Сравнительный анализ данных импульсно-волновой эластографии и эластометрии объемных образований печени in vivo и на макропрепарате

Бердников Сергей Николаевич

С.Н. Бердников, В.Н. Шолохов, Ю.И. Патютко, М.С. Махотина.
ФГБУ Российский онкологический центр им. Н.Н. Блохина РАН, Москва.

XGEO-GF50

Классический цифровой рентген-аппарат Samsung с напольным креплением рентгеновской трубки, получение снимков любых областей тела.

Введение

Внедрение в клиническую практику новых технологий ультразвуковых исследований (эластографии и эластометрии) позволяет детально изучить состояние органов и тканей. Однако диагностическая ценность различных эхографических методик в дифференциальной диагностике новообразований печени изучена недостаточно. Нет четких дифференциальных признаков новообразований печени по данным ультразвуковой томографии, отсутствует сравнительный анализ как качественных, так и количественных методик. Диагностика и оценка характера очаговых изменений печени сопряжены с большими трудностями: необходимостью учета большого разнообразия заболеваний, сопровождающихся очаговыми изменениями печени; возможным сочетанием доброкачественных и злокачественных изменений, отсутствием высокоспецифичных признаков. Необходимость повышения эффективности диагностики опухолевых поражений печени обусловливает актуальность разработки новых методик и оценку их эффективности [1-3].

Цель эксперимента заключалась в сопоставлении данных эластографии и эластометрии объемных образований печени в дооперационном периоде in vivo и на макропрепарате ex vivo. При этом оценивалась структура опухоли, ее эластичность по отношению к окружающей паренхиме и к опухолям другого генеза.

Материал и методы

В исследование макропрепарата печени ex vivo было включено 36 наблюдений. Всем 36 пациентам проводилось хирургическое лечение по поводу опухолевого поражения печени. Характер оперативных вмешательств зависел от распространенности опухолевого процесса. В 47,2% случаев была выполнена правосторонняя гемигепатэктомия, в 25,0% - резекции печени, в 11,1% - левосторонняя гемигепатэктомия, в 8,3% - расширенная правосторонняя гемигепатэктомия. В 5,6% выполнены атипичные резекции и в 2,8% - расширенная левосторонняя гемигепатэктомия.

По данным гистологического исследования: в 61,1% случаев у 22 больных был выявлен гепатоцеллюлярный рак, в 27,8% (10) - метастазы колоректального рака, у 3 пациентов (8,3%) - фокальная нодулярная гиперплазия и в одном случае (2,8%) - гепатоцеллюлярная аденома. В дооперационном периоде у данной группы пациентов оценивался размер опухоли и глубина расположения ее от поверхности кожи. У пациентов с первичными опухолями печени в 11 (42,3%) случаях размеры опухолей были более 5 см, в 10 (38,5%) - до 3 см, а в 5 (19,2%) - от 3 до 5 см. У пациентов с метастазами колоректального рака в 4 (40%) наблюдениях очаги были размером до 3 см, в трех и трех наблюдениях - от 3 до 5 см и более 5 см соответственно.

Распределение опухолевых узлов по глубине залегания в паренхиме печени от поверхности кожи: у пациентов с первичными опухолями печени в 57,7% (15) случаев опухоли располагались на глубине от 4 до 6 см, в 34,6% (9) - на глубине от 2 до 4 см, у 2 (7,7%) - на глубине более 6 см. У больных с метастазами колоректального рака в 60% (6) наблюдений очаги располагались на глубине от 4 до 6 см, в 3 (30%) - от 2 до 4 см, в одном (10%) - более 6 см.

Для проведения эластографии и эластометрии самыми оптимальными считались опухоли размерами от 2 до 5 см, располагавшиеся на глубине от 2 до 6 см. В исследованиях на макропрепарате печени оптимальными оказались размеры опухолей от 0,5 до 5 см. При проведении эластографии с ручной компрессией на макропрепарате печени предпочтительными считались размеры опухолей от 1 до 5 см, с учетом того, что неизмененная паренхима вокруг опухоли должна быть не менее 0,5 см толщиной, что согласуется с мнением других исследователей [4].

Результаты

По данным эластографии с ручной компрессией, как на дооперационном этапе, так и в эксперименте на макропрепарате, было выделено 6 вариантов эластограмм с разной степенью жесткости опухолевой ткани. Варианты: В1- мягкой консистенции, В2 - мягкий центр и плотный ободок по периферии, В3 - мягкой консистенции с жесткими включениями, В4 - жесткой консистенции с мягкими включениями, В5 - жесткой консистенции, В6 - жесткий центр и мягкий по краю [5].

В группе пациентов с первичной опухолью печени в 12 (46,2%) случаях структура опухоли была мягкой в центральных отделах и жесткой по периферии. В 26,9% (7) наблюдений опухоль имела жесткую структуру с мягкими включениями. У 5 пациентов (19,2%) опухоль была мягкой консистенции с плотными включениями и у 2 (7,7%) - мягкой консистенции. В группе пациентов с метастазами колоректального рака в печень в 8 (80,0%) наблюдениях очаги были жесткими, в одном (10%) очаги имели жесткий центр и мягкий край, еще в одном случае - мягкий центр и жесткий край.

При исследованиях макропрепарата печени с первичной опухолью в 13 (50,0%) случаях структура опухоли была мягкой в центральных отделах и жесткой по периферии. В 6 наблюдениях (23,1%) опухоль имела жесткую структуру с мягкими включениями, в 5 (19,2%) - опухоль была мягкой консистенции с плотными включениями и в 2 (7,7%) - мягкой консистенции. В группе с метастазами колоректального рака в печень в 7 (70,0%) наблюдениях очаги были жесткими, в 3 (30%) случаях очаги имели жесткий центр и мягкий край.

По данным эластографии с методикой ARFI, как в дооперационном периоде, так и в эксперименте на макропрепарате, было выделено 3 варианта эластограмм с разной степенью жесткости опухолевой ткани по отношению к неизмененной паренхиме печени [5]. Варианты: В1 - мягкой консистенции, В2 - жесткой консистенции, В3 - смешанной консистенции. При исследовании в режиме ARFI в группе пациентов с первичными опухолями печени в 13 (50,0%) наблюдениях опухоли имели смешанную консистенцию, в 10 (38,5%) - мягкую и у 3 пациентов (11,5%) - жесткую консистенцию. В группе с метастазами колоректального рака у 7 (70,0%) больных очаги были жесткими, в 3 наблюдениях (30,0%) - смешанной консистенции. При исследовании в режиме ARFI макропрепарата печени с первичными опухолями в 14 (53,9%) случаях опухоли имели смешанную консистенцию, в 9 (34,6%) наблюдениях были мягкой консистенции и в 3 (11,5%) - жесткой. В группе с метастазами колоректального рака в 9 случаях (90,0%) очаги были жесткими, в одном (10,0%) - смешанной консистенции.

По данным эластометрии с методикой SWV (Shear wave velocity) оценивался скоростной показатель жесткости опухолевой ткани и неизмененной паренхимы печени, у пациентов в дооперационном периоде и на макропрепарате печени.

У пациентов с метастазами колоректального рака в печень были зафиксированы самые низкие скоростные показатели СРПВ в неизмененной паренхиме печени. Значения их варьировали в пределах от 1,06 (min) до 3,02 (max) м/с, средние - 1,78 м/с и медиана - 1,75 м/с. У пациентов с первичными опухолями печени показатели СРПВ в неизмененной паренхиме были самыми высокими, в пределах от 1,21 (min) до 3,94 (max) м/с, средние значения - 2,28 м/с, медиана - 1,95 м/с, за счет наличия выраженных дистрофических изменений. Низкие скоростные показатели СРПВ в неизмененной паренхиме печени были в макропрепарате с метастазами колоректального рака. Значения их варьировали в пределах от 1,27 (min) до 2,52 (max) м/с, средние - 1,91 м/с и медиана - 1,98 м/с. В макропрепарате с первичной опухолью печени показатель СРПВ в неизмененной паренхиме был высоким, в пределах от 1,06 (min) до 4,01 (max) м/с, средние значения - 2,36 м/с, медиана - 2,16 м/с, в большинстве случаев за счет фиброзных и цирротических изменений паренхимы печени у пациентов с вирусными гепатитами.

В группе пациентов с метастазами колоректального рака скоростной показатель СРПВ в опухолевой ткани был высоким, в диапазоне от 3,12 до 4,22 м/с, средний скоростной показатель был 3,60 м/с, медиана среднего скоростного показате- ля - 3,62 м/с. В группе пациентов с первичными опухолями печени скоростной показатель СРПВ был ниже и варьировал от 1,12 до 3,68 м/с, средний скоростной показа- тель - 2,14 м/с, медиана - 2,05 м/с. В макропрепарате печени с метастазами колоректального рака скоростной показатель СРПВ в опухолевой ткани был высоким, в диапазоне от 2,76 до 4,66 м/с, средний скоростной показатель был 3,63 м/с, медиана среднего скоростного показателя - 3,51 м/с. В макропрепаратах с первичными опухолями печени скоростной показатель СРПВ был ниже и варьировал от 1,1 до 3,47 м/с, где средний скоростной показатель - 2,08 м/с, медиана - 1,97 м/с.

Заключение

При проведении эластометрии печени и сопоставлении с данными морфологического исследования нами было отмечено, что при вирусном поражении паренхимы печени (при нарастании фиброза) средние показатели СРПВ опухоли печени в большинстве случаев всегда ниже средних показателей СРПВ неизмененной паренхимы печени, что является критерием дифференциальной диагностики гепатоцеллюлярного рака, и согласуются с данными других авторов [6-7]. При гепатоцеллюлярном раке показатель СРПВ в большинстве случаев увеличивался от центра опухоли к ее периферии, а при фокальной нодулярной гиперплазии, наоборот, - от периферии к ее центру.

При исследовании опухоли печени на дооперационном этапе показатели эластометрии и эластографии совпадали с показателями эластографии и эластометрии при исследовании опухоли печени на макропрепарате. Средние показатели СРПВ опухолевой ткани in vivo между группами пациентов с первичными опухолями печени и метастазами колоректального рака в печень были достоверными (р < 0,05), а в неизмененной паренхиме печени отмечалась тенденция к достоверности (р = 0,089). Средние показатели СРПВ опухолевой ткани in vitro между группами пациентов с первичными опухолями печени и метастазами колоректального рака в печень были достоверными (р < 0,05).

Показатели информативности эластографии с ручной компрессией для первичных опухолей печени (n = 26): чувствительность - 31,82%, специфичность - 100%, точность - 42,31%, прогностическая ценность положительного результата - 100%, прогностическая ценность отрицательного результата - 21,05%. Показатели информативности эластографии с ручной компрессией для метастазов в печень колоректального рака (n = 10): чувствительность - 90%, точность - 90%, прогностическая ценность положительного результата - 100%, прогностическая ценность отрицательного результата - 0%. Показатели информативности эластографии с технологией ARFI для первичных опухолей печени (n = 26): чувствительность - 40,91%, специфичность - 100%, точность - 50%, прогностическая ценность положительного результата - 100%, прогностическая ценность отрицательного результата - 23,53%. Показатели информативности элас- тографии с технологией ARFI для метастазов в печень колоректального рака (n = 10): чувствительность - 100%, точность - 100%, прогностическая ценность положительного результата - 100%.

Для расчета информативности показателей эластометрии в дифференциальной диагностике новообразований печени, в эксперименте с макропрепаратом, нами были выбраны пороговые значения СРПВ - 2,0 и 1,5 м/с. Наиболее информативными были показатели при пороговом значении 1,5 м/с, где точность - 75%, чувствительность - 81%, специфичность - 25%, прогностическая ценность положительного результата - 90%, прогностическая ценность отрицательного результата - 14%. В качестве иллюстрации приводим одно из наших клинических наблюдений.

Клиническое наблюдение

Пациентка В., 37 лет, находилась на стационарном лечении в отделении опухолей печени и поджелудочной железы с диагнозом: "опухоль печени". По данным МРТ (рис. 1-5) (исследование было выполнено с контрастным веществом примавист) имело место опухолевое образование печени, возможно, вторичного характера?

МРТ печени с контрастным веществом примавист - артериальная фаза

Рис. 1. МРТ печени с контрастным веществом примавист. Артериальная фаза.

МРТ печени - венозная фаза

Рис. 2. МРТ печени. Венозная фаза.

МРТ печени - корональная проекция

Рис. 3. МРТ печени. Корональная проекция.

МРТ печени - Т1ви, натив

Рис. 4. МРТ печени, Т1ви. Натив.

МРТ печени - отсроченная фаза

Рис. 5. МРТ печени. Отсроченная фаза.

По данным комплексного ультразвукового исследования (рис. 6-11) (с эластографией и эластометрией): печень увеличена (КВР правой доли = 16,5 см), контур правой доли ровный, контур левой доли бугристый. Структура с дистрофическими изменениями (показатель СРПВ варьировал от 1,71 до 1,96 м/с). На этом фоне в С2-3 определяется изоэхогенное образование размером 6,5 х 5,7 см (по данным эластографии и ARFI, мягкой консистенции с плотными участками, показатель СРПВ в центральных отделах варьировал от 3,09 до 4,14 м/с). В других сегментах печени - без очаговых изменений. В С4 определялась киста до 0,8 см. Внутрипеченочные желчные протоки не расширены. Заключение: УЗ-картина объемного образования в левой доле печени больше соответствует фокальной нодулярной гиперплазии.

Комплексное УЗТ (эластография и эластометрия) in vivo

Эхограмма - объемное образование в левой доле печени (В-режим)

Рис. 6. В-режим. Объемное образование в левой доле печени.

Эластография с ручной компрессией (режим серошкального кодирования) - объемное образование в левой доле печени

Рис. 7. Эластография с ручной компрессией (в режиме серошкального кодирования). По жесткости объемное образование в левой доле печени имеет такую же консистенцию, как и неизмененная паренхима печени. В центральных отделах опухоли определяются жесткие включения.

Элатография с ручной компрессией (режим цветового кодирования) - объемное образование в левой доле печени (мягкой консистенции с жесткими включениями)

Рис. 8. Элатография с ручной компрессией (в режиме цветового кодирования). На эластограмме видно, что объемное образование в левой доле печени - мягкой консистенции с жесткими включениями (вариант эластограммы № 3).

Эластография с методикой ARFI - объемное образование в левой доле печени (по периферии - мягкой консистенции, в центральных отделах - жесткой консистенции)

Рис. 9. Эластография с методикой ARFI. Объемное образование в левой доле печени по периферии - мягкой консистенции, в центральных отделах - жесткой консистенции (вариант эластограммы № 3).

Эластометрия неизмененной паренхимы печени

Рис. 10. Эластометрия неизмененной паренхимы печени. Показатель СРПВ (скорость распространения поперечной волны) варьировал от 1,71 до 1,96 м/с - дистрофические изменения паренхимы печени.

Эластометрия объемного образования в левой доле печени

Рис. 11. Эластометрия объемного образования в левой доле печени. Показатель СРПВ (скорость распространения поперечной волны) в центральных отделах опухоли был высоким (от 3,09 до 4,14 м/с) за счет фиброзных изменений в центральных отделах ФНГ.

Проведено оперативное лечение: сегментэктомия печени 2-3 (при ревизии в брюшной полости в левой доле печени в проекции 2-3-сегментов определяется опухолевый узел размером до 6 см, плотно-эластичной консистенции).

Ход операции

Срединная лапаротомия. При ревизии в брюшной полости в левой доле печени в проекции 2-3-сегментов определяется опухолевый узел до 6 см в диаметре, плотно-эластичной консистенции. Дополнительная левая печеночная артерия отходит от левой желудочной артерии. Других изменений в печени не выявляется. Другой патологии в брюшной полости нет. Мобилизована левая доля печени. Левая печеночная вена выделена и перевязана. Электроножом, с отступом от опухоли на 0,5 см, намечена линия резекции. Гепатодуоденальная связка пережата. Парциально, с предварительной перевязкой паренхимы печени, выполнена сегментэктомия 2-3 печени. Культя печени дополнительно прошита, перитонизирована остатками серповидной связки. Гепатодуоденальная связка пережималась на 13 минут. Брюшная полость дренирована 2 дренажами. Гемостаз. Рана ушита послойно. Кровопотеря: 300 мл (рис. 17).

Макропрепарат печени - нодулярная гиперплазия печени с участками фиброза в центральных отделах

Рис. 17. Макропрепарат печени. Нодулярная гиперплазия печени с участками фиброза в центральных отделах.

Исследование макропрепарата печени: по данным эластографии и ARFI объемное образование печени мягкой консистенции с жесткими включениями; по данным эластометрии показатель СРПВ в центральных отделах опухоли был от 3,38 до 3,96 м/с, в периферических отделах - от 2,41 до 2,90 м/с. Показатель СРПВ неизмененной паренхимы печени варьировал от 1,74 до 1,80 м/с (рис. 12-16).

Комплексное УЗТ (эластография и эластометрия) на макропрепарате печени ex vivo

Эластография с ручной компрессией (режим серошкального кодирования) - объемное образование печени (мягкой консистенции и не отличалось от неизмененной паренхимы печени)

Рис. 12. Эластография с ручной компрессией (в режиме серошкального кодирования). Объемное образование печени - мягкой консистенции и не отличалось от неизмененной паренхимы печени. Коэффициент компрессии QF = 70.

Эластография с ручной компрессией (режим цветового кодирования) - объемное образование печени (мягкое с жесткими включениями)

Рис. 13. Эластография с ручной компрессией (в режиме цветового кодирования). На эластограмме видно, что объемное образование печени - мягкое с жесткими включениями (вариант эластограммы № 3).

Эластография с методикой ARFI - объемное образование печени мягкой консистенции с жесткими включениями

Рис. 14. Эластография с методикой ARFI. Объемное образование печени мягкой консистенции с жесткими включениями (вариант эластограммы № 3).

Эластометрия объемного образования печени - фиброзные изменения в центральных отделах ФНГ

Рис. 15. Эластометрия объемного образования печени. Показатель СРПВ (скорость распространения поперечной волны) в центральных отделах опухоли был от 3,38 до 3,96 м/с - фиброзные изменения в центральных отделах ФНГ.

Эластометрия объемного образования печени - СРПВ в периферических отделах опухоли от 2,41 до 2,90 м/с

Рис. 16. Эластометрия объемного образования печени. Показатель СРПВ (скорость распространения поперечной волны) в периферических отделах опухоли был от 2,41 до 2,90 м/с.

Гистологическое заключение: фрагмент ткани печени размером 9 × 3 × 3,5 см. На расстоянии 2,5 см от края резекции - образование овальной формы, в капсуле, размером 6 × 5 × 2,5 см, плотной консистенции, бледно-коричневого цвета с тяжами плотной белесоватой ткани. В крае резекции элементов опухолевого роста не обнаружено. Образование в печени морфологически соответствует очаговой узловой гиперплазии.

Заключительный диагноз: "нодулярная гиперплазия печени".

Литература

  1. Шифф Ю.Р., Соррел М.Ф., Меддрей У.С. Болезни печени по Шиффу/изд. группа "ГЕОТАР-Медиа", Москва, 2010 С. 151-91.
  2. Nightingale K., McAleavey S., Trahey G. Shear-wave generation using acoustic radiation force: in vivo and ex vivo results // UltrasoundMedBiol. 2003; 29(12): 1715-23.
  3. Гальперин Э.И., Дюжевой Т.Г. Лекции по гепатопанкреатобилиарной хирургии /Видар-М, 2011; С. 253-71.
  4. Nightingale K., Soo M.S., Nightingale R., Trahey G. Acoustic radiation force impulse imaging: in vivo demonstration of clinical feasibility // UltrasoundMedBiol. 2002; 28(2): 227-35.
  5. Garra B.S. Imaging and estimation of tissue elasti-city by ultrasound// Ultrasound Q. 2007; 23(4): 255-68.
  6. Friedrich-Rust M., Oug M.F., Martens S. et al. Performance of transient elastography for staging of liver fibrosis: a meta-analysis // Gastroenterology 2008; 134: 960-74.
  7. Борсуков А.В. Эластография в клинической гепатологии. Изд.: Смоленская городская типография. Смоленск, 2011; 215 с.
XGEO-GF50

Классический цифровой рентген-аппарат Samsung с напольным креплением рентгеновской трубки, получение снимков любых областей тела.