Опыт применения технологии ультразвуковой абляции метастатического поражения костных структур под контролем магнитно-резонансной томографии

Опыт применения технологии ультразвуковой абляции метастатического поражения костных структур под контролем магнитно-резонансной томографии

Д. Я. Иозефи, зав. отделением МРТ и ФУЗ; м. А. виндченко, к.м.н., врач-рентгенолог; т. Д. Джанелидзе, врач-рентгенолог; ФГБУ «РНИОИ» МЗ РФ, г. Ростов-на-Дону

Возможность вести активную жизнь, сохраняя подвижность, обычный распорядок дня, режим сна и не испытывая проявлений депрессии, сопровождающей хронические болевые синдромы, является бесценной и часто труднодостижимой целью для пациентов, столкнувшихся с метастатическим поражением костей. Главной жалобой при обращении пациента к врачу становится преследующая боль, которая выходит на первый план в клинической картине он-копроцесса. При отсутствии возможности контролировать этот симптом медикаментозно или при неэффективности его фармакотерапии, а также при безрезультатности облучения болезненного очага круг терапевтических альтернатив резко сужается, и на первый план выдвигается метод ультразвуковой абляции. Физические методы воздействия на опухоль становятся все прецизионнее с улучшением ви-зуализационных технологий и безопаснее — с расширением наших знаний о биофизике тканей.

В системе новых и перспективных направлений применения медицинского ультразвука особую значимость приобретает ультразвуковая хирургия — использование лечебного высокоинтенсивного фокусированного ультразвука в достижении дистанционного (неинвазивного) локально направленного деструктивного воздействия на опухоль [1, 18]. Распространенные физические виды абляции опухолей, в том числе радиочастотная, лазерная, микроволновая и криодеструкция, требуют непосредственного интраопера-ционного или чрескожного контакта с опухолью, в связи с чем для подведения энергии используются специальные проводники — «аппликаторы» [4], а определение эффекта воздействия осуществляется хирургом визуально, а<< ооиШв.

При ультразвуковой абляции необходимости во введении специальных

проводников нет — лечение осуществляется неинвазивно;более того,нет необходимости введения пациента в медикаментозный сон — воздействие можно осуществить в условиях местной анестезии и седации, при которых сохранен контакт оператора с больным. МР-позиционирование соникатора в сочетании с патофизиологическим подходом к терапии превращает данную технологию в совершенный инструмент избавления от постоянно напоминающей о себе хронической боли. Электронное протоколирование терапевтического процесса позволяет сохранить весь объем данных о лечебном воздействии и реакции патологической ткани на энергию, подведенную ультразвуковыми колебаниями к патологической ткани и перифокальной зоне. Также МР-контроль позволяет подтвердить отсутствие крупных сосудов, нервов, границ сред и других препятствий передачи ультразвуковой энергии, что позволяет избежать осложнений при проведении абляции и рационально осуществить планирование процедуры с оценкой промежуточного результата каждой отдельной соникации.

Альтерирующее действие фокусированного ультразвука основано на трех основных механизмах [5—7]: первый — прямая трансформация механической энергии в тепловую с денатурацией энзимов клеток в ткани-мишени, второй — реализация кавитации с разрушением мембран. В процессе критического повышения температуры в очаге выше 90°С за временной интервал в 1 секунду, развивается термическая гибель клеток в результате коагуля-ционного некроза. Инерциальная кавитация происходит синхронно с термокоагуляцией при быстром поглощении тканью значительного количества энергии. Под воздействием циклических колебаний мембран, интерстициальной жидкости и внутриклеточной жидкой среды проникающим ультразвуком возникают

www.akvarel2002.ru

эффекты компрессии и разрежения. При разрежении растворенный газ формирует пузырьки, кавита-ционные микрополости лопаются, и происходит некроз клеток. Третий и решающий компонент антибла-стического эффекта заключается в деструкции микроваскулярного русла опухоли. Воздействие высокоэнергетического фокусированного ультразвука вызывает гибель эндотелия интратуморальных сосудов, их тромбоз и нарушение перфузии патологической ткани. Прекращается поступление кислорода, что нарушает трофику ткани опухоли [8, 9]. Этот механизм можно визуализировать непосредственно после абляции в контрастных сериях, где парамагнитное контрастное вещество после процедуры не накапливается в обработанной ткани. Считается, что именно повреждение и тромбоз сосудов опухоли предохраняют от гематогенного метастазирования из очага, подверженного ультразвуковой абляции. В классических исследованиях Wu et al. не было выявлено увеличения количества циркулирующих опухолевых клеток в группе пациентов с высокоэнергетическим ультразвуковым фокусированным воздействием на ткань злокачественной опухоли [19]. Таким образом, ультразвуковая абляция не увеличивает риск метастазирования, что указывает на существование очень важного преимущества ультразвуковой абляции перед любой инвазивной процедурой.

Для достижения абластичности при лечении злокачественных образований необходимо соблюдение онкологических канонов, поэтому определяемая зона воздействия включает саму опухоль и перифо-кальную зону неопухолевой ткани, которая содержит болевую иннервацию и служит источником морбидных ощущений больного. В послеоперационном периоде пациент может быть выписан из стационара на следующий день после первой контрольной

миыи

шч

онкология

томограммы. В зоне вмешательства в последующие 7 суток после процедуры развивается воспалительный ответ, заключающийся в миграции полиморфноядерных лейкоцитов в зону очага деструкции с последующим образованием грануляций, содержащих незрелые фибробласты, и формированием по периферии зоны некроза новых капилляров [12, 13, 14]. На контрольном МР-исследовании это проявляется зоной гиперинтенсивного в Т2 сигнала по периферии Т2-гипоинтенсивной зоны коагуляци-онного некроза. Постепенно в течение 14 суток периферическая часть зоны воздействия замещается соединительной тканью, формируется гипоинтенсивная в Т2 узкая зона фиброза, отек уменьшается.

Для оценки патоморфоза, подтверждения эффективности проведенной абляции (определения уменьшения васкуляризации метастатической опухоли и уменьшения опухолевого объема) используют КТ и МРТ с внутривенным контрастированием и выполнением FSPGR-последовательности. Контроль осуществляется 3 месяца спустя. Преимуществом метода является возможность повторения воздействия через 3 месяца при наличии признаков нерадикальности абляции и возобновлении боли.

В Ростовском НИИ онкологии в рамках участия в исследовании «Опорное исследование по оценке эффективности и безопасности терапии фокусированным ультразвуком под контролем МРТ для паллиативного лечения боли при метастатических опухолях костей у пациентов, не являющихся кандидатами на проведение лучевой терапии» и в 3-й фазе клинических испытаний системы ИнСайтек [3] для ультразвуковой абляции метастатического поражения костей было выполнено 36 абляций метастатически пораженных костных структур: 28 из них — в костях таза (подвздошные кости, крестец, седалищные кости), 1 пациент был включен в исследование с вторичным поражением бедренной кости, в 3 случаях соницировались очаги в ребрах, и в 4 случаях лечению подвергались болезненные очаги в лопатке. В 24 случаях очаги носили преимущественно остеобластный характер, в 12 случаях — преимущественно остеолитический. Основным первичным очагом — источником метастазирования — был рак молочной железы (24 случая), рак прямой кишки (1 случай), рак легкого (5 слу-

Ш№3 (45) • 2015

_ _-

Рис. 1. Болезненный метастатический очаг в левой подвздошной кости.

Рис. 2. После абляции вторичного очага (стрелка указывает на зону воздействия).

чаев), рак пищевода (1 больной), рак предстательной железы (2 пациента), рак поджелудочной железы (1 больной), рак шейки матки (1 случай), метастатическое поражение костей без выявленного первичного очага (1 больной). Анталгический эффект (снижение боли на 2 пункта и более по шкале ЫЯв и сокращение либо от-

www.akvarel2002.ru

каз от приема анальгетиков) был достигнут у 30 больных. По данным КТ и МРТ, через 3 месяца после лечения у 33 пациентов (3 человека не явились на контроль) в области лечения признаки патоморфоза опухолевой ткани, контрастное вещество в зоне абляции на МР-исследовании не накапливалось, на КТ определялись

плотные остеобластные метастатические очаги без признаков про-грессирования. Наши результаты использования фокусированной ультразвуковой абляции в комплексной терапии болевого синдрома, обусловленного метастатическим поражением костей, показали эффективность и безопасность методики в рамках международного исследования.

Наиболее интересное наблюдение позволило проследить стойкий пато-морфоз метастатического поражения в зоне абляции на протяжении 2011-2015 годов.

КЛИНИЧЕСКОЕ НАБЛЮДЕНИЕ

Больная К., 1961 года рождения. Болеет с 2009 года, когда самостоятельно обнаружила уплотнение в правой молочной железе. 27.12.2007 выполнена секторальная резекция, лимфодиссекция в ГОД г. Пятигорска. Проходила ДГТ на область послеоперационного рубца и пути лим-фооттока правой молочной железы СОД 40 Гр. Проходила два курса полихимиотерапии. В 2010 году — генерализация онкопроцесса, 19.02.2010 при МРТ в РНИОИ выявлено метастатическое поражение костей, начата гормонотерапия антиэстрогенами. Назначена терапия бифосфонатами (Зомета). При обсуждении терапевтических альтернатив больная согласилась принять участие в исследовании эффективности и безопасности ультразвуковой абляции метаста-

зов в кости. Наиболее болезненный очаг до и после лечения представлен на рисунках 1 и 2. 16.09.2010 выполнена ФУЗ-абляция метастатического очага в области заднего верхнего гребня подвздошной кости слева для паллиативного лечения болевого синдрома. Под седацией с МР-контролем выполнена разметка зоны ФУЗ-абляции, выделены области опасных для воздействия зон, программно графически отграничен контур левой подвздошной кости для выполнения абляции. Запланирован для абляции метастатический очаг заднего верхнего гребня левой подвздошной кости с сохраненным кортикальным слоем и выполнены 15 соникаций энергией до 1420 Дж, мощностью до 71 Вт, со средним нагревом до 85°С в объеме опухоли и 75°С в зоне сохраненной костной ткани, выполнен МРТ-контроль с контрастированием. В зоне абляции контраст не накапливается, по периферии соницированного очага неравномерно накапливается контрастное вещество в зоне отека. Общее время соникаций — 1 час 25 минут. Общее время процедуры с укладкой — 2 часа 25 минут.

С февраля 2011 года возникли боли в правой подвздошной области, вероятно связанные с вторичным поражением костей. Наиболее болезненный метастатический очаг до и после лечения представлен на рисунке 3.

18.03.2011 подписано информированное согласие на проведение

ФУЗ-абляции очагов вторичного поражения в костях (в области заднего верхнего гребня подвздошной кости справа) в связи с болевым синдромом, согласно протоколу исследования. При дообследовании 18.03.2011 на МРТ определяются множественные метастатические очаги костей таза, активный очаг в правой подвздошной кости размерами 1,3х1,4х1,3 см в области заднего верхнего гребня кзади и лате-рально от крестцово-подвздошного сочленения.

На КТ 22.03.2011 признаков метастатического поражения легких, печени не выявлено.

Под седацией с МР-контролем выполнена разметка зоны ФУЗ-абляции, выделены области опасных для воздействия зон, программно графически отграничен контур правой подвздошной кости для выполнения абляции. Запланирован для абляции метастатический очаг заднего верхнего гребня правой подвздошной кости с сохраненным кортикальным слоем и выполнены 12 соникаций энергией до 1205 Дж, мощностью до 60 Вт, со средним нагревом до 85°С в объеме опухоли и 75°С в зоне сохраненной костной ткани, выполнен МРТ-контроль с контрастированием. В зоне абляции контраст не накапливается, по периферии обработанной опухолевой ткани очага накапливается контраст. Общее время соникаций — 1 час. Общее время процедуры с укладкой — 1 час 30 минут. В результате болевой

г 177Г«

_ Асе:

TP OW0 0

Tt 90S

же

WC^MfLrDCMflflD

WQ63 L4SI р DFOvWOiilfc»

Рис. 3. Вторичное поражение костей таза (стрелкой обозначен болезненный очаг, контрлатерально — участок рубцовой ткани и вторичный очаг с патоморфозом после ФУЗ).

ГД MIIII

Рис. 4. Области проведенных абляций в подвздошных костях с полным патоморфозом очагов в отдаленном периоде.

синдром уменьшился по интенсивности, и анталгический эффект стойко сохраняется в динамике.

Через 10 месяцев аналогичное поражение вызвало болевой синдром в контрлатеральной подвздошной кости; также была выполнена ультразвуковая абляция. На контрольной МРТ 17.06.2011: состояние после ФУЗ-абляции МТС-поражения левой подвздошной кости и правой подвздошной кости; в настоящее время обработанный метастатический очаг не накапливает контраст. Зона неоднородного МР-сигнала в проекции правого заднего гребня подвздошной кости 2,6х2,4х2,6 см.

В катамнезе до 2015 года пациентка продолжает наблюдаться в РНИОИ. Болевой синдром в зонах абляции не возобновлялся, про-грессирования поражения костных структур соницированных областей не выявлено, исход в фиброз. При МР-исследовании 28.10.2014 признаков прогрессирования очагов в костях таза нет (рис. 4). Достигнута стабилизация онкопроцесса на фоне комплексного лечения.

Таким образом, абляции фокусированным ультразвуком могут быть органически встроены в современный комплекс мер высокотехнологичной специализированной помощи онкологическим больным не только как радикальный, но и как паллиативный метод.

ЛИТЕРАТУРА

1. Хилл К., Бэмбер Дж., тер Хаар Г. Ультразвук в медицине. Физические основы применения. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008.

2. Fry F. J., Mosberg W. H. et al. Production of focal destructive lesions in central nervous system with ultrasound // J. Neurosurg. — 1954. — V. 11. — P. 471—478.

3. Hurwitz M. D., Ghanouni P., Kanaev S. V. et al. Magnetic Resonance-guided Focused Ultrasound for Patients with Painful Bone Metastases: Phase III Trial Results // J. Natl. Cancer Inst. — 2014. — Apr. 23. — 106 (5).

4. Vogl T. J., Helmberger T. K., Mack M. G., Reiser M. F. Percutaneous Tumor Ablation in Medical Radiology. — Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 2008. — P. 258.

5. Hill C. R., Rivens I., Vaughan M. et al. Lesion development in focused ultrasound surgery: a general model // Ultrasound Med. Biol. — 1994. — 20. — P. 259—269.

6. Vaughan M., ter Haar G., Hill C. R. et al. Minimally invasive cancer surgery using focused ultrasound: a pre-clinical, normal tissue study // Br. J. Radiol. — 1994. — 67. — P. 267—274.

7. Clement G. T. Perspectives in clinical uses of high-intensity focused ultrasound // Ultrasonics. — 2004. — 42. — P. 1087—1093.

8. Delon-Martin C., Vogt C., Chignier E. et al. Venous thrombosis generation by means of high-intensity focused ultrasound // Ultrasound Med. Biol. — 1995. — 21. — P. 113—119.

9. Rivens B. H., Rowland I. J., Denbow M. et al. Vascular occlusion using focused ultrasound surgery for use in fetal medicine // Eur. J. Ultrasound. — 1999. — 9. — P. 89—97.

10. Wu F., Wang Z. B., Chen W. Z. et al. Extracorporeal focused ultrasound surgery for treatment of human solid carcinomas: early Chinese clinical experience // Ultrasound Med. Biol. — 2004. — 30. — P. 245—255.

11. Visioli A. G., Rivens I. H., ter Haar G. R. et al. Preliminary results of a phase I dose escalation clinical trial using HIFU in the treatment of localised tumours // Eur. J. Ultrasound. — 1999. — 9. — P. 11—18.

12. Wu F., Wang Z. B., Chen W. Z. et al. Extracorporeal focused ultrasound surgery for treatment of human solid carcinomas: early Chinese clinical experience // Ultrasound Med. Biol. — 2004. — 30. — P. 255—260.

13. Wu F., Chen W. Z., Bai J. et al. Pathological changes in human malignant carcinoma treated with high-intensity focused ultrasound // Ultrasound Med. Biol. — 2001. — 27. — P. 1099—2006.

14. Chen L., Rivens I., ter Haar G. R. et al. Histological changes in rat liver tumours treated with high-intensity focused ultrasound // Ultrasound Med. Biol. — 1993. — 19. — P. 67—79.

15. Назаренко Г. И., Хитрова А. Н., Краснова Т. В., Богданов Е. Г. Инновационный метод ультразвуковой абляции опухолей человека (обзор литературы и собственные наблюдения) // Ультразвуковая и функциональная диагностика. — 2008. — Вып. 70. — №4.

16. Vogl T. J., Helmberger T. K., Mack M. G., Reiser M. F. (eds) Percutaneous Tumor Ablation in Medical Radiology. — Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 2008. — P. 250.

17. Li C. X., Xu G. L., Jiang Z. Y. et al. Analysis of clinical effect of high-intensity focused ultrasound on liver cancer // World J. Gastroenterol. — 2004. — 10. — P. 2201—2204.

18. Карпов О. Э., Ветшев П. С., Животов В. А. Ультразвуковая абляция опухолей: состояние и перспективы // Вестник национального медико-хирургического Центра им. Н. И. Пирогова. — 2008. — Т. 3. — №2. — С. 77—82.

19. Wu F., Wang Z. B., Chen W. Z. et al. Circulating tumor cells with solid malignancy treated by high-intensive focused ultrasound // Ultrasound Med. Biol. — 2004. — 30. — P. 1217—1222.

www.akvarel2002.ru