна робота виконана автором самостійно на базі урологічного та діагностичного відділень Алчевської міської лікарні. Підбір пацієнтів, оптична цистоскопія, оцінка аксіальних сканів, мультипланарної реконструкції та віртуальної цистоскопії проведені автором особисто. Розроблені диференційні критерії для більшості об’ємних утворень. Проведений аналіз отриманих даних щодо інформативності методу, вивчена сучасна література із цієї проблеми, розроблений алгоритм використання віртуальної цистоскопії в діагностиці раку сечового міхура.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації оприлюднені, обговорені та доповідалися на науково-практичній конференції „Онкологическая урология: от научных исследований к клинической практике” (Москва, 2004), XIII науково-практичній регіональної конференції урологів з міжнародною участю „Инфекция в урологии” (Харків, 2005), IV міжнародному урологічному симпозіумі „Диагностика и лечение рака мочевого пузыря” (Н.Новгород, 2005), XIV науково-практичної регіональної конференції урологів з міжнародною участю „Современные достижения онкоурологии” (Харків, 2006), Українській науково-практичній конференції „Стандартизація рентгенологічного, комп’ютерно-томографічного та магнітно-резонансного досліджень в діагностиці захворювань органів та систем” (Вінниця, 2006), українському конгресі радіологів УКР’2006 (Київ, 2006). Дисертаційна робота обговорена на засіданні кафедри урології ХМАПО.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 12 наукових робіт, з них 4 – у фахових наукових виданнях, затверджених ВАК України, 8 – в матеріалах і тезах доповідей Конгресів, З'їздів і конференцій.

Структура дисертації. Текст дисертації викладений на 127 сторінках друкованого тексту. Складається з вступу, 6 розділів, висновку, висновків, практичних рекомендацій, списку використаної літератури, який містить 107 джерел (14 кирилицею і 93 латиною). Робота ілюстрована 46 рисунками, містить 24 таблиці.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал та методи дослідження. Обстежено 106 пацієнтів із захворюваннями сечового міхура та суміжних органів. Вік хворих коливався від 24 до 84 років. Контрольну групу склали 15 осіб, у яких у результаті комплексного обстеження патологічних змін сечового міхура та суміжних органів виявлено не було.

У всіх випадках комплексне обстеження крім СКТ включало УЗД, оптичну цистоскопію, лабораторні дослідження сечі та морфологічну верифікацію.

Розподіл пацієнтів за нозологічними формами захворювань наведено в таблиці 1. У 65 хворих (16 жінок, 49 чоловіків ) діагностовано рак сечового міхура. Первинні пухлини виявлені в 56 (86,2%) спостереженнях, рецидивні - в 9 (13,8%).

Таблиця 1

Розподіл пацієнтів за нозологічними формами захворювань

Загальна кількість пухлин, ураховуючи мультифокальний ріст у 15 (23,1%) випадках, дорівнювала 110. Частіше зустрічались новоутворення Т1 та Т2 стадії (табл. 2).

Таблиця 2

Розподіл пухлин сечового міхура за Т стадією

Розподіл пухлин за розміром демонструє таблиця 3.

Таблиця 3

Розміри виявлених пухлин сечового міхура

Спіральна комп’ютерна томографія виконана на однозрізовому апараті SeleCT SP (Marconi). Після отримання скан-плану, здійснювали дослідження з використанням наступних технічних параметрів: товщина зрізу 3,3 мм; інкримент – 1,5 – 1,9 (перевагу віддавали більшим показникам); пітч – 1,5; 120 kV; 84 mAs. Вивчали аксіальні скани, проводили мультипланарну реконструкцію та інтралюмінальну інтерактивну навігацію. Останню здійснювали за допомогою комерційної програми Voyager. В основі програмного забезпечення для тривимірної реконструкції лежав алгоритм поверхневого відтворення.

Використовували три основних методики контрастування сечового міхура: внутрішньовенне введення 76% розчину меглюмінової солі діатризоатної кислоти - 4 (3,8%) пацієнти; ретроградне заповнення сечового міхура 10% розчином меглюмінової солі діатризоатної кислоти - 14 (13,2%) пацієнтів; заповнення порожнини сечового міхура повітрям - 88 (83,0%) пацієнтів. Остання методика модифікована до первинно подвійного контрастування: одночасно із повітрям в порожнину сечового міхура вводилося 2-3 мл 76% розчину меглюмінової солі діатризоатної кислоти.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Для визначення оптимального засобу контрастування порожнини сечового міхура здійснено оцінку трьох відомих варіантів:

· ретроградне введення кімнатного повітря;

· ретроградне введення 10% розчину меглюмінової солі діатризоатної кислоти;

· внутрішньовенне введення 76% розчину меглюмінової солі діатризоатної кислоти.

та оригінальної методики первинного подвійного контрастування.

Використання кімнатного повітря надало змогу отримати значний контрастний градієнт (940-970 НU) та оптимальне розтягнення сечового міхура у всіх 88 пацієнтів. Це забезпечило високу якість віртуального зображення в 100% випадках. Дана методика дозволила виявити 90 з 98 (91,8%) пухлин. Усі помилково-негативні результати були обумовлені новоутвореннями, локалізованими в проекції шийки або трикутника Льето. З них - 5 за максимальним розміром не перебільшували 5 мм, 3 - вдавалися у порожнину сечового міхура менш ніж на 5 мм та мали співвідношення висоти екзофітної частки з ширино основи (В/Ш) менше 0,2 ( так звані “сидячі” пухлини).

Завдяки створенню між трьома середовищами (порожнина сечового міхура – стінка сечового міхура – паравезікальна клітчатка) суттєвої контрастної різниці, ця методика дозволила більш чітко візуалізувати на двомірних зображеннях не лише екзофітну частку новоутворення, а й пухлинну інфільтрацію стінки міхура. Найсуттєвіші проблеми при застосуванні даного способу контрастування створювала залишкова сеча. В 69 (78,4%) випадках висота її стовпа була більше 3 мм. Мінімальний розмір об’ємного утворення, яке теоретично можливо виявити за допомогою ВЦ також становить 3 мм. Отже лише у 21,6% пацієнтів ми могли обмежитись скануванням в одній позиції без втрати чутливості метода. В решті спостережень за наявності залишкової сечі вдавалися до поліпозиційного обстеження. З метою зменшення променевого навантаження ми оптимізували відбір пацієнтів, що потребували поліпозиційного сканування, шляхом застосування методики первинного подвійного контрастування порожнини сечового міхура (введення разом з повітрям 2-3 мл 76% розчину меглюмінової солі діатризоатної кислоти). Зважаючи на невелику частоту виникнення ракових пухлин у передній стінці сечового міхура (в нашому дослідженні 7 (6,4%) випадків), сканування починали в положенні хворого лежачи на животі. Цей спосіб дозволив оцінити стан внутрішньої поверхні стінки під рівнем залишкової сечі на аксіальних сканах. У разі підозри на наявність пухлини виконували додаткове сканування у положенні хворого лежачі на спині.

Другим за частотою використання був спосіб контрастування за допомогою ретроградного введення 10% розчину меглюміновой солі діатризоатної кислоти (14 (13,2%) пацієнтів). Цей метод також забезпечував гарну якість віртуального зображення в усіх випадках. Помилково-негативні результати були відсутні. Для оцінки усієї поверхні було достатньо сканування в одній позиції. Але метод мав певні обмеження в детекції інфільтративних змін у стінці на двомірних зображеннях та супроводжувався формуванням специфічного артефакту через наявність повітряного пухирця на поверхні рідини. На віртуальних цистоскопічних зображеннях останній симулював об’ємне утворення в усіх 14 спостереженнях, і уникнути діагностичної помилки вдалося лише завдяки вивченню аксіальних сканів.

Найменша кількість досліджень виконана із контрастуванням сечового міхура після внутрішньовенного введення 76% розчину меглюмінової солі діатризоатної кислоти (4 (3,8%) пацієнти). Показаннями до застосування екскреторної методики були: стриктура уретри (2 випадки), відмова від катетеризації (1), необхідність одночасного обстеження нирок та сечоводів (1). У 3 спостереженнях отримані якісні віртуальні зображення внутрішньої поверхні сечового міхура, в одному випадку при порушенні функції нирок мінімальний рівень контрастного градієнту виявився недостатнім для побудови якісної віртуальної цистограми. Відсутність помилково-негативних результатів і відомих, притаманних цьому способу специфічних недоліків, в наших спостереженнях пояснюється, напевне, їх малим числом.

Запропоновано низку методичних прийомів, спрямованих на усунення перешкод інтерпретації зображень, які зумовлені типовими для віртуальної СКТ – цистоскопії артефактами.

Для уникнення артефакту, який виникає через наявність фрагменту катетера в ділянці його контакту зі стінкою органа, припиняли введення катетера одразу після проходження міхурово-уретрального сегмента.

Запобігти появі дихальних та рухових артефактів дозволили відмова від повної затримки дихання (поверхневе дихання) та адекватне заповнення сечового міхура (відсутність імперативних позивів).

Так звані “дірчасті” артефакти обумовлені потоншенням стінки сечового міхура в зоні контакту з черевною порожниною або товстою кишкою. Способу запобігти їх утворенню не існує, проте наявність цього типу артефактів свідчить про відсутність будь-яких інфільтративних змін в даній ділянці стінки сечового міхура.

Аналіз отриманих результатів продемонстрував, що при створенні між внутрішнім середовищем та слизовою оболонкою сечового міхура градієнту щільності понад 100 HU, спосіб штучного контрастування не впливає ані на якість зображення, ані на інформативність методу. Значущими чинниками були виявились лише ступінь наповнення (розправлення) органа та можливість дослідження всієї внутрішньої поверхні сечового міхура. Не менш важливим діагностичним аспектом є й отримання поряд із віртуальними цистоскопічними якісних аксіальних зображень. Додатковим критерієм є зручність інтерпретації двомірних зображень.

Таким чином, вибір способу контрастування повинен залежати від: характеру росту пухлини; фізіологічної ємкості сечового міхура; загального стану пацієнта; необхідності дослідження верхніх сечовивідних шляхів: стану функції нирок; прохідності уретри. Усі вищенаведені чинники передбачає запропонований алгоритм вибору способу штучного контрастування сечового міхура при віртуальній СКТ- цистоскопії (рис. 1).

Рис. 1. Алгоритм вибору способу контрастування порожнини сечового міхура при віртуальній СКТ- цистоскопії.

Вивчення віртуального СКТ-зображення внутрішньої поверхні сечового міхура продемонструвало його відмінність від традиційного вигляду при оптичній цистоскопії (неможливість передачі кольорових характеристик слизової оболонки та її дрібних структурних елементів). Насамперед це стосувалося оцінки анатомічних особливостей трикутника Льєто: незмінені вічка сечоводів були візуалізовані лише в 3 (2,8%) випадках, міжсечовідна складка - в 32 (30,2%) спостереженнях. Проте, віртуальна цистоскопія дозволяла виявляти післяопераційні зміни, трабекулярну перебудову стінки сечового міхура, здійснювати диференційну діагностику між переважною більшістю об’ємних утворень.

На підставі проведених досліджень виявлено ряд особливостей формування віртуальних СКТ-цистоскопічних зображень пухлин сечового міхура. Кальціфікати та ділянки некрозу на поверхні новоутворень, навіть досить великі, при віртуальній цистоскопії не візуалізувались в жодному зі спостережень.

Усі новоутворення з горбистою та рівною поверхнею мали аналогічний вигляд як при оптичній, так і при віртуальній цистоскопії. У той же час, ворсинчаста поверхня пухлини не знайшла свого відображення при віртуальному дослідженні. Усі новоутворення, що не перевищували за максимальним розміром 10 мм, були описані за даними віртуальної СКТ-цистоскопії як такі, що мають рівну поверхню (23 випадки). Більші пухлини, як правило, були горбистими (46 спостережень). Але за наявності коротких ворсин однієї довжини, поверхня новоутворення виглядала рівною (3 новоутворення).

При виявленні під час оптичної цистоскопії тонкої ніжки пухлини, остання в усіх випадках візуалізувалася і у віртуальному режимі. Більш того, сканування у двох положеннях (5 спостережень) дозволило диференціювати тонку основу навіть тоді, коли традиційне оптичне дослідження не надало такої інформації.

Можливість визначення границь основи пухлини залежала від характеру її росту та ступеня інвазії у стінку міхура. Найбільш значущим критерієм оцінки виявися коефіцієнт співвідношення висоти екзофітної частки до її ширини (табл. 4).

Таблиця 4

Залежність контуру основи від коефіцієнту висота/ширина

Узагальнені дані про вірні та помилкові результати віртуальної СКТ-візуалізації раку сечового міхура наведені в таблицях 5 і 6.

Таблиця 5

Результати ВЦ у візуалізації пухлин при раку сечового міхура

Таблиця 6

Характеристика пухлин при раку сечового міхура не візуалізованих методом ВЦ

Найбільш значущими факторами, що вплинули на можливість виявлення пухлин, були їх розмір та локалізація. У 100% випадків діагностувалися лише ті новоутворення, які вдавалися у порожнину сечового міхура більше ніж на 5 мм. Коли максимальний розмір пухлин не перевищував 5 мм, візуалізувалися тільки такі, які локалізувалися поза зоною шийки чи трикутника Льєто. Аналогічні закономірності відмічені і при “сидячих” пухлинах. Серед 6-ти таких новоутворень було діагностовано лише 3. Ознаками, які надали можливість правильно інтерпретувати зображення, були горбиста поверхня (з окремими екзофітними осередками із співвідношенням висота/ширина


8-09-2015, 19:28