СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ОПУХОЛЕЙ МАЛОГО ТАЗА
DIAGNOSTIC TECHNIQUE FOR SMALL PELVIS TUMOURS

Изобретение относится к области медицины, в частности, к онкологии с применением ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для получения изображения, использованием инструментов для взятия биопсийных проб и их последующим исследованием.
Сложное анатомическое расположение органов и сосудов в области малого таза создают проблемы при выполнении интервенционных вмешательств под рентгенологическим и ультразвуковым контролем (Wells P.N. Ultrasound imaging // Phys Med Biol, 2006, 51: R83-R98; Feuerbach S., Schreyer A., Schlottmann K. Standards in radiographically guided biopsies -indications, techniques, complications // Radiologic Up2date, 2003, 3: 207-223; Haaga J.R. Interventional CT: 30 years' experience // Eur Radiol, 2005, 15 (Suppl 4): D116-D120). Отсутствие лучевой нагрузки, высокий контраст мягких тканей и возможность получения изображений в любой плоскости делают магнитно-резонансную томографию идеальным способом контроля при выполнении интервенционного вмешательства (Lamb G.M., Gedroyc W.M. Interventional magnetic resonance imaging // Br J Radiol, 1997, 70: S81-S88). Описаны возможности применения магнитно-резонансной томографии при выполнении инвазивных диагностических процедур в малом тазу (Barentsz J.O. MR intervention in the pelvis: an overview and first experiences in MR-guided biopsy in nodal metastases in urinary bladder cancer // Abdom Imaging, 1997, 22: 524-530). Однако, несмотря на высокую эффективность данного направления, применение магнитно-резонансной томографии в интервенционной радиологии ограничено его малой распространенностью и технической сложности метода (Lamb G.M., Gedroyc W.M. Interventional magnetic resonance imaging // Br J Radiol, 1997, 70: S81-S88).
Известен способ получения биопсийного материала для диагностики местного рецидива рака после радикальной простатэктомии (Патент РФ №2471427), включающий забор проб материала с помощью биопсийной иглы под контролем трансректального ультразвукового исследования. Предварительно в мочеиспускательный канал устанавливают уретральный катетер, который визуализируют и используют в качестве ориентира при осуществлении вколов биопсийной иглы. Производят забор двенадцати проб из зон собственно простатического ложа, прилегающих к уретре, в определенной последовательности. Вначале забор материала производят из шейки мочевого пузыря с каждой стороны относительно катетера по две пробы, затем - из зоны пузырно-уретрального анастомоза с каждой стороны от уретры по одной пробе, из зон проекции сосудисто-нервных пучков - по одной пробе и из зоны наружного сфинктера уретры - по две пробы.
Недостатками способа является малое поле обзора и локализованное взятие биопсийного материала из ложа удаленной предстательной железы, что не позволяет выявить изменения вне области биопсии, например у стенки таза. К тому же, использование ультразвукового исследования заключается в "слепом" наведении биопсийной иглы на заранее спланированную область, и не основывается на дифференциально-диагностических возможностях метода, что может обусловливать взятие биопсийного материала из зон доброкачественных Рубцовых изменений в априоре с имеющимся местном рецидиве.
Известен способ пункционно-аспирационной биопсии, предполагающий выполнение чрескожных пункций очаговых образований пункционными иглами под контролем ультразвука (Патент РФ №2085121), включающий визуальный контроль за прохождением иглы, выполнение аспирации присоединенным к игле шприцем с целью получения материала для исследования и возможностью неоднократного повторения пункции очагового образования.
Недостатком указанного способа является ограничение диагностических возможностей за счет того, что получаемый материал подвергается цитологическому, а не гистологическому исследованию; такие близлежащие структуры, как кости (ребра) или заполненный газом кишечник, ограничивают визуализацию органа-мишени, что затрудняет или делает невозможным выполнение биопсии.
Известен способ диагностики стадии инвазии рака мочевого пузыря (Патент РФ №2332168) и предназначен для проведения тканевой биопсии опухоли мочевого пузыря для последующей морфологической диагностики стадии рака мочевого пузыря. Способ обеспечивает более достоверное установление гистологического диагноза и стадии инвазии рака мочевого пузыря на дооперационном этапе. Проводят получение гистологического материала с помощью трансректального ультразвукового исследования посредством ультразвукового датчика с укрепленной на нем биопсийной насадкой. Ультразвуковой датчик вводят в ампулу прямой кишки и производят визуализацию опухоли на поверхности стенки мочевого пузыря, далее осуществляют совмещение изображения основания опухоли мочевого пузыря и изображения биопсийного канала, образуемого ультразвуковым датчиком и биопсийной насадкой. Погружают биопсийную иглу в биопсийный канал и укрепляют наружную часть иглы в створе биопсийного пистолета и производят «выстрел». После выстрела извлекают биопсийную иглу и получают гистологический материал, содержащий ткань стенки мочевого пузыря и основания опухоли.
Недостатками указанного способа является то, что способ ограничен локализацией опухоли и эффективно может быть выполнен только в случаях расположения опухоли ближе к задней стенке мочевого пузыря, что обеспечивает оптимальное расположение биопсийной иглы и взятия столбика ткани поперечно основанию опухоли. Также данный способ не может быть выполнен у больных с удаленной прямой кишкой.
Известен способ биопсии миометрия (Патент РФ №2225169) который используется для оценки состояния матки в области рубца после кесарева сечения. Выполняют прокол пункционной иглой в области послеоперационного рубца на матке. При этом отступают от лона на 2-3 см. Прокалывают кожу, подкожно-жировую клетчатку, ананевроз, прямые мышцы живота, брюшину, стенки наполненного мочевого пузыря. Прокалывают 2/3 миометрия в проекции рубца. Осуществляют трансабдоминальную биопсию миометрия. Способ позволяет исключить занесение инфекции из половых путей, клеток эндометрия при биопсии миометрия.
Недостатками способа является ограничение визуализации матки при заполненном газом кишечнике, к тому же существует возможность урогенного инфицирования матки при прохождении иглы через наполненный мочевой пузырь.
Прототипом предложенного технического решения является способ выполнения чрескожной пункционной биопсии (Патент РФ №2362490), заключающийся в том, что перед биопсией предварительно проводят оценку локализации, размеров, структуры очагового образования с помощью компьютерной томографии. Затем выбирают оптимальные точки пункции и с помощью биопсийной иглы и биопсийного пистолета выполняют пункционную биопсию очагового образования. При этом пункционная игла должна быть не более 20 см, с мандреном диаметром, равным диаметру биопсийной иглы, до границы очагового образования.
После проведения иглы до границы очагового образования пациента выводят из апертуры томографа, удаляют мандрен из иглы. С помощью биопсийного пистолета вводят иглу на глубину, равную длине мандрена и выполняют забор гистологического материала.
Недостатком прототипа является низкий тканевой контраст при использовании компьютерной томографии, что делает ограниченным ее применением в сложных анатомических случаях и повышает риск возникновения осложнений во время введения иглы в области интереса и возможного повреждения рядом расположенных органов, сосудистых и невральных структур. К тому же использование компьютерной томографии, для контроля за погружением иглы, повышает лучевую нагрузку на пациента. Следует отметить, что костные структуры и артефакты от металлической иглы также могут затруднять визуализацию органа мишени, что делает затруднительным проведение интервенционного вмешательства.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении точности диагностики опухолей малого таза и уменьшении риска возникновения осложнений при проведении биопсии.
Ранее накопленный нами опыт диагностики онкологических заболеваний в области малого таза позволяет сделать выводы о недостаточной эффективности диагностики первичных и вторичных изменений, особенно в случаях глубокой расположенности патологических изменений и невозможности выполнения биопсии обычными способами. Такой диагностический процесс обычно заканчивается данными ультразвукового исследования, компьютерной и магнитно-резонансной томографии без получения гистологического материала для необходимой верификации диагноза. Это может приводить к ложному суждению о наличии либо об отсутствии онкологического процесса, а также к завышению, либо занижению его распространенности. Таким образом, возникает необходимость дальнейшего изучения выявленных патологических изменений путем получения гистологического материала для последующего морфологического исследования с целью повышения точности дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных изменений. Для этого необходимо разработать способ точного наведения биопсийной иглы наилучшим методом визуализации путем исключения повреждения критических органов, сосудистых и невральных структур.
Сущность предлагаемого технического решения включает позиционирование пациента и централизацию области исследования на магнитно-резонансном томографе в соответствии с требуемой областью интереса для чрескожной пункционной биопсии. Получают МР-изображения в сагиттальной и аксиальной плоскостях, по которым на коже пациента размещают жировые капсулы и по отношению к ним, на повторно полученных МР-изображениях планируют введение биопсийной иглы. Биопсийную иглу поэтапно под МР-контролем погружают на заданную глубину к области интереса. Причем на каждом этапе получают MP-изображения, по которым уточняют угол наклона и губину проникновения биопсийной иглы. При этом в необходимых участках берут гистологический материал.
Перечень фигур:
Фиг.1. Внешний вид жировой капсулы.
Фиг.2. MP-визуализация жировой капсулы на поперечном Т2 видеоизображении
Фиг.3. Аксиальное MP изображение на уровне поражения с измерениями необходимыми для планирования введения биопсийной иглы: А - расстояние между жировой капсулой и точкой входа биопсийной иглы, α - угол наклона между вертикальной линией и линией соединяющей точку входа биопсийной иглы и центром области поражения, Б - расстояние от кожи до брюшины/мышечной фасции/надкостницы, В - расстояние от кожи но начала области поражения, Г - расстояние от кожи до края области поражения.
Фиг.4. Биопсийные иглы для магнитно-резонансной томографии: 1- полуавтоматическая биопсийная игла для мягких тканей, 2 - аспирационная игла, 3 - игла для трепан-биопсии.
Фиг.5. На поперечной MP томограмме визуализированы границы инфильтративной зоны у правой стенки таза (пунктирная линия), вовлеченные крупных сосудов малого таза (e.i.a. - наружная подвздошная артерия, о.а. - запирательная артерия, i.i.a. - внутренняя подвздошная артерия), седалищный нерв (n.i.), кишечные петели (I) и матка (М).
Фиг.6. На поперечной (6а) и сагиттальной (6б) MP-томограммах в ходе биопсии визуализированы границы инфильтративной зоны изменений (пунктирная линия) и кончик проводящей иглы (стрелка).
Фиг.7. На поперечной (7а) и сагиттальной (7б) MP-томограммах в ходе биопсии визуализирована режущая часть полуавтоматической биопсийной иглы
Фиг.8. Микроскопическое исследование иллюстрирует фрагмент волокнистой соединительной ткани с разрозненными группами резко дистрофичных клеток плоскоклеточного рака.
Фиг.9. На поперечной (9а) и сагиттальной (9б) MP-томограммах в ходе биопсии визуализирована режущая часть полуавтоматической биопсийной иглы
Фиг.10. На поперечной (10а) и сагиттальной (10б) MP-томограммах в ходе биопсии визуализирована проводящая игла (стрелка) и область инфильтрации пресакральных тканей (*).
Фиг.11. На поперечной (11а) и сагиттальной (11б) MP-томограммах визуализирована игла для трепан-биопсии (стрелка) находящаяся в измененной дужке L5 позвонка (*).
Порядок реализации способа
Предварительная подготовка пациента к проведению биопсии заключается в необходимом опорожнении кишечника и мочевого пузыря, а также применении седативных средств и препаратов бактериальной профилактики. Пациента переодевают в хирургический костюм из хлопчатобумажной ткани, тем самым исключают нежелательное снижение информативности получаемого изображения. С учетом известной локализации области интереса пациента позиционируют на столе магнитно-резонансного томографа в одном из четырех положений: 1) головой в апертуру магнита лежа на спине; 2) ногами в апертуру лежа на животе; 3) головой в апертуру магнита лежа на животе; 4) ногами в апертуру магнита лежа на спине. Пациент максимально должен быть сдвинут вправо при левосторонней локализации области поражения и, соответственно, должен быть сдвинут влево при правосторонней локализации области поражения. Лазерную централизацию поля обследования и расположение поверхностной радиочастотной (РЧ) катушки осуществляют с учетом локализации предварительно известной области интереса. Используют две основные импульсные последовательности быстрого спинового эха TSE (Turbo spin echo) с получением взвешенных изображений (ВИ) по времени релаксации T2 в сагиттальной и аксиальной плоскостях с параметрами: времени повторения (TR) - 2130 мс, времени эха (ТЕ) - 105 мс, число сбора изображений - 1, число срезов - 10, толщина получаемого среза - 5 мм, без промежутков, продолжительность одной импульсной последовательности - 38 сек.
По полученным MP-изображениям в сагиттальной и аксиальной плоскостях определяют область интереса и ее центр. С помощью встроенной в аппарат лазерной метки на коже пациента наносят поперечную линию относительно стола томографа специальным маркером, которая топически соответствует середине зоне интереса в продольной оси Z апертуры магнита. На данной поперечной линии, ближе к центру области интереса произвольно размешают жировую капсулу (Фиг. 1) и фиксируют ее медицинским пластырем.
Накладывают поверхностную РЧ катушку и повторяют обследование с получением T2 ВИ MP-изображений в аксиальной плоскости (Фиг. 2). По данным изображениям производят расчет параметров необходимых для безопасного проведения биопсийной иглы (Фиг. 3), исключая возможности повреждения критических органов, сосудистых и невральных структур. Для определения точки вкола биопсийной иглы на изображениях измеряют расстояние между жировой капсулой и точкой соединяющей центр области интереса и пересечением линии безопасной траектории хода иглы с кожей (поз. А на Фиг. 3). Это расстояние и, соответственно, точку вкола биопсиной иглы определяют на поперечной линии, ранее нанесенной на коже пациента, отмечая их пересечение продольной меткой специальным маркером. Задают угол вкола - а по углу между вертикальной линией, проходящей через центр области интереса и линией, соединяющей точку вкола биопсийной иглы и центр области интереса, что соответствует безопасной траектории хода биопсийной иглы. Измеряют расстояние от поверхности кожи, в зависимости от расположения области интереса, либо до брюшины, либо до мышечной фасции, или до надкостницы (поз. Б на Фиг. 3); расстояние от поверхности кожи но начала области интереса (поз. В на Фиг. 3) и расстояние от кожи до края области интереса (поз. Г на Фиг. 3).
Поле вмешательства обрабатывают поверхность кожи в области вмешательства, обкладывают стерильным материалом. Затем производят обезболивание кожи и мягких тканей местным анестетиком с учетом определенной точки входа биопсийной иглы (поз. А на Фиг. 3). и рассчитанном расстоянии от поверхности кожи до брюшины/мышечной фасции/надкостницы (поз. Б на Фиг. 3). На глубину анестезии вводят либо проводниковую иглу (для биопсии мягких тканей), либо аспирационную иглу (для аспирации жидкостного содержимого), либо иглу для трепан-биопсии (при биопсии костных структур) (Фиг. 4). Далее проводят контрольное исследование с получением Т2 ВИ MP изображений в сагиттальной и аксиальной плоскостях, по которым контролируют наклон и глубину проведения иглы. Глубина поэтапного погружения биопсийной иглы определяют по рассчитанному расстоянию от поверхности кожи до начала области интереса (поз. В на Фиг. 3) и контролируют на MP изображениях в двух плоскостях. При достижении необходимой глубины погружения, в случае биопсии мягких тканей, в проводниковую иглу погружают полуавтоматическую иглу и с учетом рассчитанного расстояния от поверхности кожи до края области интереса (поз. Г на Фиг. 3) выбирают глубину и производят забор гистологического материала. В случаях аспирационной биопсии при достижении необходимой глубины погружения аспирационной иглы производят дополнительное ее погружение для необходимого взятия материала. При достижении необходимой глубины погружения иглы для трепан-биопсии производят извлечение стилета иглы и вращательными движениями производят дополнительное погружение иглы на глубину рассчитанную на основании расстояния от поверхности кожи до края области интереса. Получают гистологический материал, помещают в пузырек с формалином и направляют на последующее морфологическое исследование.
Примеры реализации способа.
Пример 1
Больная Б.Л.К. история болезни №5728, 53 года, с диагнозом рак шейки матки T2NxM0 в 2008 году, получила сочетанную лучевую терапию на область малого таза дистанционная лучевая терапия (ДЛТ) с 2-х встречных тангенциальных полей: разовая общая доза (РОД) 2 гр, суммарная общая доза (СОД) 40 Гр и в/полостная лучевая терапия: РОД 7 гр, СОД 49 Гр, а также курс химиотерапии.
После окончания лечения появились боли по ходу кишечника, обильные выделения крови и слизи из прямой кишки. С 2010 года наблюдается в отделении лучевых повреждений ФГБУ МРНЦ с диагнозом: Рак шейки матки T2NxM0. Комбинированное лечение в 2008 г. Поздний лучевой язвенно-некротический ректит, часто рецидивирующее прямокишечное кровотечение. Поздний лучевой геморрагический цистит. Вторичный (лучевой) атрофический кольпит. Внтуритазовый лучевой фиброз. Вторичная (лучевая) п/крестцовая плексопатия с преимущественным поражением дистальных отделов. В том же 2010 году, на основании гинекологического осмотра в правом параметрии до стенки таза выявлена грубая объемная и неподвижная тяжестость.
Больная была направлена на МРТ органов малого таза, по результатам которой данных за рецидив опухоли в области таза не получено, MP картина соответствует постлучевым изменениям в полости таза. В 2011 году обследовалась, диагностирован инфильтрат в правом параметрии распространяющийся до стенок таза, умеренный гидронефроз справа. Проведено 3 курса полихимиотерапии (ПХТ). В начале 2012 года повторно обследовалась, диагностировано образование малого таза, вовлечение подвздошных сосудов, сдавление правого мочеточника.
В марте 2012 года выполнена нефруретерэктомия, ревизия органов малого таза, на основании которой данных за рецидив опухоли не выявлено, отмечается развитие выраженного спаечного процесса и фиброзной ткани в проекции наружных подвздошных сосудов справа, вызывающих обструкцию правого мочеточника.
В июле 2012 года больная выполнила компьютерную томографию с контрастным усилением, выявлено объемное образование малого таза справа, у стенки матки, доброкачественной природы и обусловлено рубцово-спаечным процессом.
В августе 2012 года больная поступает в отделение лучевых повреждений ФГБУ МРНЦ с жалобами на боли в правой половине брюшной полости. На основании данных УЗИ и МРТ, однозначно судить о характере изменений в малом тазу не представляется возможным. Была рекомендована прицельная биопсия (Фиг.5). При данной сложной пространственной локализации и наличии рядом расположенных (вовлеченных) крупных сосудистых и невральных структур методом контроля биопсии стала магнитно-резонансная томография (Фиг.6, 7). Данной пациентке было выполнено позиционирование и определение области интереса по MP изображениям в сагиттальной и аксиальной плоскостях. По отношению к размещенной жировой капсуле введена биопсийная игла, угол наклона и глубина которой поэтапно контролировался на MP изображениях. При достижении необходимой глубины введения биопсийной иглы к области интереса был получен гистологический материал, который был направлен на морфологическое исследование (Фиг.8). Подтвержден рецидив рака шейки матки у стенки таза. В ходе и после биопсии осложнений, в виде внутренних кровотечения и инфицирования постбиопсийного канала, не наблюдалось.
Таким образом, в данной примере со сложной анатомической ситуацией только благодаря примененному способу был получен информативный гистологический материал с минимальной травматизацией и низким риском осложнений, что способствовало установлению точного диагноза и назначению соответствующего лечения.
Пример 2
Больная М.О.А., история болезни №6629, 46 лет с диагнозом рак шейки матки T2N0M0 было проведено оперативное и лучевое лечение. Наблюдается в течение нескольких лет с диагнозом внутритазового лучевого фиброза. За последний год усилились боли в области малого таза. По данным МРТ и УЗИ выявлена зона инфильтрации в области культи влагалища и правого параметрия, судить о характере которой, однозначно, не представляется возможным. Рекомендована прицельная биопсия данной зоны. Выполнен предложенный нами способ с позиционированием и определением области интереса по MP изображениям в сагиттальной и аксиальной плоскостях. По отношению к размещенной жировой капсуле введена биопсийная игла, угол наклона и глубина которой поэтапно контролировался на MP изображениях. При достижении необходимой глубины введения биопсийной иглы к области интереса был получен гистологический материал, который был направлен на морфологическое исследование (Фиг.9). Установлен рецидив рака шейки матки. Осложнений не наблюдалось.
Пример 3
Больной Н.В.Н., история болезни №1003, с диагнозом рак прямой кишки T3N1M0, получено комбинированное лучевое лечение на область малого таза. Наблюдается с постлучевыми изменениями органов и тканей малого таза. При обследовании в персакральной области выявлена зона инфильтративных изменений. Однозначно определить характер изменений не представляется возможным. Выполнен предложенный нами способ с позиционированием и определением области интереса по MP изображениям в сагиттальной и аксиальной плоскостях. По отношению к размещенной жировой капсуле введена биопсийная игла, угол наклона и глубина которой поэтапно контролировался на MP изображениях. При достижении необходимой глубины введения биопсийной иглы к области интереса был получен гистологический материал, который был направлен на морфологическое исследование (Фиг.10). Установлен диагноз внутритазового постлучевого фиброза. Осложнений не наблюдалось.
Пример 4
Больной Л.Е.Н., история болезни №5790, 45 лет, с диагнозом рак мочевого пузыря T36N1M0, получал соответствующее химиолучевое лечение. При проведении МРТ в правой дужке и поперечном отростке L5 позвонка визуализирована зона инфильтративных изменений, что не имело отображения при проведении СКТ и остеосцинтиграфии скелета. Расхождение результатов данных методов исследования требовала прицельной биопсии данной области. Выполнен предложенный нами способ с позиционированием и определением области интереса по MP изображениям в сагиттальной и аксиальной плоскостях. По отношению к размещенной жировой капсуле введена игла для тепан-биопсии костной ткани, угол наклона и глубина которой поэтапно контролировался на MP изображениях. При достижении необходимой глубины введения биопсийной иглы к области интереса был получен гистологический материал, который был направлен на морфологическое исследование (Фиг.11). Установлено метастатическое поражение L5 позвонка. Осложнений не наблюдалось.
Подтверждение достижения технического результата.
Данных способ выполнен у 10 больных, из которых 8 пациентов на момент исследования уже имели верифицированное онкологическое заболевание и целью биопсии в данных случаях явилось исключение метастазирования, либо рецидивирования процесса в органах и тканях малого таза. У 2 пациентов с неоднозначно диагностированными патологическими изменениями по данным УЗИ, СКТ и МРТ целью явилось исключение онкологического процесса в органах и тканях малого таза.
Таблица 1.
Общая характеристика пациентов представлена в табл. 1.
Первичная
Пол
Возраст (годы):
локализация опухоли
Мужской
Женский
медиана
Рак предстательной
1
0
61
железы
Рак мочевого пузыря
1
0
54
Рак шейки матки
0
4
45
Рак тела матки
0
1
48
Рак прямой кишки
1
0
58
Без выявленной первичной опухоли
1
1
47
Всего
4
6
-
В 4 случаях объектом вмешательства явились костные структуры, а в 6 случаях - мягкие ткани области малого таза.
Локализация области биопсии представлена в таблице 2.
Таблица 2
Характеристика локализации объекта биопсии у 10 больных
Первичная локализация опухоли
Локализация области биопсии
Костные структуры
Яичники
Большой сальник
Мягкие ткани стенки таза
Пресакральные мягкие ткани
Рак предстательной железы
1
Рак мочевого пузыря
1
Рак шейки матки
1
3
Рак тела матки
1
Рак прямой кишки
1
Без выявленной первичной опухоли
1
1
Всего
4
1
1
3
1
Во всех 100% случаях был получен информативный гистологический материал, что позволило точно установить характер изменений в области малого таза и скорректировать тактику ведения данных больных.
В 80% случаев было подтверждено наличие первичного либо рецидивного онкологического процесса в органах и тканях малого таза, что изменило тактику лечения и прогноз у данных больных. Во всех случаях, после результатов биопсии, своевременно начатая химио-, либо прицельная лучевая терапия смогли уменьшить выраженность болевого синдрома и сократить размеры выявленных патологических изменений.
В 20% случаев изменения носили доброкачественный характер, что избавило пациентов от ненужного противоопухолевого лечения.