СПОСОБ КОМПЬЮТЕРНО-ТОМОГРАФИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ЛЕДЯНОЙ СФЕРЫ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЧРЕСКОЖНОЙ ПУНКЦИОННОЙ КРИОАБЛАЦИИ ОПУХОЛЕЙ КОСТЕЙ Российский патент 2023 года по МПК A61B6/03 A61B18/02 

Изобретение относится к медицине, а именно к криохирургии и онкологии, и может быть использовано для компьютерно-томографического мониторинга ледяной сферы при выполнении чрескожной пункционной криоаблации опухолей костей.

Скелет является одной из основных мишеней метастазирования (Macedo F., Ladeira К., Pinho F., et al. Bone metastases: an overview // Oncology Reviews. - 2017. - Vol.11, №1. - P. 43-49). При этом до 85% пациентов, умерших от рака молочной железы, легкого или предстательной железы на момент смерти имели очаги вторичного поражения в костях.

Известен целый ряд осложнений, обусловленных опухолевой остеодеструкцией, таких как патологические переломы, гиперкальциемия, компрессия спинного мозга, миелосупрессия (Hernandez R.K., Wade S.W., Reich A., Pirolli М., Liede A., Lyman G.H. Incidence of bone metastases in patients with solid tumors: analysis of oncology electronic medical records in the United States // BMC Cancer. - 2018. - Vol.18, №1. - P. 44). Подобные проявления метастатического процесса значительно ограничивают физическую активность пациентов, сопровождаются депрессией, что влияет на качество и продолжительность жизни больных (Janssen S.J., Pereira N.R.P., Thio Q.C.B.S., Raskin K.A., Bramer J.A.M., Lozano-Calderon S.A. et al. // Physical function and pain intensity in patients with metastatic bone disease. J. Surg. Oncol. - 2019. - Vol.120, №3. - P. 376-381). В связи с этим одним из приоритетов лечения данной когорты пациентов является профилактика соответствующих осложнений, купирование боли и поддержание качества жизни.

Арсенал средств, используемых при терапии метастатического поражения костей и связанного с ним симптомов, достаточно широк и включает фармакотерапию (нестероидные противовоспалительные препараты и опиодные анальгетики, остеомодифицирующие агенты, кортикостероиды, трициклические антидепрессанты), лучевую терапию, хирургическое пособие, миниинвазивные и неинвазивные аблативные технологии (радиочастотная, микроволновая, криоблация, воздействие высокоинтенсивным фокусированным ультразвуком, другие виды аблации) (Kurup A.N., Callstrom M.R. Image-guided percutaneous ablation of bone and soft tissue tumors // Semin. Intervent. Radiol. - 2010. - Vol.27, №3. - P. 276-84. Ahmad I., Ahmed M.M., Ahsraf M.F., Naeem A., Tasleem A., Ahmed M. et al. Pain Management in Metastatic Bone Disease: A Literature Review // Cureus. -2018. -Vol.10, №9. - e3286. Bennett M.I., Eisenberg E., Ahmedzai S.H., Bhaskar A., O'Brien Т., Mercadante S. et al. Standards for the management of cancer-related pain across Europe-A position paper from the EFIC Task Force on Cancer Pain // Eur. J. Pain. 2019. - Vol.23, №4. - P. 660-668).

Дистанционная лучевая терапия (ЛТ) считается золотым стандартом локального лечения у пациентов с олигометастатическим поражением костей, сопровождающимся болевым синдромом (Zeng L., Chow Е., Bedard G., et al. Quality of life after palliative radiation therapy for patients with painful bone metastases: results of an international study validating the EORTC QLQ-BM22 // International Journal of Radiation Oncology Biology Physics. - 2012. - Vol.84, №3. - E. 337-342). Однако 20-30% пациентов, получающих ЛТ, не испытывают достаточного облегчения боли (Munk P. L., Rashid F., Heran М. К., et al. Combined cementoplasty and radiofrequency ablation in the treatment of painful neoplastic lesions of bone // Journal of Vascular and Interventional Radiology. - 2009. - Vol.20, №7. - P. 903-911).

При лечении метастазов в кости на протяжении последних лет все большее клиническое применение находит методика пункционной чрескожной криоаблации (ЧКА) (Jennings J.W., Prologo J.D., Garnon J., Gangi A., Buy X., Palussiere J. et al. Cryoablation for Palliation of Painful Bone Metastases: The MOTION Multicenter Study // Radiol. Imaging Cancer. - 2021. -Vol.3, №2. - e200101. Буровик И.А., Прохоров Г.Г., Багненко С.С, Шевкунов Л.Н., Мелдо А.А., Гильфанова P.P., Левин Д.Ю. Пункционная чрескожная стереотаксическая криоаблация в купировании боли при метастатическом поражении костей // Онкологический журнал: лучевая диагностика, лучевая терапия. - 2022. - Т. 5, №1. - С.65-73). Как правило, процедура выполняется под контролем компьютерной томографии, позволяющей как визуализировать зону костной деструкции и рядом расположенные органы и ткани, так и осуществлять мониторинг формирования ледяной сферы. Полное перекрытие ледяной сферой очага деструкции является залогом эффективности ЧКА (Буровик И. А., Прохоров Г.Г., Багненко С.С., Васильев А.В. Пункционная чрескожная криоабляция при метастатическом поражении ребер // Креативная хирургия и онкология. - 2022. - Т. 12. - №3. - С.187-192).

Известен способ КТ-мониторинга формирования ледяной сферы при ЧКА метастатических поражений костей, реализуемый следующим образом (Буровик И.А., Прохоров Г.Г. Компьютерная томография как метод контроля проведения чрескожной пункционной криоабляции опухолей // Лучевая диагностика и терапия. - 2019. - №4. - С.57-65.). В условиях КТ-операционной пациента размещают на столе компьютерного томографа. В случае проведения операции под общей анестезией выполняют интубацию трахеи и пациента вводят в наркоз. Далее в зависимости от предполагаемого оптимального доступа к очагу поражения больного располагают на спине, на животе или на боку и фиксируют, например, с помощью вакуумного матраса. Выполняют КТ предоперационное сканирование со следующими параметрами: 200 mAs, 120 kV. Осуществляют предоперационное планирование: оценивают предполагаемую зону криоаблации, определяют необходимое число криозондов нужного диаметра, выстраивают оптимальные траектории их введения. После установки необходимого числа криозондов в заданные позиции выполняют два цикла охлаждения до температуры -190С° с экспозицией до 10 минут. Между циклами проводят активный или пассивный отогрев опухоли до температуры -40С°. Контроль формирования ледяного шара проводят путем периодических (до 10 раз за процедуру аблации) сканирований без перемещения стола томографа с получением одномоментно от 3 до 8 изображений (параметры сканирования: 50-150 mAs, 120 kV). В случае мягкотканных новообразований на томограммах ледяная сфера определяется в виде эллипса пониженной относительно соседних тканей плотности. В процессе мониторинга ледяной сферы сопоставляют до- и интраоперационные изображения, и, таким образом, оценивают глубину распространения ледяного фронта за край опухолевого образования. Критерием полноты аблации считают полное перекрытие объема опухоли ледяным шаром с распространением на окружающие интактные ткани не менее, чем на 3 мм.

Недостатком прототипа является то, что качество визуализации ледяной сферы на КТ не всегда является удовлетворительным, что, в частности может быть обусловлено артефактами от криозонда (Беляев A.M., Прохоров Г.Г, Буровик И.А, Оконечникова Д.В. Технология пункционной криоаблации метастатических поражений костей // Вопросы онкологии. - 2021. - Т.67, №4. - С.554-558). Последнее связано с тем, что введение инструментов при процедуре ЧКА, как правило, выполняется в той же плоскости (аксиальной), в которой проводится пред- и интраоперационное КТ сканирование. При этом относительно крупные металлические элементы криозонда неотвратимо находятся в плоскости прохождения рентгеновских лучей, что и является причиной возникновения на КТ изображениях линейных артефактов, затрудняющих оценку границ ледяной сферы.

Технический результат изобретения заключается в устранении артефактов от криозондов, улучшении качества КТ визуализации ледяной сферы при проведении ЧКА опухолей костей, что может способствовать снижению риска интра- и послеоперационных осложнений и рецидива опухоли.

Указанный технический результат достигается в способе компьютерно-томографического мониторинга ледяной сферы при выполнении чрескожной пункционной криоаблации опухолей костей, в котором перед процедурой криоаблации выполняют предоперационное КТ сканирование, далее после установки в опухоль по меньшей мере одного криозонда в процессе цикла охлаждения отклоняют гентри компьютерного томографа таким образом, чтобы ось установленных криозондов не совпадала с плоскостью сканирования, производят контрольное сканирование без перемещения стола томографа, полученные изображения, на которых определяется ледяная сфера, сопоставляют с реформированной предоперационной КТ серией, при этом угол реформации должен соответствовать углу наклона гентри томографа.

В заявляемом способе компьютерно-томографического мониторинга ледяной сферы при выполнении чрескожной пункционной криоаблации опухолей костей, также как в способе, выбранном в качестве прототипа, для предоперационного планирования, контроля позиционирования криозондов и визуализации процесса формирования ледяной сферы используется метод компьютерной томографии.

Предоперационное КТ сканирование выполняют для определения безопасных траекторий введения криозондов и с целью получения данных для последующего интраоперационного сопоставления очага опухолевого поражения и границ ледяной сферы. При этом, согласно заявляемому изобретению, в отличие от прототипа, при получении контрольных КТ изображений для визуализации ледяной сферы сканирование производится не в аксиальной плоскости, соответствующей плоскости установки криозодов, а под углом к оси х за счет наклона гентри компьютерного томографа, таким образом на компьютерных томограммах выраженность артефактов от криозондов уменьшается.

Контроль размеров и формы ледяной сферы осуществляют путем периодических КТ сканирований без перемещения стола томографа, при этом для предотвращения возникновения артефактов от криозондов предварительно отклоняют гентри томографа, таким образом, чтобы развести плоскость, вдоль которой установлены криозонды, и плоскость сканирования.

Для адекватного сопоставления полученных изображений с предоперационными лучевыми данными производят многоплоскостную реформацию первичной серии КТ, для чего на изображениях ось х отклоняют на угол, соответствующий наклону гентри томографа при интраоперационном КТ сканировании.

Таким образом, в отличие от прототипа, при получении контрольных КТ изображений для визуализации ледяной сферы сканирование производится не в аксиальной плоскости, соответствующей плоскости установки криозодов, а под углом к оси х за счет наклона гентри компьютерного томографа, таким образом на компьютерных томограммах выраженность артефактов от криозондов уменьшается. Так же для адекватного сопоставления полученных изображений с предоперационными томограммами производят многоплоскостную реформацию первичной серии КТ, для чего на изображениях ось х отклоняют на угол, соответствующий наклону гентри томографа при интраоперационном КТ сканировании.

Способ иллюстрируется фиг.1-10, где:

На фиг.1 - в очаг деструкции установлены криозонды;

На фиг.2, 3 - гентри томографа отклонены в сторону головного конца (относительно верхней части гентри) на 10,5 градусов;

На фиг.4 - первый криозонд (стрелка), ледяная сфера (головки стрелок);

На фиг.5 - второй криозонд (стрелка), ледяная сфера (головки стрелок);

На фиг.6 - планирование реформации серии КТ на угол, равный наклону гентри томографа;

На фиг.7 - реформированное КТ изображение на уровне первого криозонда;

На фиг.8 - реформированное КТ изображение на уровне второго криозонда;

На фиг.9 - контрольное КТ изображение на уровне первого криозонда, полученное без наклона гентри томографа;

На фиг.10 - контрольное КТ изображение на уровне второго криозонда, полученное без наклона гентри томографа.

Способ осуществляют, например, следующим образом.

Процедура криоаблации выполняется в гибридной операционной, оснащенной компьютерным томографом. Предпочтительно использование компьютерного томографа с большой апертурой гентри.

Перед процедурой криоаблации пациента располагают на столе компьютерного томографа и вводят в наркоз. Далее в оптимальном положении (на спине, на боку или на животе) выполняется предоперационное сканирование области интереса с параметрами, обеспечивающими качественную визуализацию (150-250 mAs, 100-140 kV). Осуществляется стереотаксическое планирование операции: оценивается локализация, форма и размеры очага опухолевого поражения кости, его синтопия и доступность для пункционного чрескожного доступа, определяется количество и виды криозондов, намечаются варианты безопасных пункционных доступов.

Через запланированные точки вкола, ориентируясь на лазерный луч разметки в апертуре гентри томографа, пошагово или под контролем КТ флюороскопии в заданную позицию вводят необходимое число криозондов. Положение инструментов проверяют путем сканирования небольшого участка тела в пределах зоны хирургических манипуляций или путем выполнения аксиальных сканов без перемещения стола томографа (возможная протяженность зоны аксиальных сканов определяется шириной блока детекторов томографа).

Производят криоаблацию.

В процессе криоаблации осуществляют лучевой мониторинг размера, формы ледяной сферы, ее и соотношения с очагом деструкции. В связи с тем, что при применении криосистем на жидком азоте патрубки, по которым подается хладогент, в процессе аблации становятся жесткими, а перемещение стола томографа может привести к их деформации и повреждению, сканирование зоны интереса выполняют в статичном режиме, без смещения стола томографа. Перед получением КТ сканов отклоняют гентри томографа в сторону головного или ножного конца, чтобы развести ось установленного криозонда и плоскость сканирования (обычно достаточно 10-15 градусов). Производят сканирование с параметрами, обеспечивающими качественную визуализацию (150-250 mAs, 100-140 kV). Убеждаются, что в зону исследования попал очаг деструкции и ледяная сфера. При необходимости выполняют коррекцию положения стола (в пределах 5 см) и/или наклона гетри томографа.

После окончания циклов «охлаждения-оттаивания» криозонды извлекают.При необходимости выполняют контрольное сканирование для оценки области криовоздействия. Места проколов кожи закрывают антисептическими наклейками. Пациента доставляют в палату пробуждения.

Способ подтверждается следующим клиническим примером.

Пациентка X., 47 лет. Диагноз: рак шейки матки pTINOMO. Состояние после экстирпации матки с придатками, двусторонней подвздошной лимфодиссекции от 05.09.2019, курса химиолучевой терапии Прогрессирование от июля 2021 г.: метастаз в крестце. Болевой синдром.

Учитывая олигометастатический характер поражения скелета и наличие болевого синдрома, обусловленного опухолевым поражением, принято решение о выполнении ЧКА.

Операция проводилась под общей анестезией, в положении пациентки на животе. Для аблации использовалась «Медицинская криотерапевтическая система МКС» с зондами диаметром 3,0 мм. Контроль процедуры осуществлялся методом компьютерной томографии.

Выполнено предоперационное сканирования с параметрами 250 mAs, 120 kV. На полученной КТ серии в правой половине крестца на уровне 4-5 позвонков определялся очаг литической деструкции с мягкотканным компонентом размерами 47x25x38 мм. Была запланирована установка трех криозондов диаметром 3,0 мм: определены точки доступа, траектории и глубина введения инструментов.

В соответствии с планом под контролем КТ пошагово, в аксиальной плоскости, ориентируясь на лазерный луч разметки в апертуре гентри томографа, через интродьюсеры в очаг деструкции были установлены криозонды (фиг.1). Выполнен КТ контроль положения криозондов без перемещения стола томографа.

Начаты подача хладагента и снижение температуры.

Через 5 минут после начала охлаждения производилась оценка ледяной сферы путем периодических (с интервалом 1-2 минуты) КТ сканирований без перемещения стола томографа зоны интереса протяженностью 40 мм. Перед сканированием гентри томографа отклонили (фиг.2) в сторону головного конца (относительно верхней части гентри) на 10,5 градусов (фиг.3, стрелка), разведя таким образом оси установленных криозондов и плоскость сканирования. Сканирования производили с параметрами 250 mAs, 120 kV. Визуализировали ледяную сферу на уровне каждого из криозондов (фиг.4 -первый криозонд (стрелка), ледяная сфера (головки стрелок), фиг.5 - второй криозонд (стрелка), ледяная сфера (головки стрелок). По полученным томограммам визуально убеждались, что ледяной фронт распространился за границы зоны опухолевого поражения не менее, чем на 3мм. С целью улучшения качества контроля зоны аблации выполнили реформацию предоперационной серии КТ с отклонением оси л; на соответствующий угол (10,5 градусов) (фиг.6 - планирование реформации серии КТ на угол, равный наклону гентри томографа, фиг.7 - реформированное КТ изображение на уровне первого криозонда, фиг.8 - реформированное КТ изображение на уровне второго криозонда), что позволило обеспечить сопоставимость предоперационных КТ данных и данных интраоперационного КТ мониторинга ледяной сферы. Повторно визуально подтверждали распространение ледяной сферы за границы опухолевой деструкции. Одно из контрольных КТ сканирований выполнили в аксиальной плоскости без наклона гентри томографа для демонстрации разницы качества визуализации ледяной сферы (фиг.9 - КТ изображение на уровне первого криозонда, полученное без наклона гентри томографа, фиг.10 - КТ изображение на уровне второго криозонда, полученное без наклона гентри томографа).

Были выполнены два цикла криоаблации с пассивным оттаиванием между циклами и после окончания процедуры. После достижения положительных значений температуры криозонды были извлечены.

После пробуждения пациентка отметила полное купирование болевого синдрома. При последующих плановых осмотрах возобновления болевого синдрома отмечено не было. По данным лучевых методов исследования признаков прогрессирования опухолевого процесса в зоне аблации не выявлялось.

Процедура двухцикловой криоаблации с применением способа интраоперационного КТ мониторинга с отклонением гентри томографа и сопоставление полученных КТ данных с реформированной предоперационной серией КТ была выполнена 24 пациентам с метастатическими поражениями костей. Во всех случаях использование предлагаемого способа КТ мониторинга позволило улучшить качество визуализации ледяной сферы и зоны криодеструкции за счет уменьшения артефактов от криозондов, что способствовало лучшей оценке полноты криоаблации и снижению риска интра- и послеоперационных осложнений.

Способ обеспечивает устранение артефактов от криозондов, улучшает качество КТ-изображений, снижает риск интра- и послеоперационных осложнений и рецидива опухоли.

Изобретение относится к медицине, а именно к криохирургии и онкологии, и может быть использовано для компьютерно-томографического мониторинга ледяной сферы при выполнении чрескожной пункционной криоаблации опухолей костей. Перед процедурой криоаблации пациента располагают на столе компьютерного томографа (КТ) и вводят в наркоз. Выполняют предоперационное КТ сканирование и получают реформированные изображения зоны интереса. Устанавливают в опухоль по меньшей мере один криозонд. В процессе цикла охлаждения отклоняют гентри компьютерного томографа таким образом, чтобы ось установленных криозондов не совпадала с плоскостью сканирования. Производят контрольное сканирование без перемещения стола томографа и получают контрольные изображения. Контрольные изображения сопоставляют с реформированными изображениями, при этом угол реформации равен углу наклона гентри томографа. Способ обеспечивает устранение артефактов от криозондов, улучшает качество КТ-изображений за счет наклона гентри. 10 ил., 1 пр.

Способ компьютерно-томографического мониторинга ледяной сферы при выполнении чрескожной пункционной криоаблации опухолей костей, заключающийся в том, что перед процедурой криоаблации пациента располагают на столе компьютерного томографа (КТ) и вводят в наркоз, выполняют предоперационное КТ сканирование и получают реформированные изображения зоны интереса, устанавливают в опухоль по меньшей мере один криозонд, в процессе цикла охлаждения отклоняют гентри компьютерного томографа таким образом, чтобы ось установленных криозондов не совпадала с плоскостью сканирования, производят контрольное сканирование без перемещения стола томографа и получают контрольные изображения, контрольные изображения сопоставляют с реформированными изображениями, при этом угол реформации равен углу наклона гентри томографа.