Применение лучевых методов визуализации злокачественных опухолей

Лучевая диагностика включает в себя методы, основанные на получении изобра­жений, связанных с использованием различного излучения — проходящего через из­лучаемый объект, излучаемого им или отраженного от него. Регистрация изображе­ний может осуществляться в аналоговом режиме непосредственно (без компьютер­ной обработки) и в цифровом (с так называемой цифровой компьютерной обработ­кой) на дисковых, бумажных и пленочных носителях.

К основным видам лучевой диагностики относятся:

1) рентгенодиагностика:

— базовая рентгенодиагностика;

— компьютерная томография;

— магнитно-резонансная томография.

2) ультразвуковая диагностика;

3) радионуклидная диагностика.

  1. Базовая рентгенодиагностика включает в себя рентгеноскопию (рентгено-телевизионное просвечивание на аппаратах, оснащенных усилителями рентгеновско­го изображения — УРИ), флюорографию, рентгенографию и линейную томографию.

Рентгенотелевизионное просвечивание применяется в двух основных областях: при контрастных исследованиях желудочно-кишечного тракта и в уточнении некото­рых аспектов состояния дыхательной системы. Во время таких исследований вра­чом-рентгенологом за экраном рентгеновского аппарата могут выполняться рентге­нограммы, называемые прицельными или обзорными в зависимости от широты, ох­вата изучаемого объекта. Любой вид рентгеноскопии проводится полипозиционно (с изменением положения больного и наклона стола рентгеновского аппарата) и полипроекционно (в разных проекциях прохождения рентгеновского луча через тело боль­ного). Также под рентгенотелевизионным контролем производятся пункционные био­псии и рентгеноэндоскопические процедуры. Методики рентгеноскопии органов груд­ной клетки, пищевода, желудка, прямой и ободочной кишки будут изложены в соот­ветствующих главах частной онкологии.

Здесь только изложим инвазивные исследования под рентгенотелевизионным контролем, которые проводятся в рентгенооперационных блоках или в рентгеновских кабинетах общего назначения при выполнении определенных условий по обеспече­нию правил асептики и антисептики. Наиболее распространены различные виды пункционной биопсии из видимых при рентгеновском просвечивании областей — новооб­разований легких, плевры и костно-суставной системы.

Процедура выполняется специально обученными врачами-рентгенологами или хирургом при помощи рентгенолога. При этом врачом-рентгенологом наносится метка на кожу больного для определения места пункции, затем хирург по указанию рентге­нолога производит пункцию заранее намеченного очага поражения и осуществляет аспирационную биопсию.

Флюорография является методом, основанным на формировании светящегося рентгеноскопического изображения. На аналоговых аппаратах изображение фикси­руется на пленку с шириной кадра 70,100 или 110 мм. На цифровых аппаратах изоб­ражение выводится на монитор, а выполнение их на пленке или на бумаге возможно с помощью принтера. Разрешающаяся способность цифровой флюорографии сопоста­вима с возможностями рентгенографии. Области применения — грудная клетка, кос­ти черепа, шейный отдел позвоночника.

Линейная томография — доступный метод изучения тонких срезов внутренних органов при исследовании легких, органов средостения, костно-суставной системы. Большинство рентгеновских аппаратов оснащено томографической приставкой, ко­торая смонтирована на горизонтальном рентгенографическом столе. Приставка пред­ставляет собой конструкцию, обеспечивающую согласованное движение источника излучения (рентгеновская трубка) и кассеты с рентгеновской пленкой. Геометрия аппарата позволяет выделять исследуемый слой толщиной 5-10 мм с четким изобра­жением анатомических структур. Линейная томография применяется в диагностике:

— периферического и центрального рака легкого или опухолей плевры;

— корневой или медиастинальной лимфоаденопатии;

— опухолей костей и суставов для уточнения симптомов, обнаруженных при рент­генографии;

— опухолей гортани (наличие дополнительной ткани и деформация просвета органа). Расчет оптимального томографического среза осуществляется совместно вра­чом-рентгенологом и рентгенолаборантом по имеющимся рентгенограммам.

Специальные виды рентгенографии — холецистография, маммография (в том числе цисто- и дуктография), рентгенография в условиях искусственного пневмоторакса, пневмоперитонеума, ретропневмоперитонеума, париетография, фисгулография и некоторые рентгеноэндоскопические процедуры, которые являются пререгативой специализиро­ванных учреждений онкологического или иного профиля. Самой распространенной рентгеноэндоскопической процедурой является эндоскопическая ретроградная панкреато-холангиография (ЭРПХГ), при которой через большой дуоденальный сосочек в холедох и в вирсунгов проток вводится водорастворимое рентгеноконтрастное вещество. Заполнение протоков контролируется при рентгенотелевизионном просвечивании. Ито­гом процедуры является рентгенография с получением холангиохолецистовирсунгограмм (раковый процесс проявляется неравномерным сужением или ампутацией по­раженного протока). Важным разделом специализированной рентгенодиагностики яв­ляются различные виды ангиографии и лимфографии, показывающие полный или час­тичный блок для прохождения контрастного вещества в зоне злокачественной опухоли. Для получения изображения полостной системы почек, мочеточников, мочевого пузы­ря широко применяется экскреторная урография: водорастворимые рентгеноконтрастные вещества вводят внутривенно (ультравист), затем выполняют обзорные рентгено­граммы мочевыводящей системы через 7,15,30,45 минут.

Компьютерная томография (КТ) — рентгеновский метод исследования, осно­ванный на компьютерной обработке данных о степени поглощения рентгеновского излучения в разных точках излучаемого пространства. КТ осуществляется путем движения рентгеновского источника и чувствительных детекторов, окружающих тело. При прохождении пучка рентгеновских лучей сквозь тело детекторы воспринимают их и превращают в электрические сигналы, которые после компьютерной обработки визуализируются изображениями аксиальных срезов тканей и органов. В сравнении с обычным рентгенологическим исследованием, КТ имеет определенные преиму­щества: а) визуализация отдельных тканей и органов на КТ достигается при разнице плотности 0,5%, в то время как при рентгенологическом обследовании изображение органа возможно только при разнице плотности между отдельными тканями в 15-20%; б) на КТ возможно превращение поперечных срезов в продольное изображение органа; в) этот метод позволяет определить топографо- анатомические взаимоот­ношения между тканями и органами, установить их форму и размеры, получить изображение не только обследуемого органа, но и других тканей, которые находятся на данном уровне; г) КТ имеет возможность увеличивать в несколько раз зону иссле­дования опухолевидного очага и произвести измерения исследуемой области.

КТ дает возможность своевременно определить первичную опухоль на 1-й и II-ой стадиях опухолевого процесса; дать оценку формы и размеров новообразования, оп­ределить состояние окружающих опухоль мягкотканных, костных структур, уточнить степень инвазии в соседние органы. Эти данные очень важны для выбора тактики лечения, объема хирургического вмешательства, оценки эффективности лучевой те­рапии. КТ с успехом применяются почти при всех локализациях опухоли (головной мозг, кости черепа, щитовидная железа, органы грудной клетки, брюшной полости, малого таза, костно-суставная система).

Магнитно-резонансная томография (МРТ) традиционно входит в перечень рент­генодиагностики, хотя и основана на других физических принципах. Физическая ос­нова метода — регистрация радиоволн, излучаемых намагниченными атомами водо­рода после воздействия на них внешнего радиоволнового сигнала, и компьютерная обработка данных. Контрастность тканей на МРТ отражает особенности ядерных структур вещества. Основными компонентами любого МРТ являются: магнит, гра­диентные катушки, радиочастотные катушки, компьютер. С помощью МРТ можно получить изображение органов и тканей, содержащих какое-либо количество воды (возбуждение атомов водорода). Образования, не содержащие воды или углерода, на МРТ не отображаются. Это следует иметь в виду при изучении изменений, которые сопровождаются образованием кальцинатов. МРТ применяется с успехом в диагно­стике заболеваний центральной нервной системы, сердечно-сосудистой и костно-суставной систем, паренхимы легких, паренхиматозных органов брюшной полости и забрюшинного пространства, лимфатических узлов любых групп. Наиболее часто в онкологической практике МРТ необходима для дифференциальной диагностики пер­вичных и вторичных опухолей центральной нервной системы (ствол и спинной мозг), сердца и перикарда, позвоночника.

  1. Ультразвуковая диагностика (УЗД, сонотомография) широко вошла в ар­сенал лучевой диагностики. Физической основой данного метода является получе­ние компьютерной картины от отраженного органами и тканями ультразвукового сиг­нала. Излучателем и воспринимающей системой (одновременно) служат специаль­ные датчики, работающие на разной частоте ультразвукового сигнала (в диапазоне 2-10 Мгц). Этот метод дает возможность регистрировать эхосигналы, отраженные от тканей, которые по акустической плотности мало отличаются друг от друга. Бла­годаря акустическим особенностям, УЗД — более информативный метод обследова­ния мягких тканей, паренхиматозных органов брюшной полости, молочной, щитовид­ной желез, матки яичники, почки, предстательной железы, чем рентгенография. Проведенные УЗД дает возможность установить параметры пораженных метастазами рака лимфатических узлов, а также их связь с окружающими тканями. Эхографически определяется минимальная степень сдавливания сосудов.

Д оплеровская сонография предназначена для измерения скорости кровотока и ос­нована на волновом эффекте Доплера: частота восприятия звука, издаваемого дви­жущимся объектом, изменяется в зависимости от его скорости. Отражателями в крови служат эритроциты.

Используемые ультразвуковые методы принято делить на скрининговые, базовые и специализированные. Скрининговые процедуры рассчитаны на выделение патоло­гических очагов на фоне нормальной картины (опознание «свой-чужой»). Базовые исследования ограничиваются изучением состояния органов брюшной полости, забрюшинного пространства, малого таза, щитовидной и молочной желез, поверхно­стных лимфатических узлов. Специализированные исследования выполняются с при­менением внутриполостных датчиков (ректального, вагинального, пищеводного), вы­сокочувствительных кардио-сосудистых датчиков, с пункционной биопсией.

  1. Радионуклидная диагностика (РНД), которая основана на регистрации изоб­ражений от объектов, излучающих гамма-лучи (хорошо проникающих через ткани). Для того, чтобы человеческий организм стал источником излучения, в него вводятся радиофармацевтические препараты (РФП), содержащие в своем составе радионук­лиды. Идеальный РФП распространяется только в пределах органов и структур, пред­назначенных для визуализации (органотропные препараты). В онкологической прак­тике особое место занимают канцеротропные препараты, дающие накопление в зло­качественных новообразованиях.

Основное предназначение РФП — оценка функционального компонента патологи­ческих изменений.

Аппарат для радионуклидной диагностики — гамма-камера (сцинтилляционная ка­мера), основными компонентами которой являются сцинтиляционный кристалл и кол­лиматор (свинцовое защитное устройство, определяющее проекцию испускаемого из­лучения по пути на кристалл). При поглощении гамма-излучения кристалл испускает свет, который в фотоумножителях преобразуется в электрические сигналы. Общая картина получается после обобщения сигналов со всех фотоумножителей. Аналогич­ные электрические сигналы оцифровываются и обрабатываются в компьютере.

Самая распространенная конструкция — сканер, печатающий изображение на бума­ге. При использовании органотропных РФП на изображениях появляются «холодные» зоны или очаги в проекции первичной или метастатической опухолей. Для функцио­нальной оценки почек применяются ренографы, которые дают графическое отображе­ние процесса накопления и выведения РФП из почек в виде кривой. Помимо функцио­нальных исследований различных органов (щитовидная железа, гепатобилиарная сис­тема, молочная железа, легкие, система кровообращения и др.) может быть получена ценная информация о структурных нарушениях. Широко применяется сцинтиграфия скелета, позволяющая выявить на доклиническом этапе метастазы в костно-сустав-ной системе. Обязательным условием таких результатов обследования является по­лучение более достоверных данных другими методами (рентгенологическим или при КТ, МРТ). Непрямая радионуклидная лимфография помогает обнаружить дополнитель­ные признаки злокачественности видоизмененных паховых, тазовых и забрюшинных лимфатических узлов, которые при этом блокированы для прохождения РФП.

Позитронные эмиссионные томографы (ПЭТ) основаны на использовании испус­каемых радионуклидами позитронов. Для производства радионуклидов на ПЭТ используются циклотроны. Данный вид томографии позволяет подробно изучать скрытые метаболические процессы.

В настоящее время наиболее широко используются РФ препараты на основе короткоживущих радионуклидов 99mTc,113m In. Период их полураспада составляет 6 и 1,7 часов соответственно; не потеряли своего значения и другие РФП, такие как натрия йодид —1311, коллоидное 198Аи. С успехом в онкологии используются соединения, из­бирательно накапливающиеся в опухолевой ткани: галлия цитрат — 67Ga, блеомицина — ш1п, цитрин — mZn.

Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различием накопления радиоиндикатора в зоне поражения и окружающей здоровой ткани.В случае гиперфиксации РФП в очаге поражения получаемое изображение расце­нивается как позитивное, при гипофиксации — как негативное. Например, мета­стазы рака щитовидной железы активно захватывает 1311 и дают позитивную сцинтиграфическую картину. Метастатическое поражение печени при исследовании РФП проявляется снижением поглощения — негативный тип фиксации.

Размещающая способность современных радиодиагностических систем в выяв­лении очагов зависит от многих факторов: глубины залегания образования, условий регистрации его излучения, физических характеристик используемого нуклида. Од­нако, как правило, визуализируются очаги размером не менее 2 см.

Основные задачи РНД можно сформулировать следующим образом:

1) диагностика новообразований;

2) оценка степени распространенности опухолевого процесса;

3) выявление рецидивов злокачественной опухоли;

4) изучение функционального состояния различных органов и систем в целях планирова­ния лечения;

5) оценка эффективности лечения онкологических больных.

Поделитесь в социальных сетях:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *