Содержание диссертации. 
Эмиссионная томография в комплексной диагностике опухолевых поражений печени

Материал и методы.

Диссертационная работа выполнена в лаборатории радиоизотопной диагностики отдела лучевой диагностики и рентгенохирургических методов лечения (зав. отделом — член-корр. РАМН, профессор Б.И. Долгушин) НИИ Клинической онкологии ГУ РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН (директор — академик РАН и РАМН М.И. Давыдов). Позитронная эмиссионная томография выполнялась на базе ПЭТ-центов Управления делами Президента РФ: ФГУ ЦКБ с поликлиникой и Клинической больницы № 1. Для решения поставленных задач автором по разработанным методикам было выполнено 445 ОФЭКТ печени с МЭ у пациентов с очаговыми поражениями печени, 99 гамма-сцинтиграфических исследований с 123I — МИБГ и 111In-октреотидом у больных с нейроэндокринными опухолями, и проведена экспертная оценка 191 электронной версии ПЭТ с 18F-ФДГ, выполненных у больных различными злокачественными новообразованиями.

В группу больных, обследованных с целью дифференциальной диагностики гемангиом и остальных опухолевых поражений печени, вошли 445 больных. Среди них было 134 мужчины и 311 женщин. Возраст пациентов варьировал от 23 до 75 лет. В результате комплексного обследования у 236 пациентов были выявлены гемангиомы печени, у 74 больных — другие доброкачественные опухоли печени и неопухолевые процессы, у 52 — первичные злокачественные опухоли печени, у 83 — метастатическое поражение печени. У большинства больных с выявленными гемангиомами печени (208) диагноз был подтвержден клиническим наблюдением (не менее 18 мес.). Контроль проводился периодическими ультразвуковыми исследованиями с оценкой динамики размеров и эхоструктуры очагов. У 15 больных диагноз гемангиомы был подтвержден при морфологическом исследовании операционного материала, у 5 — после лапароскопии и у 8 — после 3-х кратного получения крови при пункционной биопсии. Все злокачественные опухоли печени (52) были гистологически верифицированы. Доброкачественные опухоли печени и неопухолевые процессы (74) также все подтверждены морфологическим исследованием, причем примерно в 70% после пункционной биопсии и в 30% после операции. Метастатическое поражение печени (83) подтверждено на операции в 29 случаях, в 15 наблюдениях — после цитологического исследования пунктата, в остальных случаях проводилось клиническое наблюдение с помощью ультразвукового исследования, которое оценивало динамику очага, как правило, на фоне проводимого специфического лечения. Диагноз подтверждался, например, при положительной динамике после химиотерапии. В ряде случаев отмечалась отрицательная динамика с увеличением размеров очагов, что также подтверждало их специфический характер. У 6 онкологических больных было выявлено сочетанное поражение печени: метастазы на фоне гемангиоматоза.

В группу больных нейроэндокринными опухолями (НЭО), обследованных с целью оценки распространенности специфического процесса, вошли 94 пациента, которым выполнено 99 радионуклидных исследований. Среди них было 56 женщин и 38 мужчин в возрасте от 16 до 73 лет. У 31 пациента из этой группы в результате комплексного обследования было выявлено метастатическое поражение печени. Распределение больных НЭО по морфологическим диагнозам представлено в таблице 1.

Таблица 1

Распределение больных НЭО по морфологическим диагнозам.

Примечания: НПО — невыявленный первичный очаг; мтс — метастаз Диагнозы у 71 пациента были верифицированы при гистологическом исследовании операционного или биопсийного материала, у 23 — цитологическим исследованием после пункции опухолевого субстрата.

В группу больных злокачественными новообразованиями, обследованных с целью диагностики метастатического поражения печени, вошли 168 больных, которым произведено 191 ПЭТ.

Таблица 2.

Характеристика больных, исследованных с помощью ПЭТ.

Примечания: GIST — гастроинтестинальная стромальная опухоль Для выполнения радионуклидного исследования печени с мечеными эритроцитами использовался отечественный 99mTc-пертехнетат, который получался из генератора ГТ-2 (ГУП ФЭИ, г. Обнинск, Калужская область). В качестве набора к генератору использовался отечественный «Пирфотех» («Диамед», Москва). Применялась методика in vivo мечения эритроцитов путем двух последовательных внутривенных введений. При первой инъекции вводился растворенный в 5,0 мл физиологического раствора «Пирфотех». Через 20 мин вводился 99mTc-пертехнетат, активностью 740,0 МБк. В результате этой процедуры получается меченый пул крови, стабильный в течение 3−4 часов. Эффективная доза на взрослого пациента составляла 6,3 мЗв. Исследования выполнялись на двухдетекторном эмиссионном томографе E. CAM (Siemens). Использовались низкоэнергетические коллиматоры общего назначения. Детекторы устанавливались параллельно друг другу. Аппарат настраивался на энергетический пик 140,0 Кэв. Обработка результатов исследований осуществлялась на специализированной станции ICON (Siemens). Методика радионуклидной ангиографии (ангиофаза исследования) заключалась в том, что перед вторым внутривенным введением пациент укладывался между детекторами эмиссионного томографа, которые располагались над областью печени в передней и задней проекции. Сбор информации начинался сразу после болюсного введения 99mTc-пертехнетата (стартовая кнопка включалась в момент снятия жгута). Динамическое исследование производилось в течение 1 мин со скоростью 1 кадр в 1 секунду. Интерпретация результатов заключалась в покадровой и суммарной оценке артериокапиллярного кровотока в области очагового поражения печени по сравнению с окружающей паренхимой органа. При множественном очаговом поражении печени, учитывая ограниченное пространственное разрешения гамма-томографов, кровоток оценивался только в очагах, имеющих размеры более 2,5 см. Методика эмиссионной томографии печени с мечеными эритроцитами выполнялась через 30 минут — 1 час после введения 99mTc-пертехнетата. Пациент укладывался между детекторами эмиссионного томографа, и выполнялось томографическое исследование по эллипсоидной траектории. Каждый детектор за 32 шага проходил траекторию 1800 с экспозицией на каждую проекцию 40 сек. Обработка результатов заключалась в реконструкции трансаксиальных, сагиттальных и корональных срезов. Экспертная оценка производилась путем динамического трехпроекционного анализа томографических срезов в сравнении с РК или МР томограммами. Интерпретация полученных данных заключалась в изучении распределения меченой крови в области печени с учетом результатов анатомо-топографических методов о локализации очагов. Если констатировалось повышенное накопление меченой крови в известном очаге по сравнению с окружающей паренхимой печени, то давалось заключение о сосудистой природе исследуемого очага, что соответствовало его принадлежности к гемангиоме печени. При отсутствии повышенной аккумуляции или при пониженном содержании меченой крови в проекции очага в печени, последний расценивался как «несосудистое» образование.

Методика радионуклидного исследования с 123I-МИБГ выполнялась после внутривенного введения РФП (завод «Медрадиопрепарат», Москва), активностью 300,0 МБк. Эффективная доза составляла 0,014 мЗв/МБк. Сканирование «всего тела» и эмиссионная томография с 123I-МИБГ выполнялись на двухдетекторном эмиссионном томографе E. CAM (Siemens). Из обязательных физико-технических условий проведения исследования следует считать использование коллиматоров для средних энергий (для поглощения рентгеновского излучения, образующегося при взаимодействии материала коллиматора и гамма-квантов с энергией 159 Кэв). Как правило, использовались параллельные коллиматоры высокого разрешения. Обработка результатов исследований осуществлялась на специализированной станции ICON (Siemens). Оптимальное время проведения исследования — 24 часа. К этому сроку достаточно четко визуализируются все патологические очаги, при этом в организме пациента остается активность, позволяющая при необходимости производить ОФЭКТ. Сцинтиграфию на первом этапе выполнялась в режиме сканирования «всего тела» для оценки распределения РФП во всех отделах организма пациента. Затем для более детального изучения выявленных патологических очагов повышенного накопления РФП выполнялась ОФЭКТ интересующей области. Детекторы устанавливались параллельно друг другу. Аппарат настраивался на энергетический пик 159,0 Кэв, ширина окна дискриминатора — 15%. При сцинтиграфии «всего тела» стандартная длина сканирования составляла 120 см (по показаниям увеличивалась до необходимой длины), скорость сканирования — 5−10 см/мин, сканирование производилось с применением автоконтура. Информация собиралась на матрицу 256×1024. Обработка результатов сканирования «всего тела» осуществлялась стандартными приемами: сглаживание, контрастирование, количественное сравнение симметричных зон интереса и т. п. ОФЭКТ выполнялась по нециркулярной орбите, ротация — 180° по часовой стрелке на каждый детектор, сбор информации с 32 последовательных проекций на каждый детектор, экспозиция — 40 сек на каждую проекцию. Размер матрицы — 128×128. Реконструкция трансаксиальных, сагиттальных и корональных томографических срезов производилась с использованием фильтра Parzen, частота срезов — 0,6.Интерпретация результатов направлена на поиск очагов патологического повышенного накопления РФП вне зон его физиологической аккумуляции. Такие очаги свидетельствуют о наличии активной опухолевой ткани соответственно их локализации. Физиологическое распределение 123I-МИБГ подразумевает интенсивное накопление РФП в носоглотке, слюнных железах, сердце (органы, имеющие богатую симпатическую иннервацию), щитовидной железе, печени, чашечно-лоханочной системе почек и мочевом пузыре (органы, участвующие в метаболизме и выведении РФП из организма), слабое накопление — в легких и кишечнике. Интерпретация данных томографии с 123I-МИБГ производилась с помощью динамического трехпроекционного анализа томографических срезов с обязательным сопоставлением с томограммами, полученными при РКТ и МРТ. Такой подход облегчает анатомо-топографическую привязку выявленных при эмиссионной томографии патологических очагов.

Методика радионуклидного исследования с 111In-октреотидом выполнялась после внутривенного введения РФП (ЗАО «Фарм-Синтез», завод «Медрадиопрепарат», Москва) активностью 240,0 МБк. Эффективная доза составляла 0,054 мЗв/МБк. Радионуклидные исследования с 111Inоктреотидом выполнялись через 24 часа после введения РФП на двухдетекторном эмиссионном томографе E. CAM (Siemens) с использованием коллиматоров для средних энергий на энергетическом пике 171 Кэв, ширина окна дискриминатора — 15%. Параметры сбора информации и обработки результатов при сканировании «всего тела» и ОФЭКТ были полностью идентичны выше изложенным параметрам при радионуклидном исследовании с 123I-МИБГ. Интерпретация полученных сканов и томограмм проводилась по такому же принципу как и при радионуклидном исследовании с 123I-МИБГ. Физиологическое распределение 111In-октреотида подразумевало наличие на нормальных сцинтиграммах изображения печени, селезенки, почек, мочевого пузыря и кишечника.

Позитронная эмиссионная томография с 18F-FDG выполнялась натощак, при уровне глюкозы в крови не превышающем 6,6 ммоль/л. После внутривенного введения РФП активностью 350−370 МБк для снижения уровня фоновой активности проводилась водная нагрузка (500−750 мл). Запись начиналась через 60 минут после введения препарата. Исследования выполнялись на позитронном эмиссионном томографе высокого разрешения «ECAT EXACT 47», фирмы Siemens. Запись изображения осуществлялась по стандартному клиническому протоколу, с продолжительностью эмиссионного скана 7 минут и 3-х минутным трансмиссионным сканом. Проводилась итерационная реконструкция изображения с последующим использованием фильтра Гаусса. Реконструкция изображения осуществлялась методом свертки обратных проекций (backprojection) с использованием фильтра Hann. Результаты ПЭТ первоначально оценивались визуально по объемному изображению, а за тем по 7 мм срезам во фронтальной, аксиальной и сагиттальной проекциях. Затем очаги повышенного накопления препарата оценивались количественно. Для количественной оценки областей интереса автоматически определялось стандартизованное значение накопления РФП (SUV). При подсчете SUV учитывалась доза введенного препарата, время инъекции (для коррекции поправки на радиоактивный распад) и вес пациента. При SUV более 2,0 очаг гиперфиксации препарата оценивался как злокачественный.

Эффективность диагностического метода рассчитывалась по следующей схеме. Все полученные результаты в зависимости от их совпадения с клинико-морфологическим диагнозом или результатами длительного клинического наблюдения подразделялись на четыре вида: истинноположительные (ИП) (а), истинноотрицательные (ИО) (b), ложно положительные (ЛП) © и ложно отрицательные (ЛО) (d). Что касается конкретно метода позитивной сцинтиграфии опухолей (сцинтиграфия с 123I-МИБГ и 111In-октреотидом, ПЭТ), то ИП результат означал сцинтиграфическую визуализацию действительно существующих опухолевых очагов. ИО результат подразумевал отсутствие очагов гиперфиксации РФП при реальном отсутствии активной опухолевой ткани. ЛП результат констатировался в случае обнаружения патологических очагов гиперфиксации РФП при действительном отсутствии активной опухолевой ткани. ЛО результат получался при невозможности радионуклидной визуализации реально существующих опухолевых очагов. При ОФЭКТ с МЭ результат считался ИП в случае накопления МЭ в гемангиоме печени. ИО результат означал отсутствие накопления МЭ в опухолевых поражениях печени несосудистой природы. ЛП получался в результате накопления МЭ в печеночных очагах, не являющихся гемангиомой. ЛО результат констатировался в случае отсутствия накопления МЭ в гемангиоме печени.

Затем по специальным формулам (табл.3) производилось вычисление основных показателей эффективности диагностического метода: чувствительности (ДЧ), специфичности (ДС), точности (ДТ), положительной предсказательной ценности (ППЦ) и отрицательной предсказательной ценности (ОПЦ). ППЦ — вероятность наличия заболевания при положительном (патологическом) результате теста. ОПЦ — вероятность отсутствия заболевания при отрицательном (нормальном) результате теста. Чем чувствительнее тест, тем выше предсказательная ценность его отрицательного результата (т.е. возрастает вероятность того, что отрицательные результаты теста отвергают наличие заболевания). Наоборот, чем специфичнее тест, тем выше предсказательная ценность его положительного результата (т.е. возрастает вероятность того, что положительные результаты теста подтверждают предполагаемый диагноз).

Таблица 3.

Схема расчета эффективности диагностического метода.

опухолевый печень томография диагностика.