Н. К. Терновой1, Н. Н. Колотилов1,2, Е. В. Туз1, О. В. Пономарева1, В. В. Вовк1
1Институт экспериментальной патологии, онкологии и радиобиологии им. Р.Е. Кавецкого НАН Украины
2Институт ядерной медицины и лучевой диагностики НАМН Украины
Информация об авторах:
Терновой Миколай Константинович – д.м.н., профессор, зав. лабораторией
Колотилов Миколай Николаевич – д.б.н., старший научный сотрудник, ведущий научный сотрудник
Туз Евгений Валериевич – младший научный сотрудник, e-mail: e-tuz@ukr.net
Пономарева Ольга Владимировна – к.м.н., старший научный сотрудник Вовк Владимир Владимирович – научный сотрудник
Цель работы – оценить информативность способа диагностики рецидивирования и метастазирования злокачественных опухолей бедренной кости после эндопротезирования на основе мультидетекторного томографического измерения показателей перфузии.
Определены показатели перфузии скорость объемного кровотока, объемный кровоток, время транзита. На основе данных показателей разработа- ны количественные критерии определения рецидивов и метастазов. Чувствительность способа 100 %.
Ключевые слова: опухоли бедренной кости, эндопротезирование, перфузия, рецидивы, метастазы.
Введение
После удаления злокачественной первичной или метастатической опухоли бедренной кости наиболее распространенным методом замещения онкорезекционного дефекта кости является эндопротезирование. Больные, перенесшие операцию эндопротезирования сустава подлежат обязательному динамическому и радиологическому наблюдению. В течение первого года контроль, в том числе и рентгенологический, осуществляется дважды, а в дальнейшем — 1 раз в год [1,2]. При обнаружении осложнений, в частности, рецидивирования и/или регионарного метастазирования, показана срочная госпитализация для принятия необходимых мер.
КТ является важным методом для первичной и уточняющей диагностики при опухолях костей [1-3]. КТ показана при локализации опухолевого процесса в сложных для рентгенографии анатомических областях (тазобедренный и коленный суставы), а также в случаях больших мышечных массивов, окружающих зону поражения. Проведение КТ позволяет получить более точную информацию о структуре опухоли, наличия мягкотканого компонента и более четко определить состояние кортикального и губчатого вещества кости.
Известен способ диагностики рецидивирования и метастазирования злокачественных опухолей бедренной кости после эндопротезирования путем проведения рентгеновской компьютерной томографии и рентгенконтрастированием [1]. Однако, известный способ также имеет существенные недостатки: относительно низкая чувствительность выявления рецидивов и метастазов на ранних этапах их развития.
Второй ренессанс КТ – создание мультидетекторной методики (МДКТ). С последовательным появлением 16, 64, 320 — срезовой МДКТ появилась возможность реализации функциональной диагностики (возможность получения изображений взвешенных по показателям перфузии – скорость объемного кровотока (СОК), объемный кровоток (ОК), время транзита (ВТ) [2].
Цель работы – оценить информативность и эффективность способа диагностики рецидивирования и метастазирования злокачественных опухолей бедренной кости после эндопротезирования на основе измерения показателей перфузии.
Материалы и методы
МДКТ исследования с рентгеноконтрастированием проведены у 66 больных с злокачественными первичными и метастатическими опухолями бедренной кости и у 28 больных злокачественными первичными и метастатическими опухолями с эндопротезами тазобедренного и коленного суставов в период ремиссии. Последовательность исследования: разметка зоны томографирования — от головки бедренной кости к мыщелкам бедренной кости, нативное сканирование (120 кВ, 180 мА) с получением 8 изображений толщиной 5 мм; выбор программы Перфузия; выбор репрезентативной плоскости исследования перфузии через центральный субобъем опухоли; болюсное введение рентгеноконтрастного соединения (РКС) со скоростью 3,0-3,5 мл/с в объеме 50 мл, установка параметров динамического сканирования (80 кВ, 200 мА) на 15-17 сек введения РКС; получение 729 изображений срезов в процессе прохождения через субобъем интереса болюса РКС. Выполнение постобработки изображений, взвешенных по СОК, ОК, ВТ, графику зависимости рентгеновской плотности артериальной крови, венозной крови, опухолевой ткани от времени при введении РКС.
Результаты
Определены следующие показатели перфузии интактных и опухолевых тканей (табл. 1).
Все 66 больных после хирургического удаления опухоли прошли эндопротезирование и в период устойчивой ремиссии периодически проходили МДКТ клиническое обследование и мониторинг.
Опухолевый очаг рецидивирования или регионарного метастазирования определяли на взвешенных по СОК томограммах по значениям показателя не менее 13 мл / мин / 100 г, на взвешенных по ОК томограммах по значениям показателя — не менее 22 мл/100 г, на взвешенных по ВТ томограммах по значениям показателя — не менее 38 секунд.
Известный способ (МДКТ исследование с рентгеноконтрастированием) применен у 28 больных, которым была выполнена эндопротезирования (Charnley, Exeter, ZMR, Vagner, Kent Hip) тазобедренного сустава после удаления злокачественных первичных опухолей проксимального отдела бедренной кости. Во время контрольных клинических и КТ-обследований в сроки от 18 месяцев до 4 лет 28 больных у 8 из них обнаружены рецидивы опухолей, а у 1 больного в тот же срок skip-метастаз.
Постпроцессинг диагностических изображений тех же самых 28 больных с определением СОК, ОК, ВТ дал следующие результаты: кроме 8 больных с рецидивом и 1 больного с skip-метастазом дополнительно выявлено 5 больных с рецидивами и 1 больной с skip-метастазом.
По результатам применения известного и предложенного способов по известной формуле [4] Ч = ИП / ИП + ЛО рассчитана чувствительность способов (табл. 2).
Обсуждение
Величины показателей перфузии (СОК, ОК, ВТ) опухолей объясняются следующими факторами. Известны [5] основные структурные и функциональные аномалии микрососудистой кровеносной сети опухолей (значение имеет качество функции сосудистой сети в аспекте обеспечения опухоли эссенциальных материалом и дренажа опухолевой ткани): потеря иерархии сосудов, увеличение расстояния между сосудами, существование аваскулярных участков, аномалии формы, большой диаметр микрососудов, растянутые и извилистые сосуды, мешковидные микрососуды, слепые конце, прерывистость или отсутствие базальной мембраны, отсутствие регуляции кровотока, существование не связанных с сосудистым руслом судинноподобних полостей, увеличена сосудистая проницаемость, утечка плазмы, увеличена геометрическая резистентность к кровотока, нестабильный направление кровотока, стаз кровотока ( около 15% всех микрососудов), поток только плазмы (около 8% всех микрососудов), прерывистый кровоток, регургитация (около 15% всех микрососудов).
Причинно-следственная связь между совокупностью признаков способа и результатом его применения следующий [6].
В рамках рентгеновской перфузиографии первичные зло- качественные, метастатические или рецидивирующие опухоли любой локализации визуализируются как зоны с аномально повышенными показателями перфузии (СОК, ОК, ВТ рентгеноконтрастного препарата) по сравнению с окружающими интактными тканями.
В тканях злокачественных опухолей ангиогенез протекает постоянно и очень интенсивно. Это является одной из причин быстрого роста злокачественных опухолей, поскольку они очень хорошо кровоснабжаются и получают гораздо больше питательных веществ на единицу массы опухоли по сравнению с нормальной тканью, обворовывая тем самым здоровые ткани организма. Усиленный ангиогенез в опухоли является одним из механизмов ее быстрого метастазирования, так как опухолевые клетки имеют свойство метастазировать по ходу кровеносных сосудов (вдоль стенок), или разносятся по всему организму с током крови [5].
Выводы
Способ диагностики рецидивирования и метастазирования злокачественных опухолей бедренной кости после эндопротезирования на основе измерения показателей перфузии обеспечивает 100 % чувствительность исследования.
Список литературы
1. Епифанова С.В. Роль магнитно-резонансной и компьютерной томографии в предоперационной оценке распространенности опухолей опорно – двигательной системы: Авто- реф. дисс… канд. мед. наук: спец. – М., 2013. – 21 с.
2. Greenspan A. Di erential Diagnosis in Orthopaedic Oncology. – Lippincott: Williams & Wilkins, 2007. – 637 р.
3. Крживицкий П.И. Клинико–лучевая диагностика метастатического поражения скелета // Практическая онкология. — 2011. — No 3. — С. 103—111.
4. Флетчер Р. Клиническая эпидемиология. Основы доказательной медицины. — М.: Медиа Cфера, 1998. — 352 с.
5. Осинский С, Ваупель П. Микрофизиология опухолей. – К.: Наук. думка, 2009. — 254 с.
6. Терновой н.К., Туз е.В., Колотилов н.н. Радиологическая диагностика злокачественных опухолей бедренной кости / Лучевая диагностика, лучевая терапія. – 2015. — No 1-2. – С. 35-42.
A METHOD FOR DIAGNOSING RECURRENCE AND METASTASIS OF MALIGNANT TUMORS AFTER TOTAL HIP ARTHROPLASTY
N. K. Ternovoy1, N. N. Kolotilov1.2, E. V. Tuz1, O. V. Ponomareva1, V. V. Vovk1
1Institute of Experimental Pathology, Oncology and Radiobiology. RE Kavetsky NAS 2Institute of Nuclear Medicine and Radiation diagnostics NAMS of Ukraine
Objective — to evaluate the information content of the method of diagnosis of recurrence and metastasis of malignant tumors of the femur a er total based on multidetector tomography perfusion measurement indicators.
Indices perfusion rate of blood ow, volumetric blood ow, transit time. On the basis of these indicators are developed quantitative criteria for determining recurrence and metastasis. 100% sensitivity of the method.
Key words: tumor femur, endoprosthesis, perfusion, recurrences, metastasis.