Способ диагностики злокачественных новообразований молочной железы с применением КТ-ангиографии Российский патент 2024 года по МПК A61B5/02 A61B6/03 

Изобретение относится к медицине, в частности к онкологии и лучевой диагностике, и может быть использовано для диагностики злокачественных новообразований молочных желез.

В настоящее время из всех методов диагностики, применяемых в выявлении рака молочной железы, для оценки васкуляризации образований используется магнитно-резонансная томография (MPT). Dietzel М, Baltzer PA, Vag Т, Herzog A, Gajda М, Camara О, Kaiser WA. The adjacent vessel signs on breast MRI: new data and a subgroup analysis for 1,084 histologically verified cases. Korean J Radiol. 2010 Mar-Apr; 11(2): 178-86. doi: 10.3348/kjr.2010.11.2.178. Epub 2010 Feb 22. PMID: 20191065; PMCID: PMC2827781. Известный метод обладает хорошим временным и пространственным разрешением.

Однако недостатками этого метода в диагностике заболеваний молочной железы являются: высокая стоимость, длительность и трудоемкость исследования: длительное, вынужденное положение пациентки во время исследования на животе, сложность интерпретации изображений, низкая специфичность, а также недоступность в некоторых регионах. При МРТ невозможно построение 3D модели молочной железы и сосудистого русла злокачественной опухоли.

Известен способ оценки васкуляризации образования молочной железы с применением цветового допплеровского картирования (ЦДК) (Watanabe Т., Kaoku S., Yamaguchi Т., Izumori A., Konno S., Okuno Т., Tsunoda H., Ban K., Hirokaga K., Sawada Т., Ito Т., Nakatani S., Yasuda H., Tsuraoka M., Ueno E., Tohno E., Umemoto Т., Shirakawa T. Multicenter Prospective Study of Color Doppler Ultrasound for Breast Masses: Utility of Our Color Doppler Method. Ultrasound Med Biol. 2019 Jun; 45(6): 1367-1379. doi: 10.1016/j.ultrasmedbio.2019.01.02.), при котором определяют локусы кровотока, что является первым допплеровским признаком, используемым для дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных образований молочной железы.

Известный способ обеспечивает выявление локусов кровотока в структуре опухоли молочной железы и периферический кровоток. Однако недостатком известного способа является: нечувствительность к низкоскоростному кровотоку, так как позволяет визуализировать крупные сосуды диаметром не менее 100 μm, что ограничивает его применение в оценке неоваскуляризации опухоли, поскольку диаметр капилляров составляет 5-10 μm. При ЦДК невозможно построение 3D модели сосудистого русла злокачественной опухоли молочной железы. Кроме того, ультразвуковой метод является оператор зависимым.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение ранней неинвазивной диагностики новообразований молочной железы и повышение точности диагностики за счет повышения информативности способа, а также расширение функциональных возможностей диагностики.

Указанный технический результат достигается способом диагностики злокачественных новообразований молочной железы с применением КТ-ангиографии, включающим нативную КТ, с последующим выполнением КТ-ангиографии с двухфазным протоколом болюсного введения неионного контрастного вещества, за счет введения последовательно внутривенно неионного контрастного вещества из расчета 1 мл на 1 кг веса пациента, со скоростью 3,5-4 мл/с, и 40 мл физиологического раствора; выполнения сканирования в артериальной фазе на 25 секунде с момента внутривенного болюсного введения неионного контрастного вещества, и в паренхиматозной фазе на 70 секунде после внутривенного болюсного введения неионного контрастного вещества, построения по полученным изображениям при сканировании, 3D модели молочной железы с применением специального алгоритма VRT реконструкции, и при выявлении на 3D модели молочной железы, питающие патологические сосуды новообразования, диагностируют новообразование как злокачественное.

В злокачественных образованиях молочных желез, в отличие от доброкачественных, определяются патологические питающие сосуды, имеющие разный диаметр и архитектонику, в том числе, и в зависимости от локализации опухоли в молочной железе. Следовательно, определение типа васкуляризации образования является важным критерием в диагностике рака молочной железы. Многочисленные исследования [Survival and clinicopathological significance of blood vessel invasion in operable breast cancer: a systematic review and meta-analysis Yingxin Lin 1, *, Yuehua Zhang2, Huiqiong Fang2, Qian Hul, Haibo Duan1, Liangyun Zhang2 and Danmei Pang1. Japanese Journal of Clinical Oncology, 2023, 53(1) 35-45 https://doi.org/10.1093/jjco/hyac149.; Kato, Т., Kameoka, S., Kimura, T. et al. Blood Vessel Invasion as a Predictor of Long-Term Survival for Japanese Patients with Breast Cancer. Breast Cancer Res Treat 73, 1-12 (2002). https://doi.org/10.1023/A:1015224703057; Lymphatic and blood vessels in basal and triple-negative breast cancers: characteristics and prognostic significance Rabab AA Mohammed1,2, Ian О Ellis2, Ali M Mahmmodl, E Claire Hawkes2, Andrew R Green2, Emad A Rakha3 and Stewart G Martin. Modern Pathology (2011) 24, 774-785 774 & 2011 USCAP, Inc. All rights reserved 0893-3952/11] показали, что рост опухоли и метастазирование зависят от степени васкуляризации опухоли. Экспансивный рост опухоли нуждается в неоваскуляризации, чтобы снабжать себя кислородом и питательными веществами. От количества и архитектоники сосудов по направлению к опухоли и внутри нее. Количество, диаметр и архитектоника сосудов злокачественной опухоли молочной железы может коррелировать с большей агрессивностью опухоли, такой как более высокая частота метастазов и/или снижение выживаемости. Поэтому признак «питающего или соседнего сосуда» можно интерпретировать как показатель неоваскуляризации злокачественных опухолей.

Выполнение компьютерной ангиографии пациентам с подозрением на злокачественное образование молочной железы позволяет не только определить сам факт наличия опухоли, но определить ее точную локализацию, степень распространения патологического процесса в структуре железы, определить отсутствие или наличие инвазии кожи и большой грудной мышц, регионарное или отдаленное распространение. Кроме того, выполнение MIP (прямолинейных реконструкций) и VRT (Volume Rendering Technique) реконструкций по результатам выполнения исследования позволяет определить степень васкуляризации опухоли, количество и диаметры питающих сосудов, архитектонику сосудов, а так же построение 3D модели сосудов грудной стенки, в том числе опухоли молочной железы, что значительно повышает информативность способа и тем самым повышает точность диагностики, а также процент ранней выявляемости злокачественных новообразований молочных желез, определение степени васкуляризации опухоли, что существенно влияет на тактику лечения пациентов и определение риска метастазирования.

Заявленный способ иллюстрирован изображениями, поясняющими клинические примеры, где:

на фиг. 1 - представлен вид VRT реконструкции молочной железы: а - вид справа, б - вид слева (клинический пример 1);

на фиг. 2 - представлен вид КНР реконструкции: а - справа определяется подходящий к опухоли питающий сосуд из системы латеральной грудной артерии диаметром до 3 мм. Слева дифференцируются подходящие питающие сосуду из системы медиальной a. mammarea диаметром 3-5 мм, б - фиброаденома левой молочной железы - нет активной васкуляризации (клинический пример 1);

на фиг. 3 - представлен вид MIP реконструкции молочной железы: выявлены два образования нижнего внутреннего квадранта левой молочной железы, неправильной формы, с неровными и нечеткими бугристыми контурами (клинический пример 2);

на фиг. 4 - представлен вид VRT реконструкции молочной железы: при построении VRT реконструкций дифференцируется патологическая питающая сеть образования левой молочной железы из системы правой и левой медиальных a.mammaria диаметром до 3-5 мм (клинический пример 2);

Способ осуществляют следующим образом.

Пациентам предварительно выполняют нативное КТ-исследование органов грудной клетки с захватом надключичных зон и аксиллярных зон, с последующим выполнением КТ-ангиографии с двухфазным протоколом болюсного введения неионного контрастного вещества, например йогиксол. Неионное контрастное вещество йогиксол вводят внутривенно последовательно из расчета 1 мл на 1 кг веса пациента, со скоростью 3,5 мл/с, и 40 мл физиологического раствора. Далее выполняют сканирование в артериальной фазе на 25 секунде с момента внутривенного болюсного введения неионного контрастного вещества, и в паренхиматозной фазе на 70 секунде после внутривенного болюсного введения неионного контрастного вещества. По полученным изображениям при сканировании, строят 3D модель молочной железы с применением алгоритма VRT реконструкции. При выявлении, на построенной 3D модели молочной железы, питающие патологические сосуды новообразования, диагностируют новообразование как злокачественное.

Способ иллюстрируется следующими клиническими примерами.

Пример 1. Пациентка М., 49 лет. В августе 2022 г. появилась боль в правой молочной железе. Пациентка нащупала уплотнение до 3 см. По данным УЗИ и маммографии от 21-04-23 г. выявлено новообразование правой молочной железы: под вопросом киста или фиброаденома. Также выявлена фиброаденома левой молочной железы. После выполнения маммографии, сдавления желез, пациентка отметила быстрый рост опухоли правой молочной железы. Пациентке выполнена КТ-ангиографии грудной клетки, в том числе молочных желез, в соответствии с предлагаемым способом: болюсное внутривенное введение неионного контрастного вещества йогексол последовательно из расчета 1 мл на 1 кг веса пациента, со скоростью 3,5 мл/сек, и 40 мл физиологического раствора; сканироание в артериальной фазе на 25 секунде с момента внутривенного болюсного введения неионного контрастного вещества, и в паренхиматозной фазе на 70 секунде после внутривенного болюсного введения неионного контрастного вещества. По полученным изображениям были построены 3D модели с помощью алгоритма VRT реконструкции (фиг. 1а и б).

На построенных 3D моделях было выявлено:

- на границе верхних квадрантов правой молочной железы дифференцируется объемное новообразование, неправильной округлой формы, фрагментарно с неровными и нечетким контурами, размерами 6×7×8 см. Образование неоднородной структуры и плотности. С периферическим накоплением контрастного вещества толщиной до 8-10 мм до +90 Hu и центральной зоной пониженной плотности (+60 Hu). Новообразование на протяжении 3,5 см в медиальных отделах инфильтрирует большую грудную мышцу - инфильтративный рост (нет между ними границы) (фиг. 1а). Кроме того, дифференцируются питающие сосуды новообразования правой молочной железы из системы латеральной грудной артерии и медиальной маммарной ветви диаметром до 3 мм (фиг. 2а).

- Дифференцируется новообразование верхнего наружного квадранта левой молочной железы (фиг. 16), однородной структуры и плотности при ангиографии (+30 Hu), размерами 4×2 см. Новообразование с достаточно ровными и четкими контурами. Слева дифференцируются подходящие питающие сосуду из системы медиальной a. mammarea диаметром 3-5 мм. Не определяется активная васкуляризапия новообразования левой молочной железы (фиг. 2б).

В дальнейшем, была выполнена биопсия новообразования правой и левой молочных желез. Микроскопическое описание: инвазивный рак, Grade3 (по Элстон и Эллису 3+3+3=9 баллов. Эстрогеновые рецепторы -негативные, прогестероновые рецепторы- негативные, Her2/neo - рнегатив (0), Ki-67 - 90%. Заключение: Инвазивный рак, Grade3 правой молочной железы. Фиброаденома левой молочной железы.

Пример 2. Пациентка С., 77 лет. В анамнезе травма - падение, удар грудью. После травмы сильная боль в левой молочной железе, далее появился объемный синяк в зоне удара. Через 9 месяцев после травмы пациентка почувствовала уплотнение в левой молочной железе. Из анамнеза: переживала стресс в течение 2 лет. 1 роды, 1 выкидыш, 2 аборта. У мамы и тети онкологический анамнез - рак желудка. Пациентке выполнена КТ-ангиографии грудной клетки, в том числе молочных желез, в соответствии с предлагаемым способом: болюсное внутривенное введение неионного контрастного вещества йогексол последовательно из расчета 1 мл на 1 кг веса пациента, со скоростью 3,5 мл/сек, и 40 мл физиологического раствора; сканироание в артериальной фазе на 25 секунде с момента внутривенного болюсного введения неионного контрастного вещества, и в паренхиматозной фазе на 70 секунде после внутривенного болюсного введения неионного контрастного вещества. По полученным изображениям были построены 3D модели с помощью алгоритма VRT реконструкции.

При выполнении компьютерной ангиографии выявлено два новообразования нижнего внутреннего квадранта левой молочной железы, неправильной формы, с неровными и нечеткими бугристыми контурами, размерами 3×2 см и 10×8 мм. Наименьшее новообразование на протяжении 8 мм прилежит к большой грудной мышце, инфильтрируя ее (Фиг. 3.) При КТ-ангиографии и построении последующих VRT реконструкций дифференцируется патологическая питающая сеть новообразования левой молочной железы из системы правой и левой медиальных a.mammaria диаметром до 3-5 мм (Фиг. 4).

Таким образом, по сравнению с МРТ, преимуществами КТ-ангиографии являются:

- расширение функциональных возможностей способа за счет построения 3D модели молочной железы;

- повышение точности диагностики за счет расширения информативности способа, позволяющего визуализировать питающие сосуды новообразования молочной железы, что является одним из важных прогностических факторов именно злокачественного новообразования молочной железы;

- выявлять регионарные и отдаленные метастазы в одном и том же исследовании;

- а также снижение стоимости исследования и уменьшение времени обследования.

Изобретение относится к медицине, в частности к онкологии и лучевой диагностике, и может быть использовано для диагностики злокачественных новообразований молочной железы. Выполняют компьютерную томографию (КТ) без контраста, после чего выполняют КТ-ангиографию (КТ-А) с двухфазным протоколом болюсного введения йогексола из расчета 1 мл на 1 кг веса пациента со скоростью 3,5 мл/с и 40 мл физиологического раствора. Выполняют сканирование в артериальную фазу на 25 секунде с момента внутривенного болюсного введения йогексола и в паренхиматозную фазу на 70 секунде после внутривенного болюсного введения йогексола. На основе полученных изображений строят 3D модель молочной железы с применением алгоритма VRT реконструкции. При выявлении на 3D модели молочной железы питающих новообразование кровеносных сосудов диагностируют злокачественное новообразование молочной железы. Способ обеспечивает раннюю неинвазивную диагностику новообразований молочной железы и повышение точности диагностики за счет определения питающих новообразование кровеносных сосудов на 3D модели молочной железы. 4 ил., 2 пр.

Способ диагностики злокачественных новообразований молочной железы, заключающийся в том, что выполняют компьютерную томографию (КТ) без контраста, после чего выполняют КТ-ангиографию (КТ-А) с двухфазным протоколом болюсного введения йогексола из расчета 1 мл на 1 кг веса пациента со скоростью 3,5 мл/с и 40 мл физиологического раствора; выполняют сканирование в артериальную фазу на 25 секунде с момента внутривенного болюсного введения йогексола и в паренхиматозную фазу на 70 секунде после внутривенного болюсного введения йогексола, на основе полученных изображений строят 3D модель молочной железы с применением алгоритма VRT реконструкции и при выявлении на 3D модели молочной железы питающих новообразование кровеносных сосудов диагностируют злокачественное новообразование молочной железы.