Обсуждение полученных результатов и заключение

Как известно, скелет является одной из наиболее частых мишенейметастазирования первичных злокачественных опухолей. Давать отсевы вкости способны фактически все малигнизированные новообразования внезависимости от локализации и гистологического типа, однако у взрослыхнаиболее высокий риск метастатического поражения костей характерендля опухолей предстательной железы, молочной железы, легкого,щитовидной железы и почки. В подавляющем большинстве случаеввторичные злокачественные очаги локализуются в позвоночнике и костяхтаза, реже поражаются ребра, череп, грудина и проксимальные отделытрубчатых костей (Веснин А.Г., 2002; Давыдов М.И., 2010; CvitkovicF.,2013;IbrahimT.2013).

Своевременная диагностика метастатического поражения скелета имеетрешающее значение в адекватном планировании лечения пациента. Насегодняшний день эта задача решается такими методами лучевойдиагностики как остеосцинтиграфия, ПЭТ, ПЭТ-КТ,КТ или МРТ протяженных зон (Daldrup-Link
H.E.,2001; AntochG.,2003; ChenW.,2010; ChenY.B., 2011).

С 2004 года все более широкое применение в онкологическойвизуализации находит методика МР-диффузиивсего тела, одним из основных направлений ее применения являетсявыявление отдаленных метастазов злокачественных опухолей различнойлокализации иными словами М-стадирование.При этом, несмотря на большое число работ, посвященных даннойметодике в англоязычной периодической литературе, аспект ееприменения для оценки очаговых изменений в аксиальном скелетеостается мало освещенным. Отсутствуют работы, которые бы исследоваливозможности методики в дифференциации доброкачественных излокачественных очаговых изменений в костном мозге, а также изучалиего нормальную семиотику (как качественную, так и количественную) вразличные возрастные периоды.

В связи с этим целью исследования явился анализ возможностей МР-диффузии в дифференциальной диагностике доброкачественных излокачественных очаговых изменений в костном мозге позвонков и костейтаза.



Основу работы составили результаты клинико-лабораторного,лучевого и морфологического обследования 210 пациентов, находившихсяна обследовании и лечении на отделениях урологии, хирургии ионкологии СПб ГБУЗ «Городская больница №40» и ФГБУ "НИИонкологии им. Н.Н. Петрова" Минздрава России в период с 2011 по2013гг.

Исследование выполняли на МР-системе«Magnetom Espree» (Siemens Medical Systems, Германия) синдукцией магнитного поля 1,5 Тл. Вокруг зоны интереса (от сводачерепа до середины бедра) размещали принимающие катушки: квадратурныекатушки для исследования головы и шеи и две поверхностные катушки длятуловища. Поверхностные катушки размещали строго друг за другом безсвободных промежутков, что обеспечивало непрерывность получаемыхизображений.

После получения scout изображений в трех ортогональных плоскостяхвыполняли модифицированные ДВИ в аксиальной плоскости с факторамивзвешенности 50, 900 с/мм2

и подавлением сигнала от жировой ткани сприменением алгоритма инверсии-восстановления.Сканирование последовательно осуществляли для 4 «отделов»(голова-шея, грудь-живот,живот-таз, таз-бедро) суправляемым каудальным смещением стола на 25 см для каждого

«отдела» и последующим совмещением полученныхизображений. После чего из полученных данных строили многоплоскостныереконструкции и проекции максимальной интенсивности. Для каждоговокселя полученных ДВИ автоматически рассчитывали ИКД.

Помимо ДВИ протокол сканирования всего тела включал Т1-ВИи STIR в аксиальной и сагиттальной плоскости. Каждый выявленный очагв костном мозге оценивали с точки зрения его сигнальных характеристикна морфологических импульсных последовательностях (к ним относилисьТ1-ВИ и STIR), а также на

ДВИ с максимальным фактором взвешенности, кроме того, в очагеопределяли ИКД.

У 75 пациентов контрольной группы была обобщена семиотиканеизмененного костного мозга аксиального скелета в различныевозрастные периоды с точки зрения качественных и количественныхпоказателей на ДВИ. Было установлено, что в старших возрастныхгруппах костный мозг чаще характеризуется сигналом низкойинтенсивности, а у молодых пациентов – сигналом высокойинтенсивности в сравнении с поперечнополосатыми мышцами. Прииспользовании ROC анализа была выявлена сильная корреляция междуинтенсивностью сигнала от костного мозга на ДВИ с b фактором 900с/мм2

и возрастом пациента (площадь под кривой 0,803при p<0,0001), у пациентов моложе 46 лет сигнал от костного мозгадостоверно чаще был более высокой интенсивности, чем сигнал от скелетных мышц. Таким образом, было установлено, что повышение сигнала от костного мозга на ДВИ само посебе не может рассматриваться, как проявление патологическогопроцесса и соответствует норме, в особенности у пациентов молодоговозраста.

Для того чтобы прояснить выявленную закономерность и определитьнормальные количественные показатели диффузии в костном мозге, всемпациентам контрольной группы провели измерения ИКД в различныхотделах позвоночного столба и костей таза. Среднее значение ИКД вкостном мозге аксиального скелета у пациентов контрольной группысоставило 0,45±0,11х10-3

мм2/с.В старших возрастных группах средние значения ИКД оказались ниже, чему пациентов более молодого возраста. Для оценки корреляции между такими количественными признаками как возраст и измеряемый коэффициентдиффузии в костном мозге использовали тест ранговой корреляцииСпирмена, при этом коэффициент Спирмена (r) составил -0,53,что соответствует отрицательной связи средней силы, уровеньзначимости составил p<0,0001. Это свидетельствует о том, чтосреднее значение ИКД в интактном костном мозге аксиального скелетаобратно пропорционально возрасту пациентов. Данный эффект можнообъяснить тем, что в молодом возрасте в позвонках преобладает красныйкостный мозг, а после 40-50 лет происходитего постепенное замещение желтым костным мозгом, со снижениемклеточной плотности и увеличение гидрофобных жировых элементов, приэтом в межклеточном пространстве снижается скорость свободнойдиффузии молекул воды, что проявляется понижением ИКД.

У 55 пациентов были определены количественные и качественныепоказатели МР-диффузии в69 выявленных доброкачественных очагах в костном мозге позвонкови/или костей таза. Из них,у 31 пациента с 37 доброкачественными очагами присутствовалонкологический анамнез, т.е. имел место риск метастатическогопоражения аксиального скелета. С точки зрения морфологии в группедоброкачественных очагов преобладали участки отека костного мозга втелах позвонков как проявления дегенеративно-дистрофическихизменений, гемангиомы, костные кисты (как простые так ианевризматические), реже встречались переломы, участки фибрознойдисплазии, энхондромы и сакроилеиты. У 5больных морфология очагов осталась неустановленной, однакодинамическое наблюдение в течение нескольких лет в совокупности сотсутствием признаков злокачественности по данным радионуклидныхметодов позволило охарактеризовать их как доброкачественные.

В группе из 80 пациентов с верифицированным метастатическимпоражением скелета были детально проанализированы качественные иколичественные показатели диффузии в 203 очагах, из которых лучевойсемиотике 191 очаг являлся остеолитическим и 12 очагов –остеосклеротическими.

На стандартных изображениях доброкачественные очаги в костном мозгедемонстрировали весьма неоднородную МР-семиотику,в зависимости от морфологического типа очагов встречалисьразнообразные комбинации интенсивности МР-сигналана Т1-ВИ и STIRизображениях. Вторичные опухолевые очаги имели более однообразнуюсемиотику: в 100% случаев они давали гипоинтенсивный сигнал на Т1-ВИ,в 75,9% -гиперинтенсивный сигнал на STIR в виде однородного повышениясигнала и в 24,1% -гиперинтенсивный сигнал на STIR в виде периферическоговенчика.

При анализе чувствительности и специфичности сигнальных характеристикочагов на стандартных импульсных последовательностях гиперинтенсивныйсигнал очага в костном мозге на Т1-ВИкак маркер доброкачественного процесса показал специфичность 100%,при положительной прогностической ценности 100% и отрицательной79,3%; между тем чувствительность данного признака оказалась оченьнизкой – 23,2%. Гипоинтенсивный сигнал от большего объема очагана STIR как маркер доброкачественного процесса показалчувствительность 24,6%, специфичность 75,9%, положительнуюпрогностическую ценность 25,7%, отрицательную прогностическуюценность 74,7%.

При исследовании качественной семиотики очагов на ДВИ изображенияхбыло выявлено, что 52,3% доброкачественных очагов и 98,5%злокачественных очагов демонстрировали ограничение диффузии,проявляющееся гиперинтенсивным сигналом на ДВИ. Из этого следует дваважных заключения. Во-первых,сам по себе факт повышения интенсивности сигнала от очага на ДВИ, непозволяет достоверно характеризовать фокус как злокачественный;чувствительность и специфичность данного признака в диагностикезлокачественной природы очага составляют 98,5% и 47,8%,соответственно. Во-вторых, ДВИ с высоким b фактором позволяет визуализировать тоже число метастатических очагов, что и Т1-ВИ,превышая показатели STIR, и, соответственно может играть рольскрининговой импульсной последовательности, направленной навыявление очаговых изменений в костном мозге аксиального скелета,требующих последующей дифференциальной диагностики.

Из всех проанализированных качественных характеристик наиболеезначимыми в дискриминации доброкачественных и злокачественных очаговоказались повышение интенсивности сигнала на Т1-ВИи понижение интенсивности сигнала на ДВИ как специфичные маркерыдоброкачественного процесса. Иными словами наличие указанныхпризнаков указывает на отсутствие злокачественного процесса свероятностью 98-100%.

Помимо качественных признаков во всех выявленных очагах былпроанализирован и количественных показатель диффузии – ИКД.

Среднее значение ИКД в группе доброкачественных очагов составило1,55±0,58х10-3

мм2/с,что было значимо выше, чем в неизмененном костном мозге (p<0,0001).

В различных подгруппах доброкачественных очагов средние значения ИКДсущественно варьировали: наиболее высокие значения ИКД наблюдали вподгруппах с переломами (2,08±0,17 х10--3

мм2/с),простыми (2,42±0,29 х10-3

мм2/с)и аневризматическими костными кистами (2,44±0,22 х10-3

мм2/с).Наиболее низкими оказались количественные показатели диффузиив подгруппе неясных очагов (0,91±0,32 х10-3

мм2/с),сакроилеитах (1,1±0,15 х10-3

мм2/с)и гемангиомах

(1,15±0,35 х10-3



мм2/с).Это можно объяснить тем, что в зонах отека костного мозга при переломах увеличивается объем жидкости в межклеточномпространстве и, следовательно, возрастает скорость диффузии молекулводы, что находит отражение в высоких значениях ИКД. В костных кистахполости содержат жидкостное содержимое, в котором скоростьброуновского движения молекул воды также выше, чем в интерстициальныхпространствах интактного костного мозга. В свою очередь клеточнаяинфильтрация при сакроилеитах и наличие клеточных элементов вгемангиомах определяют более низкие показатели скорости диффузииводы, определяемые более плотным расположением гидрофобных клеточныхмембран.

Среднее значение ИКД для всех метастазов составило 0,81±0,24х10-3

мм2/с.

Наиболее низкие значения ИКД регистрировались в метастазах опухолейпочки (0,70±0,07х10-3

мм2/с),предстательной железы (0,75±0,12х10-3

мм2/с)и легкого (0,76±0,12х10-3

мм2/с),а наиболее высокие -в метастазах колоректального рака (0,95±0,22х10-3мм2/с)и сарком (0,93±0,21х10-3

мм2/с).

В подгруппах с мультифокальным поражением (0,75±0,21х10-3


мм2/с)

средние значения ИКД оказались ниже, чем в подгруппах с единичнымиметастазами (0,82±0,25х10-3

мм2/с)и числом метастазов до 3 (0,98±0,25х10-3

мм2/с),это можно объяснить более низкой дифференцировкой опухолевых клеток в очагах при распространенном метастатическом процессе, с менее развитым интерстицием и более высокимядерно-цитоплазматическимсоотношением.

В подгруппе литических метастазов ИКД фактически не отличался отсреднего значения всех злокачественных очагов (0,83±0,22х10-3

мм2/с).В свою очередь для склеротических очагов средний показатель ИКДсоставил 0,47±0,11х10-3

мм2/си был ожидаемо ниже среднего значения в группе (p<0,001), т.к.свободная диффузия молекул воды в незрелой костной тканиостеосклеротических метастазов затруднена.

Важно отметить, что среднее значение ИКД в подгруппе склеротическихметастазов (0,47±0,11х10-3

мм2/с)не показывало статистически значимых отличий от средних значенийданного показателя в нормальном костном мозге, рассчитанного напримере пациентов контрольной группы (0,45±0,11х10-3

мм2/с).Принимая во внимание, что 3 из 12 наблюдаемых намиостеосклеротических очагов не демонстрировали ограничения диффузии и,соответственно, не визуализировались на ДВИ, однако определялись наТ1-ВИ, особеннуюзначимость приобретает необходимость комплексного анализадиффузионных и морфологических изображений для выявления вторичныхопухолевых очагов данного типа.

При сопоставлении средних показателей ИКД в различных группах очаговбыло выявлено, что среднее значение ИКД для доброкачественных очагов(1,55±0,58х10-3

мм2/с)значимо выше, чем показатель в группе метастатических очагов(0,81±0,24х10-3мм2/с,при p<0,0001).

Для того чтобы оценить, какой пороговый показатель ИКД можетприменяться для дискриминации доброкачественных и злокачественныхочаговых изменений в костном мозге, был использован ROC анализ. С егопомощью была установлена сильная корреляция количественногопоказателя МР-диффузии с природой очагов в костном мозге, площадь под кривойсоставила 0,906 при p<0,0001. Пороговое значение ИКД равное1,08х10-3

мм2/схарактеризовалось чувствительностью 84,7% и специфичностью 84,7% вдискриминации доброкачественных и злокачественных очагов.

Принимая во внимание, что очаги, которые характеризуются короткимвременем Т1-релаксации, непредставляют интереса для дифференциальной диагностики междудоброкачественными и метастатическими, из группы доброкачественныхочагов исключили все очаги с высоким сигналом на Т1-ВИ,в оставшейся выборке из 53 очагов среднее значение ИКД было выше, чемв общей группе и составило 1,68±0,55х10-3мм2/с.

При построении ROC кривой для перегруппированных значений площадь под кривой составила 0,955 при p<0,0001, что соответствует очень сильной корреляции. При этом специфичность порогового значенияИКД равного 1,08х10-

3 мм2/с в дискриминации доброкачественных и злокачественных очагов увеличилась с 84,7 до 93,1% при сохранении показателя чувствительности равного 84,7%.

На подгруппе из 36 пациентов с первичными злокачественными опухолямивариабельной локализации нам удалось сопоставить диагностическиевозможности МРТ всего тела с применением МР-диффузиии остеосцинтиграфии в выявлении скелетных метастазов. У 12 из 36пациентов при комплексном обследовании не было выявлено костныхметастазов; по данным МРТ отсутствие вторичных очагов в костях былокорректно установлено у 11 пациентов, 1 случай составилложноположительный результат, при сцинтиграфии отсутствие костныхметастазов было зарегистрировано у 10 пациентов, в 2 случаяхприсутствовали ложноположительные результаты. При количественномрасчете по пациентам ДВ-МРТпоказала меньшее число ошибок в установлении скелетных метастазов,чем остеосцинтиграфия. Чувствительность магнитно-резонансногометода составила 91,7% и оказалась на 8,4% выше, чем урадионуклидного метода (83,3%).Достоверно рассчитать специфичность методик не представлялосьвозможным ввиду отсутствия единого «золотого стандарта»способного точно установить наличие истинно отрицательныхрезультатов.

Установить морфологию очага, послужившего ложноположительнымрезультатом при МРТ, не удалось. Ложноотрицательные результатынаблюдались в 2 случаях: у одного пациента очаг в ребре был визуализирован, но интерпретирован как доброкачественный, в том числе ввиду малыхразмеров (0,5 см), затрудняющих точное определение ИКД. Во второмслучае очаг, расположенный в своде черепа и впоследствии выявленныйпри ПЭТ-КТ, не былвизуализирован даже при ретроспективном анализе.

Для остеосцинтиграфии оба ложноположительных результатасоответствовали очагам в позвонках, которые при МР-исследованииоказались участками отека костного мозга в дегенеративно измененныхфасетках, а также в телах позвонков вдоль замыкательных пластинок.Ложноотрицательные результаты были связаны с очагами, расположеннымив костях таза, шейном позвонке и своде черепа.

У 24 пациентов на основании комбинированного применения различныхдиагностических методов был в совокупности выявлен и проанализирован251 очаг. При количественном расчете по очагам ДВ-МРТв общей сложности позволило выявить 93,7% метастатических очагов,тогда как для остеосцинтиграфии этот показатель составил 82,9%.Основную сложность для визуализации методом ДВ-МРТпредставляли очаги, расположенные в плоских костях (ребрах, грудине икостях черепа), для остеосцинтиграфии такими зонами оказалисьпозвонки и кости таза.

Дополнительно необходимо отметить, что помимо костных метастазов висследуемой подгруппе у 8 из 36 пациентов с помощью ДВИ быливыявлены, а в последующем верифицированы альтернативнымидиагностическими методами, метастазы в паренхиматозных органах(печень, легкие, грудная стенка, головной мозг, надпочечники,яичник). К тому же у 11 из 36 пациентов определялась регионарная илинерегионарная лимфаденопатия. Таким образом, у 10 из 36 пациентовпомимо костных метастазов МРТ с выполнением МР-диффузиипозволило установить наличие других отдаленных вторичных очагов.Исходя из этого, данная методика имеет потенциал применения какуниверсальный метод стадирования злокачественных опухолей поМ-критерию, неограничиваясь выявлением исключительно скелетных метастазов.

Резюмируя итоги работы, следует отметить, что предложенная методикаМРТ всего тела с выполнением МР-диффузииявляется эффективным методом скрининга метастатического пораженияскелета у пациентов с злокачественными опухолями вариабельнойлокализации. Диффузионно-взвешенныеизображения с высоким b фактором играют роль «поисковых»,а сочетанный анализ Т1-ВИи ИКД позволяет эффективно дифференцировать доброкачественные излокачественные очаговые изменения в костном мозге.

Рекомендуем к просомтру

www.kievoncology.com благодарны автору и издательству, которые способствует образованию медицинских работников. При нарушении авторских прав, сообщите нам и мы незамедлительно удалим материалы.