СПОСОБ ЛУЧЕВОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ОПУХОЛЕЙ НАДПОЧЕЧНИКОВ У ДЕТЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МУЛЬТИСПИРАЛЬНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ С ВНУТРИВЕННЫМ КОНТРАСТИРОВАНИЕМ Российский патент 2024 года по МПК A61B6/03 

Изобретение относится к медицине, к онкологии, а именно, к лучевой диагностике, мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) с внутривенным контрастированием, к способам полуавтоматического подсчета интенсивности сигнала в структуре опухолей надпочечников с целью дифференциальной диагностики между различными гистологическими типами новообразований, преимущественно между злокачественными.

Классификация новообразований надпочечников

Злокачественные опухоли надпочечников по данным различных авторов составляют 0,02-0,06% от всех злокачественных опухолей.

Образования надпочечников могут носить посттравматический геморрагический характер, возникать вследствие инфекционного поражения, встречаются кистозные образования доброкачественной природы. Также существует большое разнообразие первичных опухолей надпочечников. Вторичное неопластическое поражение надпочечников также не редкость, например, при раке легкого. Случайно обнаруженные образования надпочечников называют инциденталомами, которые делят на гормонально-активные и гормонально-неактивные, в дальнейшем необходимо отнести выявленное образование к более конкретной категории.

Существует большое количество различных классификаций первичных опухолей надпочечников. Впервые проблему создания клинической классификации рака коры надпочечников по стадиям пытались решить D.A. Macfarlan et al. в 1958 г. Ими были выделены 4 стадии на основе TNM классификации. Позже TNM классификация была доработана М. Sullivan. Также одной из наиболее удобных является клинико-морфологическая классификация, предложенная Micali и соавторами в 1985 г. В 1963 г О.В. Николаевым было предложено разделение всех опухолей коры надпочечников в соответствии с преобладанием секреции тех или иных гормонов: адьдостеромы, глюкостеромы, кортикоэстромы, андростеромы и смешанные опухоли.

Известен метод полуколичественной оценки изменения, основанный на обработке одного среза с наибольшим количеством гипоинтенсивных включений (Nicola Schieda, Abdulmohsen Alrashed, Trevor A Flood, et al. Comparison of Quantitative MRI and CT Washout Analysis for Differentiation of Adrenal Pheochromocytoma From Adrenal Adenoma AJR Am J Roentgenol. 2016 Jun; 206(6):1141-8. doi: 10.2214/AJR.15.15318. Epub 2016 Mar 24.)

Его недостатком является то, что выявленные на одном срезе изменения экстраполируются на весь опухолевый объем, что может приводить к искажению реальной картины. Подавляющее число новообразований надпочечников на аксиальных срезах имеет неправильную форму.

В настоящее время другие методы оценки и подсчета микрокровоизлияний и микрососудов и наличия включений в структуре новообразований надпочечников в отечественной литературе отсутствуют.

В зарубежной литературе встречаются схожие методики измерения новообразований, но не во всем предлагаемом протоколе и нет предложений по выведенной формуле злокачественности. (Nicola Schieda, Abdulmohsen Alrashed, Trevor A Flood, et al. Comparison of Quantitative MRI and CT Washout Analysis for Differentiation of Adrenal Pheochromocytoma From Adrenal Adenoma AJR Am J Roentgenol. 2016 Jun; 206(6):1141-8. doi: 10.2214/AJR. 15.15318. Epub 2016 Mar 24; Rosalind Gerson, Wendy Tu, Jorge Abreu-Gomez, et al. Evaluation of the T2-weighted (T2W) adrenal MRI calculator to differentiate adrenal pheochromocytoma from lipid-poor adrenal adenoma Eur Radiol. 2022 Dec; 32(12):8247-8255. doi: 10.1007/s00330-022-08867-4. Epub 2022 Jun 9.)

Задачей изобретения является создание более эффективного способа определения гистологической принадлежности опухоли надпочечников с использованием МСКТ с внутривенным контрастированием в режиме изображений, взвешенных по магнитной восприимчивости с целью дифференциальной диагностики опухолей.

Технический результат заявленного способа состоит в разработке объективного способа оценки внутренней структуры опухолей надпочечников и в улучшении дифференциально-диагностических возможностей мультисрезовой компьютерной томографии между опухолями надпочечников различной гистологической принадлежности.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом:

Компьютерная томография выполнялась на рентгеновском компьютерном томографе SIEMENS «SOMATOM Emotion» и Phillips «Brillians».

МСКТ включает два этапа: на первом этапе производят исследование брюшной полости и забрюшинного пространства по стандартной методике; Исследование производят в положении пациента лежа на спине с руками вытянутыми над головой (для предотвращения возможных артефактов от костей верхних конечностей). В качестве центра исследуемой области выбирают точку пересечения срединной сагиттальной линии тела с горизонтальной линией, проведенной через мечевидный отросток грудины. Для получения пристрелочного изображения (топограммы) использовался режим «Abdomen», при этом брюшная полость визуализировались в корональной плоскости сканирования. По топограмме планируют аксиальные срезы, необходимые для выполнения первого этапа исследования. Положение срезов программируют с таким расчетом, чтобы в зону сканирования попало пространство от диафрагмальной поверхности печени, до бифуркации аорты и нижней полой вены. Толщина среза составляет 6 мм, размер поля зрения - 25-30 см. Первый этап исследования позволяет оценить состояние всех органов брюшной полости и забрюшинного пространства, определить локализацию надпочечников, выявить патологическое образование в одной или обеих железах.

Получение тонких срезов и уменьшение поля сканирования позволяет детально изучить структуру, контуры надпочечников, измерить размеры всех отделов железы (тело, латеральная и медиальная ножки). В случае выявления патологического образования, детально изучают его структуру, оценивают денситометрические характеристики разных отделов опухоли, определяют взаимоотношение патологического образования с прилежащими паренхиматозными органами и крупными сосудами. Для более точной пространственной ориентации в месторасположении опухоли, из серии аксиальных срезов реконструируют изображения в коронарной и сагиттальной плоскостях сканирования.

С целью уточнения характера выявленных изменений, производилось введение контрастного вещества. Использовались контрастные препараты: «Ультравист-240» фирмы SCHERING; «Омнипак-240» фирмы NYCOMED IMAGING из расчета 0,5-1 мл/кг массы тела. Исследование в условиях контрастного усиления производят по полученным на втором этапе аксиальными срезам сразу же после инъекции.

Нативная фаза с захватом грудной клетки.

Артериальная фаза 1 сек, первое постконтрастное изображение получают через 20 сек, затем на 4 минуте исследования.

Венозная фаза 20 сек

Выделительная фаза 240 сек

Для анализа данных нормировку сигнала не проводили.

Интенсивность сигнала - насколько яркой или темной кажется структура на фоне окружающих тканей или при количественном анализе среднее значение интенсивности сигнала (ИС) в области интереса.

Неоднородность сигнала - наличие и степень выраженности неравномерности распределения сигнала структуры на фоне окружающих тканей или при количественном анализе, разброс значений интенсивности сигнала внутри изучаемой области, который может быть оценен как абсолютное значение стандартного отклонения интенсивности сигнала (СО ИС) или отношение СО ИС к самой величине ИС в области интереса.

Данные характеристики доступны для простого визуального анализа, однако их можно оценить и количественно, используя стандартный интерфейс рабочей станции, что позволяет установить конкретные количественные референсные значения этих показателей.

ИС в заявляемом способе оценивали и по абсолютному значению.

В программе Радиант-просмотровщик 64 бит в аксиальной плоскости выбирается зона интереса, включающая точечные (микрокровоизлияния, кальцинация) и линейные (микрососуды, фиброз) структуры.

Затем при помощи ручной сегментации на каждом срезе с помощью курсора в виде сплошного круга выделяют внутриопухолевые структуры, после чего программа автоматически суммирует все срезы с выделенными зонами интереса, рассчитывает общий объем микрокровоизлияний и строит трехмерный объект. Далее программное обеспечение автоматически рассчитывает объем, показывает максимальные и минимальные значения плотности и стандартное отклонение неоднородности.

Способ иллюстрируется фигурами 1-7.

Фигура 1. Изображен КТ срез в поперечной проекции в нативную фазу.

С помощью программы Радиант просмотровщик 64 бит при измерении эллипсом определяется максимальное, среднее и минимальное значение плотности образования (опухоли) надпочечника.

С помощью ROC-кривых (Фигура.2) выявляют точку разделения показателей КТ на злокачественные и не злокачественные образования. Статистически значимыми явились показатели:

Плотность КТ преартериальная Фаза (нативная)

С помощью ROC-кривой (Площадь под кривой составила 0,817 (95% ДИ 0,727-0,906, р=0,001) определяют критическую точку по Юдену - значение плотности 31 HU(хаунсфилду), чувствительность в которой составила 95,0% при специфичности 60,0%. При плотности менее этого значения вероятность злокачественного характера образования низкая (6/27=22,2%), а выше- высокая (95/109=87,2%, р=0,0001). На графике можно выбрать другую критическую точку, где специфичность выше - 33,5…, чувствительность в которой составила 79,2% при специфичности 71,4%. При плотности <33,5… вероятность злокачественного характера образования низкая (21/47=44,7%), а>33,5 - высокая (80/89=89,9%, р=0,0001).

СД КТ нативная Фаза

С помощью ROC-кривой (Фигура 4), площадь под кривой составила 0,639 (95% ДИ 0,536-0,741), р=0,015, определяют критическую точку по Юдену - значение СД 10,0 чувствительность в которой составила 82,9% при специфичности 45,4%. При индексе менее этого значения вероятность злокачественного характера образования высокая (44/51=86,3%»), а вышенизкая (57/85=67,1%, р=0,015).

Фигура 3. Изображен КТ срез в поперечной проекции в артериальную фазу. С помощью программы Радиант просмотровщик 64 бит при измерении эллепсом определяют максимальное, среднее и минимальное значение плотности образования (опухоли) надпочечника.

Фигура 5. Изображен КТ срез в поперечной проекции в венозную фазу. С помощью программы Радиант просмотровщик 64 бит при измерении эллипсом определяется максимальное, среднее и минимальное значение плотности образования (опухоли) надпочечника.

Фигура 6. Изображен КТ срез в поперечной проекции в выделительную фазу. С помощью программы Радиант просмотровщик 64 бит при измерении эллипсом определяют максимальное, среднее и минимальное значение плотности образования (опухоли) надпочечника.

Плотность КТ поственозная Фаза (КТ пост)

С помощью ROC-кривой (Фигура.7), площадь под кривой составила 0,692 (95% ДИ 0,589-0,794, р=0,001, определяют критическую точку по Юдену - значение плотности 67,4 HU, чувствительность в которой составила 70,3% при специфичности 65,7%. При плотности менее этого значения вероятность злокачественного характера образования низкая (30/53=56,6%), а выше - высокая (71/83=85,5%, р=0,0002).

Таким образом, статистически значимым явились показатели:

Для выявления прогностических факторов среди показателей, для которых найдены пороговые значения, проведен однофакторный регрессионный анализ.

Как видно из таблицы, все показатели статистически значимы. На втором этапе проводят многофакторный регрессионный анализ. Регрессионная модель, простроенная методом пошагового исключения, имела коэффициент детерминации 0,81 при р=0,0001, что позволяет использовать ее на практике. Получены коэффициенты для вычисления индекса злокачественности.

Для составления индивидуального прогноза наличия злокачественного образования вычисляют индекс злокачественности по формуле:

ИЗ=0,014* КТ натив - 0,030* СД КТ натив + 0,007* КТ пост,

где: ИЗ - индекс злокачественности, стандартные рассчитанные коэффициенты для режимов КТ нативная фаза (0,014), для показателя СД стандартного отклонения в нативную фазу (0,030), для показателя КТ в поственозную фазу (0,007) и собственно значения плотности в соответствующие фазы исследования.

Если полученная сумма более 0,5 - прогнозируют злокачественный характер образования. Если же сумма меньше 0,5, наличие злокачественного роста маловероятно.

Чувствительность данной модели составила 90,1%, специфичность - 57,1%, точность - 81,6%. прогностическая ценность положительного результата - 85,8%, прогностическая ценность отрицательного результата - 66,7%.

Таким образом, заявленный способ повышает диагностические возможности мультиспиральной компьютерной томографии с контрастированием для опухолей надпочечников, что способствует выбору оптимальной тактики ведения пациентов с опухолями надпочечников.

Клинический пример №1.

Девочка 2,4 года (И/Б 11/1201) с диагнозом по данным гистологического исследования ганглионеврома левого надпочечника 1 стадии. Выполнены оба исследования.

ИЗ (КТ)=0,014*23,68 - 0,030* 10,19+0,007*48,42=0,365

По данным КТ Индекс злокачественности составил 0,365, т.о. по данным обследования можно сделать заключение о незлокачественном характере образования.

Клинический пример №2.

Девочка 2,5 лет (И/Б 15/2354) с диагнозом по данным гистологического исследования нейробластома правого надпочечника 1 стадии. Выполнены оба исследования.

ИЗ (КТ)=0,014*31,51 - 0,030*5,2+0,007*68,73=0,766

По данным КТ Индекс злокачественности составил 0,766, т.о. по данным обследования можно сделать заключение о злокачественности образования.

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии и лучевой диагностике, и может быть использовано для лучевой дифференциальной диагностики опухолей надпочечников у детей. Проводят мультиспиральную компьютерную томографию с внутривенным контрастированием. После чего вычисляют индекс злокачественности (ИЗ). Если ИЗ более 0,5, то диагностируют злокачественный характер образования. Способ обеспечивает выбор наиболее эффективной тактики ведения пациентов за счет определения характера новообразования. 7 ил., 3 табл., 2 пр.

Способ лучевой дифференциальной диагностики опухолей надпочечников у детей, заключающийся в том, что проводят мультиспиральную компьютерную томографию с внутривенным контрастированием, после чего вычисляют индекс злокачественности (ИЗ) по формуле: ИЗ=0,014* КТ натив - 0,030* СД КТ натив + 0,007* КТ пост, где

КТ натив – среднее значение интенсивности сигнала надпочечника в нативную фазу;

СД КТ натив - абсолютное значение стандартного отклонения интенсивности сигнала надпочечника в нативную фазу;

КТ пост - среднее значение интенсивности сигнала надпочечника в поственозную фазу,

и, если ИЗ более 0,5, то диагностируют злокачественный характер образования.