Перейти в содержание Вестника РНЦРР МЗ РФ N11.

Текущий раздел: Лучевая диагностика

 

Магнитно-резонансная и компьютерная томография в оценке местной распространенности первичных опухолей костей конечностей.

Епифанова С.В.,  Седых С.А., Тепляков В.В., Карпенко В.Ю., Бухаров А.В., Державин В.В., Шаталов А.М., Мыслевцев И.В.

ФГУ «Московский научно- исследовательский  онкологический институт им. П.А. Герцена» Минздравсоцразвития России, (директор - академик РАМН, профессор  В. И. Чиссов)

Адрес документа для сылкиhttp://vestnik.rncrr.ru/vestnik/v11/papers/epifanova_v11.htm

 

Статья опубликована 7 февраля 2011 года.

Идентификационный номер статьи в ФГУП НТЦ “ИНФОРМРЕГИСТР”:

 

Контактная информация:

Рабочий адрес: 125284 Москва, 2-й Боткинский пр., д.3, МНИОИ им.П.А.Герцена

 

Контактное лицо:

 

 

 

Резюме

Целью нашего исследования было оценить точность МР- и КТ-критериев вовлечения отдельных анатомических структур при оценке распространенности опухолей костей. Стандартизация протокола исследования и оценки изображений позволила сделать трактовку менее операторозависимой. Группу обследования составили 88 пациентов с первичными опухолями костей, из которых прооперировано 53. В статье описаны возможности каждого метода в оценке тех или иных структур, критерии оценки.

Истинное понимание ценности выявленных признаков взаимоотношения опухоли с окружающими мышцами, суставами, сосудисто-нервным пучком позволит радиологам с меньшим опытом работы и хирургам планировать органосохранные операции с максимальным радикализмом и минимальной травматичностью.

Ключевые слова: Стадирование, МРТ, КТ, опухоли костей.

 

 

The role of MRI and CT at estimation local advance of primary tumor of bone extremity.

 

S.V. Epifanova, S.A. Sedykh, V.V.Teplyakov, V.YU. Karpenko, A.V. Bukharov, V.A.Dergavin, A.M. Shatalov, I.V.Myslevtsev.

 

Federal State Department Moscow Hertzen cancer Research institute of ministry of health and social development of Russian Federation.

(The director - the academician of the Russian Academy of Medical Science, professor V.I.Chissov)

 

Summary

The goal of our study was the evaluation of MRI and CT criteria for involvement of different anatomical structures during assessment of bone tumors.  Standardization of the research protocol for image analysis from both modalities allowed tumor evolutions to be less dependent on the operator experience. 88 patients with original bone tumors were examined, out of them 53 patients had a follow up surgery.  Consequently, the tumor expansion, involvement of muscles, nerves and blood vessels from radiologic evaluations were compared with the multiple results of surgery. Advantages of each method in these assessments are discussed. The findings of this study will allow radiologists to be more authentic in their evaluations and help surgeons in their planning of surgical procedures to prevent excessive surgery.  

 Keywords: Staging, MRI, CT, tumor of bone.

 

Оглавление: 

Введение

Материалы и методы

Результаты

Обсуждение

Выводы

Список литературы

Введение

Заболеваемость злокачественными опухолями костей в различных регионах мира колеблется в пределах 0,5-2 на 100 тыс. человек в год, и точность диагностики этих заболеваний можно отнести к  достаточно злободневным вопросам современной медицины. В мировой практике отмечается корреляция между возрастом и уровнем заболеваемости опухолями костей. Так, повозрастная кривая остеосаркомы имеет бимодальную форму. Первый пик заболеваемости отмечается в подростковом возрасте (15-17лет) как среди мужчин, так и среди женщин. Второй пик регистрируется после 65 лет, и в этом возрасте значительно больше болеют мужчины. Пик заболеваемости саркомой Юинга отмечен у подростков, чаще мужского пола. Заболеваемость хондросаркомой растет с увеличением возраста и достигает максимума у пожилых людей.

Заболеваемость пациентов злокачественными опухолями костей остается стабильной, а смертность имеет тенденцию к снижению и в среднем составляет 0,15 на 100 тыс. человек в год. Совместная работа онкологических учреждений с врачами первичного звена и населением неуклонно увеличивает выявляемость опухолевой патологии на ранних стадиях заболевания. За последние 10 лет заболеваемость увеличилась с 35.9% до 42%, а смертность снизилась с 31.7% до 26%. 5-летняя выживаемость увеличилась за последние 10 лет с 56% до 61.4%.[11] Тем не менее она остается сравнительно высокой.

Актуальность изучения патологии опорно-двигательной системы обусловлена также тем, что такие новообразования встречаются чаще у социально активной части населения. Они отличаются агрессивным течением и сопряжены с высоким риском инвалидизации.

Спектр диагностических методов, применяемых для первичной и дифференциальной диагностики образований опорно-двигательной системы, достаточно велик. Наряду с традиционными методами визуализации (рентгенография, сцинтиграфия, ультразвуковая диагностика) в диагностический алгоритм включены все более доступные компьютерная и  магнитно-резонансная томография [1,5,6,8]. Каждый из этих методов занимает свою нишу в диагностике опухолевой патологии и обладает различной степенью информативности. Методы иногда дополняют друг друга, имеют свои плюсы и минусы как чисто технического характера, так и в отношении степени безопасности для пациентов. Немаловажным вопросом в диагностике остается также вопрос определения оптимальных материальных затрат через создание схем обследования пациентов в зависимости от конкретной клинической ситуации [2,3,7,9,12,13].

В последние годы накоплено большое число различных методов интроскопии. Однако в имеющихся публикациях, как правило, приводятся лишь данные о чувствительности, специфичности и точности определенного диагностического метода. Между тем, в них редко можно встретить рекомендации, которыми следует руководствоваться при выборе наиболее эффективного метода визуализации для выявления изменений и уточнения их морфологии. Вследствие этого, для получения конечного диагностического результата с характеристикой патологического процесса проводится несколько диагностических исследований.

Для исключения дублирования исследований на различных этапах диагностического процесса целесообразно пользоваться диагностическими алгоритмами, что может привести к уменьшению времени и стоимости, затраченных на обследования. [2,3,4,7,9,10,12,13].

Задачами нашего исследования было оценить точность МР- и КТ-критериев вовлечения отдельных анатомических структур при оценке распространенности опухолей костей; стандартизировать протокол исследования и оценки изображений, что позволило бы сделать трактовку менее операторозависимой и уменьшить число диагностических исследований для оптимизации временных и денежных затрат на них.

В настоящее время известно, что магнитно-резонансная и компьютерная томографии являются наиболее точными методами стадирования местного распространения опухолей костей. Разработано большое количество признаков, помогающих дифференцировать отдельные опухоли друг от друга, МР-последовательности и КТ-реконструкции с пакетами программ для их обработки, позволяющие более четко отграничить опухоль от здоровых тканей, в том числе с применением контрастных препаратов. Однако до сих пор существуют спорные моменты, недостаточно ясно распределены места КТ и МРТ в первичной и уточняющей диагностике пациентов с костной патологией.

Перейти в оглавление статьи >>>

 

Материалы и методы

Группу исследования составили  88 пациентов с первичными и метастатическими опухолями костей, из которых прооперировано 53 (26 мужчин и 27  женщин). Средний возраст обследованных составил 35 лет (от 16 – до 72 лет). Большинство (более 80%) составили пациенты от 16 до 50 лет - наиболее трудоспособная часть населения. По результатам обследования опухоли располагались у 23 больных - в бедренной кости, у 13 пациентов - в костях голени, у 11 - в костях таза, у 4 больных - в плечевой кости, и по одному - в костях предплечья, пяточной кости и надколеннике.

Алгоритмом первичного обследования была выбрана схема, представленная на рис.1..

Рис. 1. Пошаговая схема обследования пациентов с патологией костной системы.

 

Вторым этапом идет уточняющая диагностика для планирования хирургического или малоинвазивного лечения. Для этого используют:

1.                  МСКТ с контрастированием, MPR- и 3D- реконструкцией.

2.                  Измерение размеров предполагаемой резекции и заказ эндопротезов по рентгенографии или КТ.

3.                  Предоперационная МР-разметка.

От измерения стандартных показателей для определения уровня резекции по МРТ, особенно при тотальном замещении кости, решено было отказаться из-за возникших технических сложностей. Причинами послужило то, что размеры поля зрения в МРТ максимально составляют 40.0 см, в то время как размеры кости, например, бедренной у среднего человека - от 45 до 50 см. В дополнение к этому, по краям катушки изображения, как правило, получаются с искажением, что также мешает точности.

Для измерения размеров предполагаемой резекции была выбрана именно компьютерная томография, так как она не имеет ограничений по длине сканируемой конечности, позволяет сделать необходимые реконструкции, при этом четко виден кортикальный слой и диаметр костномозгового канала.

Исследование выполнялось на магнитах с напряженностью магнитного поля 1.5Тл (GE Signa и Toshiba Vantage Titan) и 16-срезовом спиральном компьютерном томографе Toshiba Aquillion. Реконструкции для больных, которым планировалась операция (N=53), были выполнены на рабочей станции Vitrea 2. Только КТ выполнено 15 пациентам, МРТ – 26, и КТ и МРТ – 12 больным.

Перейти в оглавление статьи >>>

 

Результаты

Протяженность опухоли отличалась от макроскопической на 1.0-1.5 см по КТ и 0.5-1.0 см по МРТ. Интрамедуллярная опухоль выявлена у 18 пациентов, мягкотканый компонент у 35 больных. При использовании только КТ было два ложноотрицательных результата, при выполнении только МРТ один ложноположительный. Оптимальными являются аксиальные проекции на трубчатые кости или косые проекции перпендикулярно кортикальному слою.

Периостальная реакция определялась на КТ у 50% больных, по МРТ - у 42%.

До настоящего времени нет статистических данных о чувствительности и специфичности КТ и МРТ в диагностике skip-метастазов. По нашим данным из 6 выявленных при МРТ очагов, только 1 визуализировался при рентгенографии и КТ. Гистологически подтверждены 4. Таким образом, чувствительность МРТ составила 100%, специфичность 96%, а по КТ или рентгенографии 25% и 100% соответственно (рис.2).

Комаров-скип-30004Комаров-скип-30005Изображение 033aкартинки1.png

Рис. 2. Пациент К. 47 лет. Проксимальное диафизарное опухолевое образование большеберцовой кости (хондросаркома ) и скип-метастаз в дистальном метафизе бедренной кости: а) коронарное T2-ВИ с жироподавлением; б) коронарное Т1-ВИ; в) КТ-топограмма образования в большеберцовой кости; г) сканирование костей.

 

Степень вовлечения сустава была точно оценена в 100% у пациентов, прошедших МРТ и КТ, а также только МРТ (рис.3).

 

картинки.png

Рис. 3. Пациент Ю. 30 лет. Остеосаркома плечевой кости с опухолевой инфильтрацией элементов сустава – капсула утолщена, вовлечение кортикального слоя кости и суставного хряща, в полости увеличенное количество жидкости. Отмечается также вовлечение сухожильного футляра длинной головки бицепса.

 

При КТ два ложноотрицательных результата связаны с невозможностью оценки суставного хряща и крестообразных связок.

Увеличение количества жидкости отмечено у 18 пациентов, при этом подрастание к суставу выявлено у 25. Отсутствие выпота в суставе связано с вовлечением внутрисуставных связок, расположенных вне синовиальной оболочки, или подрастание к наружным слоям капсулы, не вовлекающим внутреннюю выстилку. Также следует учитывать неопухолевые причины появления жидкости в полости сустава, такие как патологический перелом и предыдущие вмешательства (биопсия или артроскопия).

Та или иная глубина инфильтрации мышцы выявлена у 23 пациентов, из них у 22 истинная. При этом 1 ошибка была связана с патологическим переломом, при котором деформация и отек мышц был принят за опухолевую инфильтрацию. Оценка инвазии в межмышечную перегородку оказалась возможной только у 1 пациента по КТ с наличием опухоли по обе ее стороны и у 12 больных по МРТ при опухолевой инфильтрации различной степени. Подкожная фасция вовлекалась в опухолевый процесс у 11 пациентов, при этом только в 1 случае был дан ложноположительный результат по МРТ из-за предшествующей биопсии, которая привела к отеку прилежащих мягких тканей и гипердиагностике.  

Врастание на различную глубину в стенку сосудов выявлено у 12 пациентов, у 13 опухоль прилежала к сосудам без инвазии, при наличии жировой прослойки менее 5 мм. При этом ошибки были у 1 пациента по КТ и 1 по МРТ из-за неадекватной оценки вен. При КТ тромбированная и кальцинированная вена была принята за компонент опухоли, в другом случае сосуд был распластан на опухоли, но из-за доброкачественности процесса сосуды все-таки не были инфильтрированы.

Из 11 пациентов с вовлечением нервных стволов ложноположительных результатов оказалось 2 - по КТ, и только 1 - по МРТ, где была неправильно указана глубина инвазии как подрастание, по гистологии опухоль лишь близко прилежала.

Перейти в оглавление статьи >>>

 

Обсуждение

Магнитно-резонансная томография остается до сих пор наиболее точным методом оценки местного распространения большинства первичных опухолей кости.

МРТ дает лучшую точность протяженности опухоли в сравнении с КТ [15,16,18,19]. Так, данные КТ отличаются от макроскопической протяженности при гистологическом исследовании на 10-15 мм, МРТ – на 5-10 мм. Измерение предпочтительно проводить по Т1-ВИ, выполненным в продольной проекции (чаще фронтальной), т.к. на Т2-ВИ точности мешает зона перифокального отека. Применение контрастных препаратов на основе гадолиния даже при динамическом МР-исследовании не улучшает точность отграничения опухоли от перифокального отека [14,17,21]. Следует также учитывать время между исследованием и операцией; максимальные расхождения выявлены при сроке более 30 дней и высокой степени злокачественности опухолей.

Деструкцию кортикального слоя кости в пограничных ситуациях, когда мы не видим четко мягкотканого компонента, лучше оценивать с использованием как КТ, так и МРТ.

Оссифицированные периостальные реакции предпочтительно оценивать по КТ-изображениям, в то время как ранние реактивные изменения лучше диагностируются по МРТ [23].

Для скрининга skip-метастазов целесообразно проведение МР-исследования с захватом выше- и нижележащего сустава и выполнением коронарных T1 и T2-ВИ c жироподавлением или STIR[С1]  (Short TR Invertion Recovery).

При оценке вовлечения сустава по КТ используются такие показатели, как наличие или отсутствие жировой прослойки с опухолью, сохранность кортикального слоя по суставной поверхности и жидкость в полости сустава. При МР-томографии четко видна капсула сустава, и есть возможность оценить, подрастает опухоль к ней или имеется внутрисуставной компонент, хорошо виден суставной хрящ. Очень часто опухоль, не имея сохраненного кортикального слоя по суставной поверхности, однако не распространяется в полость сустава, а «задерживается» хрящем, что невозможно определить по КТ. Жидкость в полости сустава также не является показателем прямой инвазии опухоли.

Мнения исследователей в этом направлении неоднозначны. Bloem с соавторами [21] говорит о сопоставимости результатов оценки вовлечения сустава по КТ и МРТ. Schima с соавторами [20] утверждают о 100% чувствительности МРТ. Однако Van Trommel с соавторами [22] заметил, что МРТ с контрастным усилением помогает в оценке внутрисуставного распространения, но накопление контраста синовиальной выстилкой может иногда давать ложноположительные результаты.

Компьютерная томография, даже с контрастным усилением, значительно уступает МРТ в оценке вовлечения мягких тканей, таких как  кожа, подкожная клетчатка, фасции, мышцы. Рентгеновские критерии вовлечения мягких тканей, как правило, косвенные: наличие или отсутствие жировой прослойки, толщина мышцы, накопление контраста. На магнитно-резонансных изображениях видна структура мышцы, она может быть просто распластана на опухоли, истончена, но контуры ровные, четкие и фасция сохранена, изменения МР-сигнала и толщины могут быть связаны с отеком или дистрофическими изменениями. Изменение МР-сигнала от мышцы или сухожилия и бугристость контура в 96% свидетельствуют о той или иной степени вовлечения. То же касается сухожилий, поверхностной фасции и связок, которые по КТ не дифференцируются. Изменение толщины, или наличие опухолевого компонента по обе стороны межмышечной перегородки свидетельствовало о ее опухолевой инфильтрации.

Состояние сосудов на КТ-изображениях возможно оценивать при наличии контрастного препарата, но и в этом случае мы четко не видим взаимоотношения опухоли с сосудистой стенкой. Наиболее эффективным критерием вовлечения в данном случае является диаметр и протяженность охвата опухолью сосуда. При диаметре охвата артерии 50% и более, на протяжении более 2.0 см, только у одного пациента удалось выделить сосудистый пучок. Попытка была предпринята в связи с отсутствием злокачественности в морфологии опухоли.  Наличие коллатералей позволяет с уверенностью говорить о вовлечении сосуда, однако не следует забывать о сопутствующей патологии, которая может способствовать расширению коллатеральных сетей, таких как тромбоз и др. При сохраненной жировой прослойке, охвате сосуда менее 50% и нормальном диаметре в 100% случаев хирургам тупым или острым путем удалось выделить и сохранить сосуды.

Оценивать нервные структуры по КТ возможно лишь в том случае, если видна жировая прослойка и ход нерва не нарушен. При отсутствии прослойки анализ невозможен, т.к. мы не видим структуры нерва и не можем его дифференцировать от края образования. МРТ дает более утешительные результаты. Изменение МР-сигнала от нервного ствола, а также при наличии косвенных признаков нарушения иннервации с дистрофическими изменениям мышц (изменение МР-сигнала при сохраненной архитектонике, изменение толщины) в 100% свидетельствовало о полном или парциальном поражении нерва.

Как и в большинстве других исследований, мы сравнивали результаты МРТ и КТ с операционными и гистологическими находками.

Истинное понимание ценности выявленных взаимоотношений опухоли с окружающими мышцами, суставами, сосудисто-нервным пучком позволит радиологам с небольшим опытом работы и хирургам планировать органосохранные операции, поможет уменьшить количество уносящих вмешательств и снизить число рецидивов.

Перейти в оглавление статьи >>>

 

Список литературы:

1.      Алиев М.Д., Соловьев Ю.Н., Харатишвили Т.К. и др. Хондросаркома кости. – М.: Инфра-М, 2006. – 216с.

2.      Бравве Ю.И., Федорова Т.К., Величкина Н.Н. Оценка деятельности клинического диагностического центра в условиях рынка медицинских услуг. // Материалы ежегод. конф. ДиаМА «Актуальные проблемы деятельности диагностических центров в современных условиях».  – М., 2002. – С.36-37.

3.      Важенин А.В., Меньшикова Е.С., Ваганов Н.В. и соавт. Новые технологии в лечении хронического болевого синдрома у больных с костными метастазами злокачественных опухолей. // Материалы научно-практической конференции «Новые технологии в здравоохранении». – Челябинск, 2006. – С.206-207.

4.      Вардосанидзе С.Л., Золотухин Т.Ф., Русанов А.А.и др. Алгоритмы в многопрофильной больнице. // Материалы VIII Всероссийского съезда рентгенологов и радиологов. – М., 2001. – С.48-49.

5.      Гуничева Н.В. Магнитно-резонансная томография в диагностике новообразований опорно-двигательного аппарата: Автореф. дис. … доктора мед. наук.:14.00.19/Красноярская гос. мед. академия. – М., 2008. – 38с.

6.      Злокачественные опухоли костей. / Под ред. М.Д. Алиева. – М.: Издательская группа РОНЦ, 2008. – 408с.

7.      Колоколов В.Г., Шуголь С.А. Состояние и использование диагностического оборудования в ЛПУ Омской области. // Материалы ежегод. конф. ДиаМА «Актуальные проблемы деятельности диагностических центров в современных условиях». – М., 2002. – С.43-45.

8.      Минимальные клинические рекомендации Европейского Общества Медицинской Онкологии (ЕSМО) / Редусского перевода: С. А. Тюляндин, Д.А.Носов,  Н.И. Переводчикова. — М.: Издательская группа РОНЦ им.Н. Н. Блохина РАМН, 2008. — 218 с.

9.      Портной Л.М. Каковы пути кардинального снижения лучевых нагрузок, получаемых гражданами Российской Федерации при проведении им диагностических лучевых исследований. // Вестн. рентгенологии и радиологии. – 2003. – № 6. – С.4-10.

10.  Ростовцев М.В.  Опыт организации комплексной лучевой диагностики опухолей в лечебных учреждениях крупного промышленного региона. // Вестн. рентгенологии и радиологии. – 2002. – № 3. – С.59-62.

11.  Состояние онкологической помощи населению России в 2009 году. /Под ред. В.И. Чиссова, В.В. Старинского, Г.В.Петровой. – М.: ФГУ «МНИОИ им. П.А.Герцена Росмедтехнологий», 2010. – 196с.

12.  Харченко В.П. Лучевая диагностика в XXI веке. Перспективы ее развития. // Материалы VIII Всерос. съезда рентгенологов и радиологов «Алгоритмы в лучевой диагностике и программы лучевого и комплексного лечения больных». – М., 2001. – С.351-356.

13.  Шотемор Ш.Ш.  Путеводитель по диагностическим изображениям (показания, возможности, пределы) // Справочник практического врача. – М.: Сов. спорт, 2001. – 396 с.

14.  Bloem JL, Taminiau AHM, Eulderink F, et al. Radiologic staging of primary bone sarcoma: MR imaging, scintigraphy, angiography, and CT correlated with pathologic examination. //Radiology. – 1988. -№169. – P.805–10.

15.  Gillespy T., Manfrini M., Ruggieri P., Spanier S.S., Pettersson H., Springfield D.S. Staging of intraosseous extent of osteosarcoma: correlation of preoperative CT and MR imaging with pathologic macroslides.// Radiology. – 1988. - № 167. - P.765–767.

16.  Golfieri R., Baddeley H., Pringle J.S., Souhami R. The role of the STIR sequence in magnetic resonance imaging examination of bone tumours. // Br J Radiol. – 1990. -№63. Р:251–256.

17.  Golfieri R., Baddeley H., Pringle J.S., Leung A.W., Greco A., Souhami R. MRI in primary bone tumors: therapeutic implications.// Eur J Radiol. – 1991. - №12. - Р:201–207.

18.  O’Flanagan S.J., Stack J.P., McGee H.M., Dervan P., Hurson B. Imaging of intramedullary tumour spread in osteosarcoma: A comparison of techniques.// J Bone Joint Surg Br 1991 - №73.- P.998–1001.

19.  Onikul E., Fletcher B.D., Parham D.M., Chen G. Accuracy of MR imaging for estimating intraosseous extent of osteosarcoma.// AJR Am J Roentgenol. – 1996. - № 167. - Р:1211–1215.

20.  Schima W., Amann G., Stiglbauer R., et al. Preoperative staging of osteosarcoma: efficacy of MR imaging in detecting joint involvement.// AJR Am J Roentgenol. – 1994. - №163. - P.1171–1175.

21.  Seeger LL, Widoff BE, Bassett LW, et al. Preoperative evaluation of osteosarcoma: value of gadopentetate dimeglumine-enhanced MR imaging. //Am J Roentgenol – 1991. -№157. Р.347–351.

22.  Van Trommel M.F., Kroon H.M., Bloem J.L., et al. MR imaging based strategies in limb salvage for osteosarcoma of the distal femur.// Skeletal Radiol. -  1997. - №26. - P.636–41.

23.  Wenadena A.E.T., Szyszkoa T.A., Saifuddin A. Imaging of periosteal reactions associated with focal lesions of bone. // Clinical Radiology. - 2005. - №60. -  P.439–456

Перейти в оглавление статьи >>>

 

ISSN 1999-7264

© Вестник РНЦРР Минздрава России

©  Российский научный центр рентгенорадиологии Минздрава России

 


 [С1]при первом упоминании – расшифровка термина