Місце віртуальної СКТ-цистоскопії в діагностичному алгоритмі раку сечового міхура
ДЕРЖАВНА УСТАНОВА
НАЦІОНАЛЬНИЙ ІНСТИТУТ РАКУ
Ткачов Андрій Олександрович
УДК 616.61 – 006.6 -073.756.8
МІСЦЕ ВІРТУАЛЬНОЇ СКТ-ЦИСТОСКОПІЇ В ДІАГНОСТИЧНОМУ АЛГОРИТМІ РАКУ СЕЧОВОГО МІХУРА
14.01.23 – променева діагностика, та променева терапія
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата
медичних наук
Київ - 2008
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Харківській медичній академії післядипломної освіти.
Науковий керівник: доктор медичних наук, професор
Дикан Ірина Миколаївна,
ДУ “Науково-практичний центр променевої
діагностики” АМН України, директор
Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор
Пасєчніков Сергій Петрович,
ДУ “Інститут урології” АМН України,
відділ запальних захворювань, завідуючий
доктор медичних наук, професор
Щербіна Олег Володимирович,
Національна медична академія
післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика,
професор кафедри радіології
Захист відбудеться “19” березня 2008 р. о 13 годині
на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.560.01 в Державній установі “Національний інститут раку” (03022, м. Київ, вул. Ломоносова, 33/43).
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Державної установи “Національний інститут раку” (03022, м. Київ, вул. Ломоносова, 33/43).
Автореферат розісланий “18”лютого 2008 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради
к. мед. наук, старший науковий співробітник С.О. Родзаєвський
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Проблема раку сечового міхура, який може за короткий час спричинити стійку інвалідизацію або смерть пацієнта, залишається однією з найбільш актуальних у сучасній онкоурології. Захворюваність на злоякісні новоутворення сечового міхура в Україні в 2003 склала 4801 випадків (10 випадків на 100 тис. населення) та посіла 10-е місце в структурі загальної онкологічної захворюваності. Кількість зареєстрованих смертей із цієї причини зросла до 2575 (5,4 на 100 тис.). Згідно з даними ВООЗ у 2005 р. в Європі діагностовано 109021 нових випадків раку сечового міхура; у США, за даними American Cancer Society за той же час – 63210.
Згідно загальновизнаних сучасних рекомендацій із загальної діагностики раку сечового міхура, “золотим стандартом” не лише виявлення, а й верифікації захворювання є трансуретральна резекція/біопсія екзофітної частини пухлини. Променевим методам дослідження приділяється увага переважно у визначенні стадії інвазивних форм раку.
З появою технології віртуальної ендоскопії (D.J.Vining еt al., 1994) ситуація дещо змінилась. Запропонована в 1996 р. віртуальна цистоскопія (ВЦ) (D.J.Vining еt al., 1996; Y.Narumi еt al., 1996) спочатку здобула визнання як альтернативний спосіб обстеження пацієнтів з порушенням прохідності уретри. В останнє десятиріччя, завдяки вдосконаленню програмного забезпечення постпроцесингу на сучасних спіральних рентгенівських комп’ютерних томографах, ВЦ за інформативністю впритул наблизилась до традиційної оптичної цистоскопії, переважаючи останню мінімальною інвазивністю та відсутністю контакту лікаря із фізіологічними середовищами пацієнта (T.M.Bernhardt, 2003; A.Ch.Tsili, 2004; W.J.Fu, 2005).
На даний час у науковій літературі досить детально відображені можливості метода в детекції пухлин сечового міхура, описані і його основні недоліки – неможливість візуалізації дрібних змін слизової оболонки та її кольорових характеристик (S.Jaume, 2003; K.D.Hopper, 2000). Проте, залишаються недостатньо визначеними критерії віртуального цистоскопічного зображення в нормі та патології, яка являє собою не лише власне захворювання сечового міхура, а і його патологічні зміни спричинені враженням суміжних органів. Мало уваги приділяється можливостям виявлення інфільтративних форм раку сечового міхура за допомогою ВЦ, питанням диференційної діагностики захворювань доброякісної та злоякісної природи (J.K.Kim, 2002; G.Regine, 2003). Не склалося й єдиної точки зору що до оптимальних способів контрастування сечового міхура та методики обстеження хворого у відповідності до певної клінічної ситуації. І, нарешті, залишаються дискутабельними інформативність віртуальної цистоскопії та її місце діагностичному алгоритмі раку сечового міхура (J.R.Fielding, 2002; S.H.Song, 2001).
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано у відповідності з планами науково-дослідних робіт Харківської медичної академії післядипломної освіти за № Державної реєстрації 0100 UK 004264.
Мета дослідження. Мета дослідження – підвищення ефективності діагностики раку сечового міхура шляхом застосування віртуальної СКТ- цистоскопії.
Завдання дослідження. Для досягнення поставленої мети визначені завдання:
Оптимізувати методику СКТ - віртуальної цистоскопії та визначити оптимальний спосіб штучного контрастування сечового міхура.
Визначити критерії незміненої слизової оболонки сечового міхура та розробити для віртуальної цистоскопії семіотику окремих патологічних процесів.
Визначити діагностичну інформативність СКТ- віртуальної цистоскопії при раку сечового міхура.
Визначити диференціально-діагностичні критерії раку сечового міхура для віртуальної цистоскопії.
Розробити науково обґрунтований алгоритм діагностики раку сечового міхура із застосуванням СКТ- віртуальної цистоскопії.
Об’єкт дослідження - пацієнти із захворюваннями сечового міхура та суміжних органів.
Предмет дослідження – пухлини та не пухлинні захворювання сечового міхура.
Контрольна група - особи, у яких у процесі обстеження патологічних змін сечового міхура та суміжних органів виявлено не було.
Методи дослідження. Дослідження ґрунтується на даних спіральної комп’ютерної томографії в режимі віртуальної цистоскопії, виконаної пацієнтам із підозрою на рак сечового міхура. Інформативність методу оцінювалась на підставі порівняння результатів променевого дослідження, оптичної цистоскопії, гістологічного дослідження.
Наукова новизна одержаних результатів. Уперше продемонстровано залежність інформативності віртуальної СКТ- цистоскопії від загального стану пацієнта, функції нирок, ємкості сечового міхура, прохідності уретри. Доведено необхідність адаптації методики штучного контрастування сечового міхура до конкретної клінічної ситуації. На підставі порівняльного аналізу результатів віртуальної та оптичної цистоскопії відокремлено СКТ - ознаки незміненої слизової оболонки сечового міхура, систематизовано семіотику патологічних процесів злоякісної та не злоякісної природи, розроблено диференційно-діагностичні критерії епітеліальних злоякісних новоутворень.
Практичне значення отриманих результатів. Результати дослідження дозволили розробити оптимальний алгоритм діагностики раку сечового міхура з використанням віртуальної СКТ-цистоскопії.
Систематизовані найоптимальніші методики формування зображення при різноманітній патології сечового міхура, конституційних та клінічних особливостях пацієнтів. Розроблена методика первинного подвійного контрастування порожнини сечового міхура.
Особистий внесок здобувача. Ідея і загальна концепція роботи належать автору. Дисертаційна робота виконана автором самостійно на базі урологічного та діагностичного відділень Алчевської міської лікарні. Підбір пацієнтів, оптична цистоскопія, оцінка аксіальних сканів, мультипланарної реконструкції та віртуальної цистоскопії проведені автором особисто. Розроблені диференційні критерії для більшості об’ємних утворень. Проведений аналіз отриманих даних щодо інформативності методу, вивчена сучасна література із цієї проблеми, розроблений алгоритм використання віртуальної цистоскопії в діагностиці раку сечового міхура.
Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації оприлюднені, обговорені та доповідалися на науково-практичній конференції „Онкологическая урология: от научных исследований к клинической практике” (Москва, 2004), XIII науково-практичній регіональної конференції урологів з міжнародною участю „Инфекция в урологии” (Харків, 2005), IV міжнародному урологічному симпозіумі „Диагностика и лечение рака мочевого пузыря” (Н.Новгород, 2005), XIV науково-практичної регіональної конференції урологів з міжнародною участю „Современные достижения онкоурологии” (Харків, 2006), Українській науково-практичній конференції „Стандартизація рентгенологічного, комп’ютерно-томографічного та магнітно-резонансного досліджень в діагностиці захворювань органів та систем” (Вінниця, 2006), українському конгресі радіологів УКР’2006 (Київ, 2006). Дисертаційна робота обговорена на засіданні кафедри урології ХМАПО.
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 12 наукових робіт, з них 4 – у фахових наукових виданнях, затверджених ВАК України, 8 – в матеріалах і тезах доповідей Конгресів, З'їздів і конференцій.
Структура дисертації. Текст дисертації викладений на 127 сторінках друкованого тексту. Складається з вступу, 6 розділів, висновку, висновків, практичних рекомендацій, списку використаної літератури, який містить 107 джерел (14 кирилицею і 93 латиною). Робота ілюстрована 46 рисунками, містить 24 таблиці.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Матеріал та методи дослідження. Обстежено 106 пацієнтів із захворюваннями сечового міхура та суміжних органів. Вік хворих коливався від 24 до 84 років. Контрольну групу склали 15 осіб, у яких у результаті комплексного обстеження патологічних змін сечового міхура та суміжних органів виявлено не було.
У всіх випадках комплексне обстеження крім СКТ включало УЗД, оптичну цистоскопію, лабораторні дослідження сечі та морфологічну верифікацію.
Розподіл пацієнтів за нозологічними формами захворювань наведено в таблиці 1. У 65 хворих (16 жінок, 49 чоловіків ) діагностовано рак сечового міхура. Первинні пухлини виявлені в 56 (86,2%) спостереженнях, рецидивні - в 9 (13,8%).
Таблиця 1
Розподіл пацієнтів за нозологічними формами захворювань
|
Нозологічна форма |
Кількість пацієнтів |
% |
|
Пухлини сечового міхура |
65 |
61,9 |
|
Доброякісна гіперплазія передміхурової залози |
14 |
13,8 |
|
Рак передміхурової залози |
5 |
4,5 |
|
Уретероцеле |
1 |
0,9 |
|
Променевий цистит |
6 |
5,4 |
|
Інфікована кіста урахусу |
1 |
0,9 |
|
Хронічний цистит |
4 |
3,6 |
|
Рак шийки матки |
2 |
1,8 |
|
Нейрогенний сечовий міхур |
2 |
1,8 |
|
Фіброміома тіла матки |
2 |
1,8 |
|
Рак прямої кишки |
1 |
0,9 |
|
Пацієнти після ТУР простати чи сечового міхура |
2 |
1,8 |
|
Позаорганні пухлини |
1 |
0,9 |
|
Разом: |
106 |
100 |
Загальна кількість пухлин, ураховуючи мультифокальний ріст у 15 (23,1%) випадках, дорівнювала 110. Частіше зустрічались новоутворення Т1 та Т2 стадії (табл. 2).
Таблиця 2
Розподіл пухлин сечового міхура за Т стадією
|
Ступінь інвазії |
n |
% |
|
Та |
9 |
8,3 |
|
Т1 |
46 |
41,8 |
|
Т2 |
36 |
32,7 |
|
Т3 |
14 |
12,7 |
|
Т4 |
5 |
4,5 |
Розподіл пухлин за розміром демонструє таблиця 3.
Таблиця 3
Розміри виявлених пухлин сечового міхура
|
Розмір, мм |
n |
% |
|
0-5 |
8 |
7,3 |
|
6-10 |
23 |
20,9 |
|
11-30 |
44 |
40,0 |
|
Більш 30 |
35 |
31,8 |
Спіральна комп’ютерна томографія виконана на однозрізовому апараті SeleCT SP (Marconi). Після отримання скан-плану, здійснювали дослідження з використанням наступних технічних параметрів: товщина зрізу 3,3 мм; інкримент – 1,5 – 1,9 (перевагу віддавали більшим показникам); пітч – 1,5; 120 kV; 84 mAs. Вивчали аксіальні скани, проводили мультипланарну реконструкцію та інтралюмінальну інтерактивну навігацію. Останню здійснювали за допомогою комерційної програми Voyager. В основі програмного забезпечення для тривимірної реконструкції лежав алгоритм поверхневого відтворення.
Використовували три основних методики контрастування сечового міхура: внутрішньовенне введення 76% розчину меглюмінової солі діатризоатної кислоти - 4 (3,8%) пацієнти; ретроградне заповнення сечового міхура 10% розчином меглюмінової солі діатризоатної кислоти - 14 (13,2%) пацієнтів; заповнення порожнини сечового міхура повітрям - 88 (83,0%) пацієнтів. Остання методика модифікована до первинно подвійного контрастування: одночасно із повітрям в порожнину сечового міхура вводилося 2-3 мл 76% розчину меглюмінової солі діатризоатної кислоти.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
Для визначення оптимального засобу контрастування порожнини сечового міхура здійснено оцінку трьох відомих варіантів:
ретроградне введення кімнатного повітря;
ретроградне введення 10% розчину меглюмінової солі діатризоатної кислоти;
внутрішньовенне введення 76% розчину меглюмінової солі діатризоатної кислоти.
та оригінальної методики первинного подвійного контрастування.
Використання кімнатного повітря надало змогу отримати значний контрастний градієнт (940-970 НU) та оптимальне розтягнення сечового міхура у всіх 88 пацієнтів. Це забезпечило високу якість віртуального зображення в 100% випадках. Дана методика дозволила виявити 90 з 98 (91,8%) пухлин. Усі помилково-негативні результати були обумовлені новоутвореннями, локалізованими в проекції шийки або трикутника Льето. З них - 5 за максимальним розміром не перебільшували 5 мм, 3 - вдавалися у порожнину сечового міхура менш ніж на 5 мм та мали співвідношення висоти екзофітної частки з ширино основи (В/Ш) менше 0,2 ( так звані “сидячі” пухлини).
Завдяки створенню між трьома середовищами (порожнина сечового міхура – стінка сечового міхура – паравезікальна клітчатка) суттєвої контрастної різниці, ця методика дозволила більш чітко візуалізувати на двомірних зображеннях не лише екзофітну частку новоутворення, а й пухлинну інфільтрацію стінки міхура. Найсуттєвіші проблеми при застосуванні даного способу контрастування створювала залишкова сеча. В 69 (78,4%) випадках висота її стовпа була більше 3 мм. Мінімальний розмір об’ємного утворення, яке теоретично можливо виявити за допомогою ВЦ також становить 3 мм. Отже лише у 21,6% пацієнтів ми могли обмежитись скануванням в одній позиції без втрати чутливості метода. В решті спостережень за наявності залишкової сечі вдавалися до поліпозиційного обстеження. З метою зменшення променевого навантаження ми оптимізували відбір пацієнтів, що потребували поліпозиційного сканування, шляхом застосування методики первинного подвійного контрастування порожнини сечового міхура (введення разом з повітрям 2-3 мл 76% розчину меглюмінової солі діатризоатної кислоти). Зважаючи на невелику частоту виникнення ракових пухлин у передній стінці сечового міхура (в нашому дослідженні 7 (6,4%) випадків), сканування починали в положенні хворого лежачи на животі. Цей спосіб дозволив оцінити стан внутрішньої поверхні стінки під рівнем залишкової сечі на аксіальних сканах. У разі підозри на наявність пухлини виконували додаткове сканування у положенні хворого лежачі на спині.
Другим за частотою використання був спосіб контрастування за допомогою ретроградного введення 10% розчину меглюміновой солі діатризоатної кислоти (14 (13,2%) пацієнтів). Цей метод також забезпечував гарну якість віртуального зображення в усіх випадках. Помилково-негативні результати були відсутні. Для оцінки усієї поверхні було достатньо сканування в одній позиції. Але метод мав певні обмеження в детекції інфільтративних змін у стінці на двомірних зображеннях та супроводжувався формуванням специфічного артефакту через наявність повітряного пухирця на поверхні рідини. На віртуальних цистоскопічних зображеннях останній симулював об’ємне утворення в усіх 14 спостереженнях, і уникнути діагностичної помилки вдалося лише завдяки вивченню аксіальних сканів.
Найменша кількість досліджень виконана із контрастуванням сечового міхура після внутрішньовенного введення 76% розчину меглюмінової солі діатризоатної кислоти (4 (3,8%) пацієнти). Показаннями до застосування екскреторної методики були: стриктура уретри (2 випадки), відмова від катетеризації (1), необхідність одночасного обстеження нирок та сечоводів (1). У 3 спостереженнях отримані якісні віртуальні зображення внутрішньої поверхні сечового міхура, в одному випадку при порушенні функції нирок мінімальний рівень контрастного градієнту виявився недостатнім для побудови якісної віртуальної цистограми. Відсутність помилково-негативних результатів і відомих, притаманних цьому способу специфічних недоліків, в наших спостереженнях пояснюється, напевне, їх малим числом.
Запропоновано низку методичних прийомів, спрямованих на усунення перешкод інтерпретації зображень, які зумовлені типовими для віртуальної СКТ – цистоскопії артефактами.
Для уникнення артефакту, який виникає через наявність фрагменту катетера в ділянці його контакту зі стінкою органа, припиняли введення катетера одразу після проходження міхурово-уретрального сегмента.
Запобігти появі дихальних та рухових артефактів дозволили відмова від повної затримки дихання (поверхневе дихання) та адекватне заповнення сечового міхура (відсутність імперативних позивів).
Так звані “дірчасті” артефакти обумовлені потоншенням стінки сечового міхура в зоні контакту з черевною порожниною або товстою кишкою. Способу запобігти їх утворенню не існує, проте наявність цього типу артефактів свідчить про відсутність будь-яких інфільтративних змін в даній ділянці стінки сечового міхура.
Аналіз отриманих результатів продемонстрував, що при створенні між внутрішнім середовищем та слизовою оболонкою сечового міхура градієнту щільності понад 100 HU, спосіб штучного контрастування не впливає ані на якість зображення, ані на інформативність методу. Значущими чинниками були виявились лише ступінь наповнення (розправлення) органа та можливість дослідження всієї внутрішньої поверхні сечового міхура. Не менш важливим діагностичним аспектом є й отримання поряд із віртуальними цистоскопічними якісних аксіальних зображень. Додатковим критерієм є зручність інтерпретації двомірних зображень.
Таким чином, вибір способу контрастування повинен залежати від: характеру росту пухлини; фізіологічної ємкості сечового міхура; загального стану пацієнта; необхідності дослідження верхніх сечовивідних шляхів: стану функції нирок; прохідності уретри. Усі вищенаведені чинники передбачає запропонований алгоритм вибору способу штучного контрастування сечового міхура при віртуальній СКТ- цистоскопії (рис. 1).
Рис. 1. Алгоритм вибору способу контрастування порожнини сечового міхура при віртуальній СКТ- цистоскопії.
Вивчення віртуального СКТ-зображення внутрішньої поверхні сечового міхура продемонструвало його відмінність від традиційного вигляду при оптичній цистоскопії (неможливість передачі кольорових характеристик слизової оболонки та її дрібних структурних елементів). Насамперед це стосувалося оцінки анатомічних особливостей трикутника Льєто: незмінені вічка сечоводів були візуалізовані лише в 3 (2,8%) випадках, міжсечовідна складка - в 32 (30,2%) спостереженнях. Проте, віртуальна цистоскопія дозволяла виявляти післяопераційні зміни, трабекулярну перебудову стінки сечового міхура, здійснювати диференційну діагностику між переважною більшістю об’ємних утворень.
На підставі проведених досліджень виявлено ряд особливостей формування віртуальних СКТ-цистоскопічних зображень пухлин сечового міхура. Кальціфікати та ділянки некрозу на поверхні новоутворень, навіть досить великі, при віртуальній цистоскопії не візуалізувались в жодному зі спостережень.
Усі новоутворення з горбистою та рівною поверхнею мали аналогічний вигляд як при оптичній, так і при віртуальній цистоскопії. У той же час, ворсинчаста поверхня пухлини не знайшла свого відображення при віртуальному дослідженні. Усі новоутворення, що не перевищували за максимальним розміром 10 мм, були описані за даними віртуальної СКТ-цистоскопії як такі, що мають рівну поверхню (23 випадки). Більші пухлини, як правило, були горбистими (46 спостережень). Але за наявності коротких ворсин однієї довжини, поверхня новоутворення виглядала рівною (3 новоутворення).
При виявленні під час оптичної цистоскопії тонкої ніжки пухлини, остання в усіх випадках візуалізувалася і у віртуальному режимі. Більш того, сканування у двох положеннях (5 спостережень) дозволило диференціювати тонку основу навіть тоді, коли традиційне оптичне дослідження не надало такої інформації.
Можливість визначення границь основи пухлини залежала від характеру її росту та ступеня інвазії у стінку міхура. Найбільш значущим критерієм оцінки виявися коефіцієнт співвідношення висоти екзофітної частки до її ширини (табл. 4).
Таблиця 4
Залежність контуру основи від коефіцієнту висота/ширина
|
Коефіцієнт висота/ширина |
не визначається |
визначається |
||
|
нечіткий |
чіткій |
ніжка |
||
|
0-0,2 |
16 |
|||
|
0,21-0,29 |
4 |
|||
|
0,3-0,39 |
4 |
4 |
||
|
0,4-1,0 |
62 |
|||
|
Більш 1,0 |
3 |
9 |
Узагальнені дані про вірні та помилкові результати віртуальної СКТ-візуалізації раку сечового міхура наведені в таблицях 5 і 6.
Таблиця 5
Результати ВЦ у візуалізації пухлин при раку сечового міхура
|
Результати |
Істинні |
Помилкові |
||
|
позитивні |
негативні |
позитивні |
негативні |
|
|
Кількість пухлин |
102 |
35 |
6 |
8 |
Таблиця 6
Характеристика пухлин при раку сечового міхура не візуалізованих методом ВЦ
|
Максимальний розмір (мм) |
Висота |
Локалізація |
|||||
|
до 5 |
від 5 |
до 5 |
від 5 |
шийка |
трикутник |
паратри-гональна |
|
|
Та |
5 |
0 |
5 |
0 |
2 |
1 |
2 |
|
Т1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
||
|
Т2 |
0 |
2 |
2 |
0 |
1 |
1 |
Найбільш значущими факторами, що вплинули на можливість виявлення пухлин, були їх розмір та локалізація. У 100% випадків діагностувалися лише ті новоутворення, які вдавалися у порожнину сечового міхура більше ніж на 5 мм. Коли максимальний розмір пухлин не перевищував 5 мм, візуалізувалися тільки такі, які локалізувалися поза зоною шийки чи трикутника Льєто. Аналогічні закономірності відмічені і при “сидячих” пухлинах. Серед 6-ти таких новоутворень було діагностовано лише 3. Ознаками, які надали можливість правильно інтерпретувати зображення, були горбиста поверхня (з окремими екзофітними осередками із співвідношенням висота/ширина > 0,2) та локалізація поза межами трикутника Льєто. Три інших пухлини з рівною поверхнею в проекції трикутника Льєто на віртуальних СКТ-цистоскопічних зображеннях не візуалізувалися.
Загальні показники діагностичної інформативності віртуальної СКТ-цистоскопії при раку сечового міхура наведені в таблиці 7.
Таблиця 7
Діагностична інформативність ВЦ при раку сечового міхура
|
Показники інформативності |
M±m , % |
|
Чутливість |
92,4±2,52 |
|
Специфічність |
85,3±3,37 |
|
Точність |
90,7±2,76 |
|
Рівень позитивної оцінки |
94,4±2,19 |
|
Рівень негативної оцінки |
81,4±3,71 |
Отже, не зважаючи на певні переваги об`ємно-просторового уявлення про патологічні зміни у сечовому міхурі, чутливість, а особливо специфічність, методу виявились дещо низькими для детекції та диференційної діагностики пухлинних та непухлинних захворювань.
Віртуальна цистоскопія є похідною, тобто невід’ємною частиною спіральної комп’ютерної томографії. Отже діагностика патологічного процесу сечового міхура із застосуванням будь-яких трьох- або чотирьохвимірних реконструкцій при СКТ неповноцінна без аналізу позрізових зображень. Поєднання даних віртуальної цистоскопії та двовимірних зображень дозволило отримати чіткі диференційно-діагностичні критерії для більшості об’ємних утворень сечового міхура.
Так, уретероцеле безпомилково діагностували за допомогою визначення характерної щільності на аксіальних сканах (-4+5 НU для уретероцеле проти +15+40 НU для схожої по зовнішньому вигляду та розташуванню папілярної пухлини).
У разі наявності контакту із слизовою оболонкою згортки крові при віртуальної цистоскопії мала типову неправильну форму, а основа їх була або неоднорідною або непропорційно малою. Нефіксовані згортки змінювали локалізацію при поліпозіційному дослідженні.
Середня доля або внутрішньоміхуровий компонент простати у разі Ії доброякісної гіперплазії діагностували на підставі наступних критеріїв:
супутні трабекулярні зміни в стінці сечового міхура;
характерне симетричне розташування відразу за отвором уретри. З 110 пухлин сечового міхура жодна не мала аналогічної локалізації.
Диференційний діагноз інвазії злоякісного ураження простати у сечовий міхур проводили на основі збільшення розмірів залози на аксіальних сканах, та наявності асиметричного бугристого компоненту в зоні проекції простати при віртуальної цистоскопії.
Критерієм, що дозволяв виявити первину локалізацію онкологічного процесу (рак сечового міхура або рак сусідніх органів), був мінімальний внутрішньоміхуровий компонент при наявності масивного пухлинного конгломерату з сусіднього органу, що виявлялось за допомогою двовимірних зображень.
При поєднанні даних віртуальної цистоскопії з двомірними зображеннями показники діагностичної інформативності виявились вищими на 4 – 7%. Особливого значення набуло підвищення специфічності метода до 92,7% ( табл. 8).
З метою визначення місця віртуальної СКТ-цистоскопії в діагностичному алгоритмі раку сечового міхура проведено порівняльний аналіз можливостей візуалізації новоутворень віртуальним та традиційним оптичним методами.
Таблиця 8
Діагностична ефективність СКТ з етапом ВЦ при раку сечового міхура
|
Показники інформативності |
ВЦ, M±m , % |
СКТ з етапом ВЦ, M±m , % |
|
Чутливість |
92,4±2,52 |
95,5±1,97 |
|
Специфічність |
85,3±3,37 |
92,7±2,48 |
|
Точність |
90,7±2,76 |
94,7±2,13 |
|
Рівень позитивної оцінки |
94,4±2,19 |
97,2±1,57 |
|
Рівень негативної оцінки |
81,4±3,71 |
88,3±3,06 |
За допомогою оптичної цистоскопії у 61 пацієнта було виявлено 90 (84,9%) пухлин з 106. Усі не візуалізовані новоутворення були частиною мультифокального процесу. Причиною помилково-негативних результатів у 9 (56,3%) випадках була низька якість оптичного середовища, ще у 7 (43,7%) - особливості розташування новоутворень. Показники інформативності віртуальної цистоскопії виявились дещо кращими: 102 (92,7%) з 110. Але висновок про мультицентричний характер ураження зроблено лише у 5 випадках.
Описати характер росту новоутворення, його границі та просторову локалізацію вдавалося краще за допомогою віртуального дослідження. Лише у 2 (1,9%) із 102 випадків цьому заважали крупні згортки крові на поверхні пухлин. При оптичній цистоскопії тотожна характеристика була надана лише 66-ти (73,3%) з 90 візуалізованих пухлин. В 12 (50,0%) випадках причиною отримання обмеженої інформації була низька якість оптичного середовища; в 4 (16,7%) - локалізація в зоні шийки та за більш великою пухлиною; в 8 (33,3%) - великі розміри екзофітної частки новоутворення.
Причини помилково-негативних результатів булли різними для кожного з методів. Основним фактором, що впливав на чутливість віртуальної цистоскопії, був розмір новоутворення. Локалізація та характер росту мали значення лише для невеликих пухлин. В той же час, два останніх фактори мали суттєве значення при проведенні традиційної цистоскопії.
Основною перевагою оптичної цистоскопії над методами променевої діагностики прийнято вважати можливість планування об’єму трансуретральної резекції або біопсії екзофітної частки пухлини. Найважливішими характеристиками новоутворення, що визначають показання для малоінвазивного втручання є: розмір, ступінь інвазії у стінку, локалізація та співвідношення із вічками сечоводів.
За допомогою віртуальної цистоскопії в усіх спостереженнях точно визначені розмір та локалізація новоутворень. Отримане уявлення про анатомічні особливості трикутника Льєто та стан нижньої третини сечоводів (аксіальні скани) дозволив локалізувати пухлини відносно вічок сечоводів.. Зовнішній вигляд новоутворення (ВЦ) в поєднанні зі ступенем потовщення стінки на двовимірних зображеннях надавав інформацію про Т стадію, необхідну для планування ТУР.
За ствердженням переважної кількості фахівців (Б.Н. Матвеев, 2001; М.И. Коган, 2002) у діагностичному алгоритмі раку сечового міхура СКТ вважається доцільною для точного визначення стадії доказаного інвазивного злоякісного новоутворення.
Висновки
У дисертації наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення актуального наукового завдання – підвищення ефективності діагностики раку сечового міхура шляхом застосування віртуальної СКТ-цистоскопії.
Віртуальна СКТ-цистоскопія є інформативним методом візуалізації об’ємних утворень сечового міхура. При висоті понад 5 мм вони виявляються у 100% спостережень. Точність методу становить 90,7%, специфічність - 85,3%, чутливість - 92,4%.
Неможливість адекватного відображення кольорових та структурних особливостей досліджуваної поверхні не дозволяє використовувати віртуальну цистоскопію як самостійний спосіб диференційної діагностики об’ємних утворень сечового міхура. Проте, комплексна оцінка віртуальних та двовимірних СКТ-зображень дозволяє підвищити показник специфічності метода від 85,3% до 92,7%.
Розроблено спосіб первинного подвійного контрастування порожнини сечового міхура, який дозволяє уникнути зайвого опромінення пацієнтів завдяки обмеженню показань до поліпозиційного сканування.
Оптимальний спосіб контрастування сечового міхура залежить від конкретної клінічної ситуації, а його вибір є індивідуальним у кожного пацієнта. Розроблено алгоритм вибору способу контрастування в залежності від характеру росту пухлини, фізіологічного об’єму сечового міхура, загального стану пацієнта, необхідності дослідження верхніх сечовивідних шляхів, стану функції нирок та прохідності уретри.
Віртуальна СКТ-цистоскопія поступається традиційній оптичній в оцінці кольорових характеристик та дрібних структурних змін досліджуваної поверхні. Натомість променевий метод дослідження надає достатню інформацію про стадію, просторову орієнтацію злоякісного новоутворення, його співвідношення із трикутником Льєто та вічками сечоводів, що дозволяє визначити показання для трансуретральної резекції сечового міхура та здійснити віртуальне планування хірургічного втручання.
Визначене місце віртуальної СКТ-цистоскопії у діагностичному алгоритмі раку сечового міхура. Доведено, що використання цього методу доцільне у пацієнтів з симптомним перебігом захворювання та у хворих, яким проведення оптичної цистоскопії неможливе на етапі первинної діагностики пухлини.
Практичні рекомендації
Віртуальну СКТ- цистоскопію слід застосовувати у пацієнтів, що мають клінічні прояви захворювання (макрогематурія, об’ємне утворення у проекції сечового міхура, дизурічні розлади, що не пов’язані з первинним запальним процесом).
На етапі збору „сирих” даних слід використовувати методику тонких зрізів: товщина скану – не більше 3 мм, інкримент – 1,5 – 1,9, пітч – 1,5.
Вибір способу контрастування повинен залежати від декількох факторів: характеру росту пухлини, фізіологічної ємкості сечового міхура, загального стану пацієнта, необхідності дослідження верхніх сечовивідних шляхів, стану функції нирок, прохідності уретри. При використанні ретроградного введення контрасту для запобігання ускладнень слід дотримуватись правил катетеризації та застосовувати гелі з антисептичною та знеболювальною дією.
Для отримання якісного зображення слід забезпечити контрастний градієнт між порожниною та стінкою сечового міхура більше 100 HU. Адекватна інтерпретація віртуального зображення можлива при умові оптимального розправлення органу. Остання умова також запобігає виникненню „дірчатих артефактів”.
Уникнути появи „дихальних” артефактів при використанні тонких зрізів можливо, відмовившись від затримки вдиху. На наш погляд, слід обмежитись рекомендаціями не робити значних коливань передньою стінкою живота. Оптимальним засобом вирішення цієї проблеми є використання мультидетекторних томографів.
При контрастуванні за допомогою повітря для вирішення проблеми залишкової сечі доцільно використовувати поліпозиційне сканування.
Максимальні показники інформативності методу у детекції пухлин сечового міхура можливі при спільній оцінці двовимірних та тривимірних сканів.
Зіставлення лінійних розмірів, форми пухлини та потовщення стінки сечового міхура дозволяють прогнозувати Т-стадію в об’ємі, необхідному для планування трансуретральної резекції.
Список праць, обпублікованих за темою дисертації
Переверзєв О.С., Щукін Д.В., Ткачов А.О, Копитін М.О., Косенко А.Н. КТ- віртуальна цистоскопія - наш перший досвід // Променева діагностика, променева терапія. – 2005. - № 1. – С.54-59. Самостійно проаналізовані історії хвороб пацієнтів, проведена оптична цистоскопія, оцінені дані віртуальної СКТ- цистоскопії та написана основна частина статті. Здійснював самостійно, або приймав участь у більшості оперативних втручань.
Переверзев А.С., Щукин Д.В., Ткачев А.А, Копытин М.А., Косенко А.Н., Просяников Н.В. Виртуальная семиотика опухолей мочевого пузыря // Урология. – 2005. - № 4. – С.39-47. Самостійно проаналізовані історії хвороб пацієнтів, проведена оптична цистоскопія, оцінені дані віртуальної СКТ- цистоскопії та написана основна частина статті. Виконував самостійно, або приймав участь у більшості оперативних втручань.
Ткачов А.О., Косенко А.Н., Копитін М.О., Щукін Д.В., КТ-віртуальна цистоскопія: оптимізація контрастування сечового міхура // Променева діагностика, променева терапія. – 2007. - № 1. – С.64-69. Самостійно проаналізовані історії хвороб пацієнтів, проведена оптична цистоскопія, оцінені дані віртуальної СКТ- цистоскопії та написана основна частина статті. Виконував самостійно, або приймав участь у більшості оперативних втручань. Розроблено алгоритм вибору оптимального способу контрастування в залежності від характеру процесу та супутньої патології.
Ткачев А.А. Виртуальная цистоскопия: возможности, ограничения, перспективы // Международный медицинский журнал. – 2006. – Том 12, № 1. – С.103-106.
Ткачев А.А, Копытин М.А., Косенко, Гичкин Ю.К., Дорофеева Н.А. Возможности виртуальной цистоскопии в диагностике рака мочевого пузыря // Материалы III съезда онкологов и радиологов СНГ. – Минск, 2004. – С.370.
Ткачев А.А., Копытин М.А., Косенко А.Н., Просяников Н.В., Гичкин Ю.К. Место спиральной компьютерной томографии с использованием режима виртуальной цистоскопии в диагностическом алгоритме хронического цистита // Материалы XIII научно-практической региональной конференции урологов с международным участием „Инфекция в урологии”. – Харьков, 2005. – С.239-242.
Переверзев А.С., Щукин Д.В., Ткачев А.А, Копытин М.А., Косенко А.Н., Просяников Н.В. Виртуальная КТ- цистоскопия в диагностике опухолей мочевого пузыря // Материалы IV международного урологического симпозиума „Диагностика и лечение рака мочевого пузыря”. - Н.Новгород, 2005. – С.69-70.
Копитін М.О., Косенко А.Н., Ткачов А.О, Гичкін Ю.К., Шкондін О.М. Використання спіральної комп’ютерної томографії та КТ- віртуальної цистоскопії в діагностиці патології сечового міхура // Матеріали конгресу радіологів України УКР’2006. - Київ, 2006. – С.89-90.
Копитін М.О., Косенко А.Н., Ткачов А.О, Гичкін Ю.К., Дорошенко О.Н. Використання спіральної комп’ютерної томографії та КТ-віртуальної цистоскопії в діагностиці патології сечового міхура // Матеріали Української науково-практичної конференції „Стандартизація рентгенологічного, комп’ютерно-томографічного та магнітно-резонансного досліджень в діагностиці захворювань органів та систем”. - Вінниця, 2006. – С.85-86.
Копытин М.А., Косенко А.Н., Ткачев А.А., Гичкин Ю.К. Сравнительная оценка эффективности ультразвукового исследования и спиральной компьютерной томографии с использованием виртуальной цистоскопии в диагностике рака мочевого пузыря // Материалы научно-практической конференции „Ультразвукова та функціональна діагнгостика в ангіології” – Київ, 2006. – С.32-33.
Переверзев А.С., Щукин Д.В., Ткачев А.А, Копытин М.А., Косенко А.Н., Просяников Н.В. Виртуальная КТ-цистоскопия в диагностике опухолей мочевого пузыря // Материалы XIV научно-практической конференции „Современные достижения онкоурологии”. – Харьков, 2006. – С.147-151.
Косенко А.Н., Копитін М.О., Дорошенко О.М., Гичкін Ю.К., Ткачов А.О. Порівняння можливостей ультразвукового дослідження та спіральної комп’ютерної томографії з використанням віртуальної цистоскопії у виявленні раку сечового міхура // Матеріали науково-практичної конференції „Актуальні питання використання сучасного рентгенологічного обладнання” – Ялта, 2007. – С. 54 – 55.
АННОТАЦИЯ
А.А.Ткачев. Место виртуальной СКТ-цистоскопии в диагностичес-ком алгоритме рака мочевого пузыря. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.01.23 – лучевая диагностика, и лучевая терапия. Государственное учреждение “Национальный институт рака”, Киев, 2008.
Диссертация посвящена вопросу повышения эффективности выявления опухолей мочевого пузыря путем использования в диагностическом алгоритме виртуальной СКТ-цистоскопии.
В диссертации представлены результаты исследования 106 пациентов с различной патологией мочевого пузыря, среди которых преобладала группа с раком мочевого пузыря – 65 (61,9%). Контрольную группу, в которой какие-либо изменения в мочевом пузыре отсутствовали, составили 15 человек. Все пациенты подверглись комплексному обследованию, которое включало в себя лабораторные исследования, ультрасонографию, оптическую цистоскопию, гистологическое исследование операционного материала. СКТ проводили при помощи однослайсового томографа SeleCT SP (Marconi). Использовали следующие технические параметры: толщина среза – 3,3 мм, инкримент – 1,5-1,9, питч – 1,5. Полость мочевого пузыря контрастировали путем ретро-градного введения комнатного воздуха (88 пациентов) или 10% раствором меглюминовой соли диатризоатной кислоты (14 пациентов). У 4 пациентов 76% раствор меглюминовой соли диатризоатной кислоты вводили внутривенно. Интерактивную интралюминальную навигацию осуществляли при помощи коммерческой программы Voyager.
Сравнение трех методик контрастирования продемонстрировало, что при создании между слизистой органа и его полостью контрастного градиента более 100 HU и адекватном расправление мочевого пузыря вид контрастного вещества не влиял на качество виртуального изображения. Для достижения данных условий целесообразно использовать предложенный алгоритм выбора оптимального способа контрастирования в зависимости от общего состояния пациента, физиологической емкости мочевого пузыря, состояния верхних мочевыводящих путей, вида экзофитной части опухоли, проходимости уретры.
Внешний вид внутренней поверхности при виртуальной цистоскопии отличался от традиционных оптических изображений. Это связано с невоз-можностью метода передавать мелкие структурные особенности и цветовые характеристики изучаемой поверхности. Проведение дифференциальной диагностики между различными объемными образованиями было возможным при помощи добавочных критериев и данных двухмерных изображений. Виртуальная семиотика опухолей мочевого пузыря зависела от их размеров и вида экзофитной части. Ворсинчатая поверхность, в отличие от гладкой и бугристой, не находила своего отображения. Все новообразования данного вида описывались как гладкие или бугристые в зависимости от размеров и характера ворсин. Основание опухоли визуализировалось четко, в тех случаях, когда экзофитный компонент преобладал над эндофитным. При инфильтративных формах (соотношение высоты и ширины менее 0,2) границы новообразования определялись по нарушению циркулярной складчатости.
Анализ полученных результатов продемонстрировал высокие возмож-ности виртуальной СКТ-цистоскопии в выявлении опухолей мочевого пузы-ря – из 110 новобразований при помощи данной методики были визуализиро-ваны 102. Причинами ложно-отрицательных результатов были опухоли, которые вдавались в полость мочевого пузыря менее чем на 5 мм и распо-лагались в шейки или проекции треугольника Льето. Показатели информа-тивности были следующими: чувствительность – 92,4±2,52%, специфичность – 85,3±3,37%, точность – 90,7±2,76%. Наиболее важным фактором, влияю-щим на возможность детекции опухолей, является их размер. Выявлена пря-мая корреляционная зависимость. t-критерий для новообразований до 5 мм в максимальном размере или более 5 мм равняется 3,8. Аналогичные показатели (t-критерий 3,4) получены при оценке максимальной высоты экзофитной части - до 5 мм и более 5 мм.
Сравнение оптической и виртуальной цистоскопии продемонстрировало ряд преимуществ метода – минимальная инвазивность, 100% возможность выявления опухолей вдающихся в полость мочевого пузыря более чем на 5 мм вне зависимости от локализации, качества оптической среды, проходимости уретры, емкости мочевого пузыря. Недостатки виртуальной цистоскопии удалось преодолеть либо при помощи совместной оценки с двухмерными изображениями (низкие возможности в описании анатомии треугольника Льето), либо благодаря адекватному использованию метода в диагностическом алгоритме (выявление опухолей размером менее 5 мм, невозможность диагностики рака in situ). Оптимальным местом является этап выявления опухоли у пациентов с клиническими проявлениями заболевания. В этом случае спиральная компьютерная томография с методикой виртуальной цистоскопии позволяет выявить опухоль в проекции мочевого пузыря и провести дифференциальный диагноз и оценку Т-стадии в объеме необходимом для планирования дальнейшей лечбно-диагностической эндоскопической манипуляции.
По результатам исследования разработаны практические рекомендации относительно эффективного использования виртуальной СКТ-цистоскопии в диагностике рака мочевого пузыря.
Ключевые слова: виртуальная СКТ-цистоскопия, рак мочевого пузыря, оптическая цистоскопия, опухоль мочевого пузыря.
АНОТАЦІЯ
А.О.Ткачов. Місце віртуальної СКТ-цистоскопії в діагностичному алгоритмі раку сечового міхура. – Рукопис.
Дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук по спеціальності 14.01.23 – променева діагностика, променева терапія. Державна установа “Національний інститут раку”, Київ, 2008.
Дисертація присвячена проблемі підвищення ефективності виявлення пухлин сечового міхура шляхом використання віртуальної СКТ-цистоскопії у діагностичному алгоритмі.
Результати базуються на даних обстеження 106 пацієнтів з різноманітною патологією сечового міхура, серед котрих переважали хворі на рак сечового міхура – 65 (61,9%). Загальна кількість пухлин дорівнювалась 100. Дослідження проведені за допомогою одношарового спірального комп’ютерного томографу SeleCT SP (Marconi) з використанням наступних технічних параметрів: товщина зрізу 3,3 мм; інкримент – 1,5 – 1,9 (перевагу віддавали більшим показникам); пітч – 1,5; 120 kV; 84 mAs. Контрастування порожнини сечового міхура здійснювали за допомогою трьох методик: ретроградне введення кімнатного повітря (88 пацієнтів) або 10% розчину меглюмінової солі діатризоатної кислоти (14 пацієнтів), та внутрішньовенне введення 76% розчину меглюмінової солі діатризоатної (4 пацієнта). Інтерактивну інтралюмінальну навігацію здійснювали за допомогою комерційної програми Voyager. Оптичну цистоскопію застосовували у 95 хворих.
На основі отриманих даних розроблен алгоритм вибору оптимального способу контрастування сечового міхура.
Описана віртуальне зображення внутрішньої поверхні сечового міхура в нормі та при різноманітної патології. Надані характеристики пухлин сечового міхура в залежності від виду поверхні, Т-стадії.
Отримані високі показники інформативності метода у виявлені пухлин сечового міхура: точність - 90,7±2,76%, специфічність - 85,3±3,37%, чутливість - 92,4±2,52%. Помилково-негативні результати мали місце у 8 випадках (пухлини розташовані у шийці чи трикутнику Льєто з висотою менш 5 мм).
Порівняння оптичної та віртуальної СКТ-цистоскопії дозволило виявити переваги та недоліки останньої та розробити алгоритм ії оптимального використання в діагностичному алгоритмі. Найбільш ефективним є застосування методу на етапі виявлення у пацієнтів з клінічними проявами захворювання.
Ключеві слова: віртуальна СКТ-цистоскопія, рак сечового міхура, пухлина сечового міхура, оптична цистоскопія.
ANNOTATION
A. Tkachov. The place of virtual helical CT cystoscopy in the diagnostic algorithm for bladder cancer.
The thesis on competition for a scientific degree of a candidate of Medical Sciences in speciality 14.01.23 – radiation diagnostics and radiation therapy. The State Institute of Cancer, Kiev, 2008.
The thesis deals with the matter of increasing the efficacy of bladder cancer detection with the help of virtual helical CT cystoscopy within the diagnostic algorithm.
The results are based on the data of examination of 106 patients with different lesions of urinary bladder with bladder cancer prevailing - 65 (61.9%). The total number of tumors was 100. The CT cystoscopy was performed with the help of SeleCT SP (Marconi) single slice spiral computer tomograph with the slice thickness of 3.3 mm, increment 1.5-1.9 (the advantage was given to higher scores); pitch 1.5; 120 kV and 84 mAs. In application of contrast agents for the cavity were used three methods: retrograde intake of the room air (88 patients) or 10% Diatrizoate Meglumine and Diatrizoate Sodium Solution (14 patients), and intravenous injection of 76% Diatrizoate Meglumine and Diatrizoate Sodium Solution (4 patients). Interactive intraluminal navigation was performed with the help of Voyager commercial program. Optical cystoscopy was used in 95 patients.
On the basis of the findings selection of an optimal contrast agent algorithm was developed.
Virtual images of normal and abnormal interior surface of the bladder were described. Properties of bladder tumors depending on the type of surface and T-stage were presented.
The level of sensitivity, accuracy, specificity of this method was 92,4±2,52%, 90,7±2,76% and 85,3±3,37% correspondingly. The false-positive results occurred in 8 cases (tumors were located in the neck of the bladder or in Lieutaud’s triangle less than 5mm high).
Comparison of optical and virtual helical CT cystoscopy allowed to identify advantages and disadvantages of the latter and to develop the algorithm of its optimal utilization in the diagnostic algorithm.
More effective is the use of virtual helical CT-cystoscopy on the stage of detection in patients with clinical bladder cancer symptoms.
Key words: virtual helical CT-cystoscopy, bladder cancer, bladder tumor, optical cystoscopy.
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ
ВСШ – верхні сечові шляхи
ВЦ – віртуальна цистоскопія
СКТ – спіральна комп’ютерна томографія
ТУР – трансуретральна резекція
УЗД – ультразвукова діагностика