Способ выполнения прицельной пункционной FUSION-биопсии легких Российский патент 2021 года по МПК A61B6/12 A61B8/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для получения морфологического материала из новообразований легких.

Верификация (получение материала для выполнения гистологического и иммунногистохимического исследований) является неотъемлемым этапом диагностики злокачественных новообразований (ЗНО) легких. При этом трансторакальные пункционные биопсии (ТТПБ) позволяют получить достаточное количество материала, в то же время являются малотравматичными процедурами, что позволяет избежать хирургических вмешательств (торакоскопии, торакотомии) у целого ряда категорий пациентов: соматически ослабленных, имеющих выраженную сопутствующую патологию, при необходимости верификации и типирования опухолевой) поражения легких у пациентов с обширным опухолевым поражением и/или наличием нескольких первичных ЗНО.

Уровень техники

Традиционным и наиболее распространенным способом наведения и контроля над выполнением ТТПБ считается компьютерная томография (КТ). КТ-ТТПБ обладает высокой эффективностью в верификации опухолевых образований легких (Рагулин Ю.А. Трансторакальная биопсия в диагностике объемных образований легких // Сибирский онкологический журнал. - 2011. - Приложение 1. – С.96-97, Cardoso L.V., Souza A.S. Clinical application of CT and CT-guided percutaneous transthoracic needle biopsy in patients with indeterminate pulmonary nodules. Bras. Pneumol. 2014. 40 (4). P. 380-388; Zhan P., Zhu Q.Q., Miu Y.Y. et al. Comparison between endobronchial ultrasound-guided transbronchial biopsy and CT-guided transthoracic lung biopsy for the diagnosis of peripheral lung cancer: a systematic review and meta-analysis. // Transl. Lung Cancer Res. 2017. 6(1). P. 23-34). Преимуществами данного способа наведения являются: отсутствие анатомических ограничений (полная визуализация опухолевого узла, окружающей легочной ткани, костных структур: ребер, поперечных отростков позвонков); диагностика развития пневмоторакса в процессе или сразу после выполнения биопсии. К недостаткам КТ-наведения относятся: лучевая нагрузка на пациента и медперсонал, выполняющий процедуру, необходимость выполнения биопсии непосредственно в помещении КТ, отсутствие контроля за ходом иглы в режиме «реального времени».

Ультразвуковое исследование (УЗИ) также известно как способ наведения иглы при выполнении ТТПБ (Percutaneous ultrasound in diagnosis and staging of lung cancer. Prosch H., Mathis G., Mostbeck G.H. // Ultraschall Med. 2008. 29(5). P. 466-478; Value of ultrasound in the imaging-guided transthoracic biopsy of lung lesions. Moreira B.L., Guimaraes M.D., de Oliveira A.D. et al., // Ann Thorac Surg. 2014. 97(5). P. 1795-1797; Diagnostic value and safety of color doppler ultrasound-guided transthoracic core needle biopsy of thoracic disease. Huang W., Chen L., Xu N. et al. // Biosci Rep. 2019. 39(6). УЗ-ТТПБ, в отличие от биопсий, выполняемых под КТ-контролем, не несет дополнительной лучевой нагрузки, обеспечивает визуализацию движения иглы в режиме «реального времени», может быть выполнена в любом помещении (кабинете УЗ-диагностике, операционной, кабинете КТ и т.п.). Основным недостатком УЗ-ТТПБ является наличие анатомических «препятствий» для визуализации опухолей легких (собственно легочная паренхима, костные структуры в зоне УЗИ: ребра, поперечные отростки позвонков, грудина). Таким образом, выполнение УЗ-ТТПБ возможно только в случаях «эхопозитивных», т.е. хорошо различимых эхографически периферических узловых образований. При этом принципиальное значение для эффективного выполнения УЗ-ТТПБ имеет степень прилегания опухолевого узла к висцеральной плевре (US-guided transthoracic biopsy of peripheral lung lesions: pleural contact length influences diagnostic yield. Jeon K.N., Bae K., Park M.J. et al // Acta Radiol. 2014. 55(3). P. 295-301).

Известна технология «совмещения» медицинских изображений (Fusion), позволяющая объединять и одновременно отображать на экране ультразвукового прибора эхографические изображения вместе с реконструированными изображениями КТ или магнитно-резонансной томографии (МРТ). Данная технология реализована на УЗ-сканерах многих фирм-производителей медицинской техники и имеет различные коммерческие названия.

В основе этой технологии лежит принцип комбинированной ультразвуковой и КТ/МРТ навигации при различных малоинвазивных процедурах. В настоящее время описанная Fusion-технология получила наиболее широкое распространение как способ наведения при выполнении прицельных МР-ТРУЗ биопсий простаты (Magnetic resonance imaging-transrectal ultrasound fusion image-guided prostate biopsy: Current status of the cancer detection and the prospects of tailor-made medicine of the prostate cancer. Shoji S. // Investig. Clin. Urol. 2019. 60(1). P. 4-13; Optimal biopsy strategy for prostate cancer detection by performing a Bayesian network meta-analysis of randomized controlled trials. Wang Y., Zhu J., Qin Z. et al. // J. Cancer. 2018. 9(13). P. 2237-2248).

Также известен способ использования этой технологии для при чрезкожных термоаблациях опухолей печени (Percutaneous Thermal Ablation with Ultrasound Guidance. Fusion Imaging Guidance to Improve Conspicuity of Liver Metastasis. Hakime A., Yevich S., Tselikas L. et al. // Cardiovasc. Intervent. Radiol. 2017. 40(5). P. 721-727; Fusion Imaging and Virtual Navigation to Guide Percutaneous Thermal Ablation of Hepatocellular Carcinoma: A Review of the Literature. Calandri M., Mauri G., Yevich S. et al. // Cardiovasc Intervent Radiol. 2019. 42(5). P. 639-647).

Особенностью совмещения изображений (Fusion) при выполнении трансторакальных биопсий является, в отличии от указанных выше интервенционных процедур, отсутствие надежных эхографических ориентиров для проведения сопоставления КТ и УЗ-изображений с достаточной точностью.

Решаемой в настоящем изобретении технической проблемой являлось повышение точности сопоставления КТ и УЗ-изображений и, как следствие, повышение эффективности верификация опухолей легких при помощи трансторакальных core-биопсий.

Раскрытие сущности изобретения

Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение наиболее четкой визуализации локализации опухолевого узла в ткани легких у пациентов с недостаточной или отсутствующей эхографической визуализацией опухолевого узла (например, при небольших его размерах, «экранировании» ребрами или интрапаренхиматозном расположении) за счет точного совмещения КТ и УЗ-изображений вследствие использования выбранных костных ориентиров, что позволяет на следующем этапе провести Fusion-биопсию. При этом исключается дополнительное облучение пациента и персонала во время проведения вмешательства, не требуется специально оборудованного помещения с защитой от ионизирующей радиации.

Технический результат обеспечивается за счет способа выполнения прицельной пункционной Fusion-биопсии легких, характеризующийся тем, что проводят компьютерную томографию легких (КТ) и ультразвуковое исследование легких (УЗИ) с последующим совмещением в режиме реального времени полученных изображений КТ и поперечного среза легких, полученного при проведении УЗИ, при этом в качестве костных «ориентиров» при совмещении используют следующие анатомические структуры.

При локализации опухолевого узла в передних отделах легкого - грудинно-ключичное сочленение или грудинно-реберные сочленения. Выбор грудинно-ключичного или того или иного грудинно-реберного сочленения зависит от локализации опухолевого узла, выбранный костный ориентир должен располагаться как можно ближе к опухоли, желательно - на одном уровне с ней. Также при выборе того или «ориентира» следует учитывать качество его ультразвуковой визуализации и/или наличие каких-либо индивидуальных особенностей строения (ширина суставной щели, наличие деформаций контура хрящей, ребер и/или мелких остеофитов и т.п.).

При локализации опухолевого узла в задних отделах легкого - тело, ость и/или углы лопатки, а также реберно-поперечные суставы (сочленение между поперечными отростками позвонков и задними отделами ребер). В этих случаях углы лопатки играют роль «ориентиров» для определения зоны дальнейшего, прецизионного совмещения КТ и УЗ-изображений. Тело и ость лопатки используются для корректировки совмещения в поперечной (аксиальной) плоскости чему способствует наличие, как правило, заметных индивидуальных особенностей строения (изгибы и деформации контуров в области над- и подостистых ямок, угол наклона к телу лопатки, расстояние до верхнего угла и/или внутреннего края лопатки). Поскольку лопатка смещается при движениях в плечевом суставе, необходимо помнить, что положение рук пациента должно быть таким же, как при выполнении КТ.

Выбор в качестве «ориентира» того или иного реберно-поперечного сустава проводится аналогично выбору грудинно-реберного сочленения (см. выше).

После достижения точного совмещения КТ и УЗ изображений при помощи игл для трепан-биопсии выполняют прицельную пункционную Fusion-биопсию выявленного новообразования с забором ткани для исследований.

Целесообразно через 30-60 минут после выполнения Fusion-биопсии выполняют рентгенографию органов грудной клетки для исключения клинически значимого пневмоторакса.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - Сопоставление по грудинно-реберному сочленению: слева - УЗ-изображение, обведено пунктирной линией; справа - КТ-изображение, обведено сплошной линией.

Фиг. 2 - Сопоставление по гребню лопатки: слева - УЗ-изображение, обведено пунктирной линией; справа - КТ-изображение, обведено сплошной линией.

Фиг. 3 - Сопоставление по нижнему углу лопатки: слева - УЗ-изображение, обведено пунктирной линией; справа - КТ-изображение, обведено сплошной линией.

Фиг. 4 - Коррекция «угла наклона» КТ-изображений в режиме «перекрытия»: пунктирной стрелкой указан контур лопатки на УЗ-изображении, сплошной - на КТ.

Фиг. 5 - Коррекция «угла наклона» КТ-изображений в режиме «перекрытия». Т - опухолевый узел.

Осуществление изобретения

Пациенту проводят компьютерную томографию легких (КТ) с последующей загрузкой полученных изображений в аппарат ультразвуковой диагностики, имеющий программно-аппаратный комплекс (выпускаются различными фирмами-производителями диагностического оборудования).

Затем проводят ультразвуковое исследование легких (УЗИ) с последующим совмещением в режиме реального времени полученных изображений КТ и поперечного среза легких, полученного при проведении УЗИ.

В качестве костных «ориентиров» при совмещении используют:

- при локализации опухолевого узла в передних отделах легкого - грудинно-реберное или грудинно-ключичное сочленение (Фиг. 1);

- при локализации опухолевого узла в задних отделах легкого - гребень и/или углы лопатки (Фиг. 2-3).

Данные костные структуры достаточно точно могут быть визуализированы при УЗ-исследовании, а их индивидуальные особенности позволяют провести первичное сопоставление не только по «зоне» расположения, но и скорректировать «угол наклона» КТ-изображений в режиме «перекрытия» (overlapping) изображений в конкретной пациента в процессе проведения процедуры (Фиг. 4-5).

После достижения точного совмещения КТ и УЗ изображений осуществляют выбор эффективной и безопасной трассы для проведения биопсийной иглы, используя возможности программно-аппаратного комплекса (могут различаться в зависимости от фирмы-производителя).

Производят подготовку операционного поля и местное обезболивание тканей в области выполнения биопсии по стандартной методике.

Выполняют прицельную пункционную Fusion-биопсию новообразования с учетом его локализации и выбранной траектории движения иглы.

При помощи стандартных игл для трепан-биопсии (core-biopsy) диаметром G16-18 и многоразовых биопсийных систем (могут быть использованы иглы и системы различных фирм-производителей) выполняют прицельную пункционную Fusion-биопсию выявленного новообразования с забором ткани для исследований, место вкола иглы обрабатывают.

Через 30-60 минут после выполнения Fusion-биопсии выполняют рентгенографию органов грудной клетки для исключения клинически значимого пневмоторакса.

Выбор данного интервала времени является оптимальным в данном случае, поскольку именно через 30-60 минут можно точно установить наличие клинически значимого пневмоторакса.

Клинический пример №1:

Пациентка Р., 71 года. В 2017 году выполнена радикальная мастэктомия по поводу рака молочной железы (РМЖ). В июне 2018 года обратилась с жалобами на кровохаркание, госпитализирована в отделение торакальной хирургии для верификации диагноза. Проводится дифференциальный диагноз между прогрессированием РМЖ с mts в правое легкое и периферическим раком в/доли правого легкого.

При первичном ультразвуковом исследовании (УЗИ): в верхней доле правого легкого крайне нечетко (акустические «помехи» от ребер) определяется субплевральное образование пониженной эхогенности, размерами приблизительно около 2 см. Данное образование недоступно для чрезкожной пункционной биопсии под УЗ-контролем.

При повторном УЗИ согласно разработанному нами методу на основании выполненного ранее КТ-исследования было проведено Fusion-совмещение КТ и УЗ-изображений и выполнена прицельная трепан биопсия описанного образования.

Гистологическое исследование полученного материала показало наличие низкодифференцированного рака.

Для окончательной верификации диагноза было выполнено ИГХ-исследование, которое позволило установить наличие метастатического поражения легких за счет прогрессирования РМЖ, что принципиальным образом повлияло на тактику дальнейшего ведения больной (проведение химиотерапии).

Клинический пример №2:

Пациент Б., 72 лет. Из анамнеза: в 2012 г. перенес ОНМК по ишемическому типу с моторной афазией и правосторонним гемипарезом; в 1991 году - аорто-бедренное шунтирование (выписка не представлена). В июле 2017 при флюорографии выявлены изменения в легких. При КТ органов грудной клетки по месту жительства (в сентябре 2017): опухолевое поражение обоих легких. В ноябре 2017 года поступил в торакальное отделение, при поступлении: у ранее курившего мужчины 71 лет клинико-рентгенологическая картина периферической аденокарциномы с централизацией верхней доли левого легкого cT2bN0M0 (верифицирован гистологически при бронхоскопии) и периферический рак с централизацией нижней доли правого легкого cT1bN0M0 (не верифицирован). Госпитализирован в торакальное отделение для трансторакальной биопсии опухоли нижней доли правого легкого с последующим решением о выборе дальнейшей тактики лечения.

При первичном УЗИ: опухоль нижней доли правого легкого абсолютно недоступна для биопсии под УЗ-контролем из-за интрапаренхиматозного расположения.

При повторном УЗИ согласно разработанному нами методу на основании выполненного ранее КТ-исследования было проведено Fusion-совмещение КТ и УЗ-изображений и выполнена прицельная трепан биопсия описанного образования. Гистологическое исследование полученного материала позволило верифицировать аденокарцинома легкого, что принципиальным образом повлияло на тактику дальнейшего ведения больного: хирургическое лечение не показано в виду распространенности процесса, функционального статуса больного. Показано проведение лекарственного лечения (химиотерапии).

Таким образом, разработанный метод позволяет минимизировать облучение пациентов и медперсонала и повысить эффективность ТТПБ в случаях наличия опухолей легких преимущественно или полностью недоступных для биопсии под изолированным УЗ-наведением.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для выполнения прицельной пункционной Fusion-биопсии легких. Проводят компьютерную томографию легких (КТ) и ультразвуковое исследование легких (УЗИ) с последующим совмещением в режиме реального времени полученных изображений КТ и поперечного среза легких, полученного при проведении УЗИ. При этом в качестве костных «ориентиров» при совмещении используют грудинно-реберное или грудинно-ключичное сочленение при локализации опухолевого узла в передних отделах легкого. При локализации опухолевого узла в задних отделах легкого в качестве костных «ориентиров» при совмещении используют гребень и/или углы лопатки. После достижения совмещения КТ и УЗ изображений при помощи игл для трепан-биопсии выполняют прицельную пункционную Fusion-биопсию выявленного новообразования с забором ткани для исследований. Способ обеспечивает наиболее четкую визуализацию локализации опухолевого узла в ткани легких у пациентов с недостаточной или отсутствующей эхографической визуализацией опухолевого узла за счет точного совмещения КТ и УЗ-изображений вследствие использования выбранных костных ориентиров. 1 з.п. ф-лы, 5 пр., 5 ил.

1. Способ выполнения прицельной пункционной Fusion-биопсии легких, характеризующийся тем, что проводят компьютерную томографию легких (КТ) и ультразвуковое исследование легких (УЗИ) с последующим совмещением в режиме реального времени полученных изображений КТ и поперечного среза легких, полученного при проведении УЗИ, при этом в качестве костных «ориентиров» при совмещении используют: при локализации опухолевого узла в передних отделах легкого - грудинно-реберное или грудинно-ключичное сочленение; при локализации опухолевого узла в задних отделах легкого - гребень и/или углы лопатки; после достижения совмещения КТ и УЗ изображений при помощи игл для трепан-биопсии выполняют прицельную пункционную Fusion-биопсию выявленного новообразования с забором ткани для исследований.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что через 30-60 минут после выполнения Fusion-биопсии выполняют рентгенографию органов грудной клетки для исключения клинически значимого пневмоторакса.