Радионуклидные методы исследования в онкологии

В отличие от большинства диагностических методик, используемых в онкологии, радионуклидные (ядерной медицины) методы позволяют оценить не только структурные изменения в органах, но и нарушения метаболических процессов в опухолях и окружающих тканях. Важную роль эти методы играют в оценке функционального состояния органов и систем у больных с новообразованиями. Радионуклидные методы не ограничиваются выявлением опухоли. Радиофармпрепараты (РФП) используются при уже установленной опухоли для определения распространенности злокачественного процесса – наличия регионарных и отдаленных метастазов. В неясных случаях оказывают помощь в дифференциальной диагностике опухоли и других патологических процессов. Для диагностического исследования рекомендуется на первом этапе использование наиболее чувствительных методик, а на втором – наиболее специфичных.

Для диагностики опухолей применяются различные РФП, испускающие бета - и гамма излучение. Их условно делят на следующие группы:

1. РФП, способные накапливаться в тканях, окружающих опухоль (органотропные):

- в интактных тканях, в тканях, подверженных специфическим изменениям со стороны опухоли

2. РФП, тропные к мембранам опухолевых клеток: - по реакции «антиген-антитело», по механизму клеточной рецепции

3. РФП, проникающие в опухолевые клетки: - специфические, неспецифические.

В 1 группе РФП, тропные к той или иной ткани организма, накапливаются в ней, а наличие опухоли выявляется как очаг пониженного накопления. Например, золото-198 или коллоид технеций аккумулируются в купферовских клетках печени, а первичные опухоли печени или метастазы в ней выглядят в ней как «дефекты накопления» («холодные очаги»). Йод-123 и йод-131, технеций -пертехнетат используются в диагностике узловых образований опухолей щитовидной железы. Недостатком этой методики является ее невысокая специфичность. РФП могут гиперфиксироваться в участках тканей, окружающих новообразование. Например, участки ткани вокруг костной опухоли реагируют остеобластической активностью и позволяют визуализировать костные метастазы и первичные опухоли на самых ранних стадиях, когда рентгенологическими методами их обнаружить еще невозможно.

Во 2-й группе РФП, тропных к мембранам опухолевых клеток по механизму «антиген-антитело», лежит реакция меченных моноклональных антител с антигенами мембран опухолевых клеток. Реакция имеет высокую онкоспецифичность. Из РФП, тропных к мембранам опухолевых клеток по механизму клеточной рецепции, используются аналоги сомастатина при диагностике нейроэндокринных опухолей (карциноид, феохромацитома, меланома), мелкоклеточного рака легких, новообразований ЦНС и лимфом.

В 3-й группе к специфическим РФП, проникающим в опухоли, относятся изотопы йода -123 и 131, которые используются для диагностики дифференцированных опухолей щитовидной железы, их метастазов. Йод-123 - метайод – бензил - гуанидин (йод-123 - МИБГ) обладает высокой эффективностью в выявлении нейроэндокринных опухолей.

Неспецифические РФП, проникающие в опухолевые клетки (цитрат галлия - 67) многие годы используется для диагностики лимфом и мелкоклеточного рака легких, изотопы таллия-201 и 199 используются для диагностики новообразований бронхов, лимфом, рака щитовидной железы, опухолей костей, головного мозга. Существуют различные методы радионуклидного выявления опухолей. Радиометрия в онкологической практике применяется при диагностике пигментных новообразований. Используют фосфор-32, который является чистым бета-излучателем.

Определяют процент накопления его в симметричном здоровом участке и в области новообразования. Резкое повышение концентрации фосфора указывает на злокачественный характер опухоли. Сканирование – получение изображения органа с помощью введенного в организм РФП. Над исследуемым органом располагается движущийся коллимированный детектор, который по гамма - излучению собирает информацию и фиксирует ее в виде изображения органа. По сканограмме определяют форму, размеры, топографию, функциональную активность органа. Исследование занимает значительное время из-за небольшого размера детектора, который вынужден, для получения полного изображения органа, перемещаться над больным. Изображение можно получить и с помощью аппарата «ГАММА-КАМЕРА», в котором коллимированный детектор имеет большой диаметр и в его поле зрения попадает сразу весь исследуемый орган. Такое исследование называется гаммасцинтиграфией. С ее помощью можно получить статическое и динамическое функционально-анатомическое изображение, т.е., этот метод позволяет изучать быстро протекающие процессы распределения вводимых в организм РФП. Широко применяется и радионуклидная эмиссионная томография. Как и любая томография, она обеспечивает послойное исследование органа. Радионуклидные томографы не могут конкурировать с морфологической томографией в выявлении анатомических деталей, но зато обладают важной способностью улавливать распределение РФП в разных частях исследуемого органа, что отражает его функциональное состояние. То есть, радионуклидную томографию с полным правом называют функциональной томографией. Роль ее значительна в тех случаях, когда функциональные нарушения предшествуют явным анатомическим изменениям.

По характеру используемого излучения радионуклида все эмиссионные томографы разделяются на однофотонные (ОЭТ) и позитронные (ПЭТ) – двухфотонные. При ОЭТ в гамма-камере детектор перемещается вокруг исследуемой части тела. Используют гамма-излучающие РФП, которые выбирают в зависимости от задач исследования. При ПЭТ применяются короткоживущие радионуклиды, испускающие позитроны. Позитрон, вылетая из атома, вступает во взаимодействие с электроном в окружающей ткани; в результате встречи обе частицы исчезают и вместо них образуются два гамма - кванта (аннигиляция). В ПЭТ происходит регистрация этих гамма - квантов с помощью нескольких колец детекторов, окружающих пациента. Регистрируются только те гамма-кванты, которые образовались одновременно. ПЭТ дает уникальную диагностическую информацию.

Применяется в настоящее время, главным образом, в трех областях медицины: онкологии, кардиологии и неврологии. Подобно КТ и МРТ используется техника томографии, что позволяет получать срезы в различных плоскостях. С помощью ПЭТ возможно получение функциональных изображений, отражающих процессы жизнедеятельности органов и тканей организма человека на молекулярном уровне. Меченое вещество выбирается в зависимости от той функции организма, за которой необходимо проследить. Например, если необходимо определить, насколько быстро клетки себя строят (опухоль! ), то выбирают аминокислоту С-11- метионин, (необходима при строительстве белковой молекулы). На экране будут изображены яркие участки в тех местах, где находятся эти интенсивно работающие клетки. В этих случаях применяется аналог глюкозы – фтордезоксиглюкоза с периодом полураспада 110 минут.

Уникальность этого радионуклидного исследования заключается и в том, что можно получить точные сведения о метаболизме позитронного излучателя в организме в любом ограниченном объеме ткани. Это очень важно, поскольку очень часто изменения на функциональном клеточном уровне предшествуют морфологическим изменениям. Поэтому многие заболевания диагностируются с помощью ПЭТ намного раньше, чем на КТ и МРТ, до появления структурных изменений, что существенно улучшает прогноз. При диагностике онкологических заболеваний становится возможным не инвазивное определение степени злокачественности опухоли, определение поражения лимфоузлов, отдаленных метастазов, рецидивов, проведение дифференциальной диагностики между рубцовыми изменениями и рецидивом опухоли. ПЭТ позволяет провести мониторинг эффективности лечения – определить ответную реакцию опухоли на лучевую терапию, химиотерапевтическое лечение. При эффективности лечения снижается потребление глюкозы опухолевыми клетками, снижается уровень накопления С-11-метионина, уменьшаются количество и размеры метастазов. На сегодняшний день ПЭТ является одним из самых информативных методов, применяемых в ядерной медицине. Для диагностики злокачественных опухолей применяется методика радиоконкурентного анализа. В крови больного ведут поиск веществ, выделяемых опухолью – опухолевые маркеры. По их концентрации возможно судить о наличии опухолевого процесса и уточнить прогноз заболевания. Высокая концентрация опухолевых маркеров в крови является неблагоприятным прогностическим фактором.

Перспективным методом является иммуносцинтиграфия, с помощью которой возможно установить местонахождение опухоли с помощью меченых противомаркерных антител. Насыщают опухоль радионуклидом и визуализируют ее на топограммах. Эта методика применяется для диагностики рецидивов леченой злокачественной опухоли и выявления ее метастазов. В настоящее время применяется при колоректальном раке, опухолях молочной железы. В рамках лучевой диагностики складывается новое направление – клиническая радиологическая биохимия. К ней относятся такие методы, как рентгеноспектральный анализ – исследование химического состава биологических образцов по их рентгеновским спектрам; рентгеноструктурный анализ по распределению рассеянных лучей в пространстве и их интенсивности изучают структуру биологических объектов; активационный анализ – определение концентрации стабильных нуклидов в биологических образцах и во всем организме. Все эти методы перспективны в диагностике на ранних стадиях онкологических заболеваний.

Магнитно-резонансный метод исследования основан на явлении ядерно-магнитного резонанса. Непосредственно анализ электромагнитных сигналов релаксирующих протонов используют для спектрографии и магнитно-резонансной томографии (МРТ).

Магнитно-резонансная томография позволяет получать изображение любых слоев тела человека в любом сечении. МР-томограммы представляют пространственное распределение молекул, содержащих атом водорода. На них лучше, чем на компьютерных томограммах, отражаются мягкие ткани: мышцы, жировая прослойка, хрящи, сосуды. Так как в костной ткани небольшое содержание воды, кость не создает экранирующего эффекта и не мешает изображению спинного мозга, межпозвоночных дисков. Этот метод имеет

высокую разрешающую способность. Высокая естественная контрастность тканей на МР-изображениях, в большинстве случаев, не требует применения контрастирующих веществ. Отсутствует лучевая нагрузка на пациента. К недостаткам метода относят: длительность исследования, необходимость полной неподвижности больного. Показаниями к МРТ-исследованиям в онкологической практике являются: подозрения на первичные и метастатические опухоли головного и спинного мозга, опухоли мягких тканей, гортани, наличие объемных образований средостения, подозрения на сосудистый характер образования, подозрения или наличие опухолей в брюшной полости, забрюшинном пространстве, малом тазу. В случае подозрения на опухоль иногда нативное исследование дополняется контрастным усилением. Показаниями к исследованию крупных суставов является подозрение на опухолевое поражение с внутрисуставным распространением.

Термография - метод регистрации естественного теплового излучения тела человека в невидимой инфракрасной области электромагнитного спектра. При термографии определяется характерная «тепловая» картина всех областей тела. У здорового человека она тносительно постоянна, но при патологических состояниях меняется. В онкологической практике этот метод чаще применяется при исследовании молочных желез. Для злокачественной опухоли характерна зона интенсивной гипертермии (на 2-2, 5 градуса выше температуры симметричной области). Структура участка гипертермии однородна, контуры сравнительно четкие, видны расширенные сосуды. Для эффективности исследования применяется способ, так называемой, активной термографии. Она проводится после физико-химических воздействий, на которые нормальные и опухолевые ткани реагируют неодинаково. При гипергликемической пробе, которая основана на внутривенном введении в организм глюкозы, при злокачественной опухоли температура повышается в зоне поражения на 0.7-3.0 градуса. Температура опухоли повышается также в условиях гипербарической оксигенации в кислородной лечебной барокамере.

Ультразвуковые исследования

Сегодня трудно представить диагностику новообразований без ультразвукового метода, и это не смотря на то, что ультразвуковое исследование (эхография) – наиболее молодая диагностическая технология (известная с начала 50-х годов прошлого века). Основанная на акустических феноменах излучения, поглощения и отражения волн ультразвукового диапазона в тканях живого организма, помноженная на бурный прогресс цифровых информационных технологий ультразвуковая диагностика сегодня представляет одно из самых высокотехнологичных диагностических направлений. За прошедшие 50 лет применения УЗИ изменилась до неузнаваемости – от примитивного аналога эхолота, способного отображать лишь частотно-амплитудную кривую на осцилоскопе, до реалистического трехмерного в реальном времени отображения с псевдоколоризацией.

Не секрет, что клиническая онкология – наиболее благодарное поле применения и развития различных диагностических технологий, в том числе и для ультразвукового метода, прежде всего благодаря высокому проценту морфологической верификации диагноза, что является неотъемлемым требованием при выработке лечебной тактики для онкологического больного. Что же способствует развитию ультразвукового метода диагностики? По сравнению с конкурентными методами (рентген, КТ и МТР, эндоскопия) ультразвуковое исследование остается самым безопасным – нет лучевой нагрузки для врача и для пациента, нетребовательным при выборе помещения, наличия специального оборудования или особенного электропитания, исследование не требует особой подготовки, нет ограничений со стороны пациента по массе тела или габаритам и т.д. Весьма существенным преимуществом является возможность полипозиционного сканирования,

получения изображения в реальном времени, что позволяет наблюдать движение органов при дыхании, перистальтику полых органов. В тоже время показатели диагностической эффективности УЗИ не только не уступают, но и превосходят при таких видах патологии как, например, кисты молочных желез, узловые образования щитовидной железы и т.д.

Оценка распространенности онкологического процесса наиболее точна именно благодаря внутриполостному, либо интраоперационному ультразвуковому исследованию. Особо хочется подчеркнуть, что, несмотря на конкуренцию с традиционными методами диагностики, ультразвуковой метод нельзя противопоставлять им как самостоятельный, в любом случае УЗИ следует рассматривать как дополняющий, подчас вносящий решающие дополнения. Вместе с тем, наличие барьеров для традиционного ультразвука (газ, костные и фиброзные структуры) делает малодоступным эхографии опухоли грудной клетки, ЖКТ, костей, головного и спинного мозга. Однако, благодаря технологического прогрессу в последнее время удалось достичь успеха и в этих областях применения УЗД. Желудочно-кишечный тракт осматривается с помощью эндоскопической техники с встроенным ультразвуковым излучателем. Аналогичным способом стало возможным исследовать бронхиальное дерево. С помощью лапароскопической техники с ультразвуковым оснащением исследуются как органы брюшной полости, так и органы грудной клетки.

Нельзя обойти вниманием методики, основанные на известном эффекте смещения частоты отраженного сигнала от движущегося объекта. Неоспоримым преимуществом данных методик является наиболее адекватное отображение в реальном времени параметров кровотока в органах и тканях, что позволяет точнее дифференцировать тканевой и жидкостный характер образований, идентифицировать сосудистую природу поражения, что очень важно для безопасности выполнения инвазивных манипуляций. Кроме того, использование режимов допплеровского картирования улучшает визуализацию иглы в тканях при выполнении игловой биопсии.

Несмотря на столь высокий потенциал, ультразвуковой метода является одним из самых оператор – зависимых, т.е. от опыта исследователя, от адекватности поставленной задачи, от учета дополнительной информации и некоторых других факторов, зависит, насколько адекватным будет результат исследования. На практике постоянно приходится сталкиваться с ситуациями, когда возможности метода переоцениваются – например, назначение УЗИ в качестве метода скрининга рака молочной железы является пустой и бездарной тратой драгоценного времени и других ресурсов. Примеров, когда возможности метода недооцениваются не меньше. В лечебных учреждениях, где сильны позиции консервативных рентгенологов, например, клиницистами не принимаются в расчет данные УЗИ, указывающие на наличие скопления жидкости в плевральной полости только на основании того, что данные рентгенографии этого не подтверждают. Следует подчеркнуть, тем не менее, что набор ультразвуковых признаков патологических изменений не столь разнообразен, чтобы можно было говорить о высокой специфичности метода. Многие патологические состояния могут иметь весьма схожую ультразвуковую картину.

Какие основные задачи приходится решать ультразвуковому методу в онкологической практике? В первую очередь, конечно, это обнаружение новообразований органной и внеорганной принадлежности. Это обеспечивается разрешающей способностью прибора, опытом врача исследователя, его знаниями нормальной и ультразвуковой анатомии. Второй задачей является оценка распространенности патологического процесса или ультразвуковая топометрия, что определяет стадию заболевания и влияет на план лечения. Для решения этой задачи подчас недостаточно традиционного УЗИ. Максимально точную информацию можно получить применяя внутриполостной доступ – трансвагинальный при гинекологической патологии, трансректальный при патологии прямой кишки, параректальной клетчатки, предстательной железы и мочевого пузыря, эндоУЗИ транспищеводным, трансгастральным, трансбронхиальным доступами, лапароскопическое и классическое интраоперационное УЗИ, в т.ч. при трепанациях черепа.

Третьей задачей является обеспечение получения морфологического субстрата заболевания. Иными словами, ультразвуковая навигация при выполнении диагностических и лечебно-диагностических манипуляций. Следует подчеркнуть, что в этом компоненте ультразвуковой метод практически не имеет конкурентов. Благодаря своей безопасности, неприхотливости, доступности, возможности полипозиционного сканирования и в тоже время высокой точности ультразвуковая навигация «выигрывает» у классических методов визуального контроля.

Если рассматривать возможности метода в онкологической практике, то окажется, что чувствительность УЗИ при выявлении очаговых образований в одном органе может значительно отличаться от таковой в другом органе. Более того, в зависимости от акустических характеристик образований может существенно отличаться специфичность метода. А уж возможность получить морфологический субстрат под контролем льтразвукового изображения и вовсе варьирует в зависимости от различных факторов.

Практический опыт клиники областного онкологического диспансера позволяет сделать некоторые выводы по диагностической эффективности ультразвукового метода в различных ситуациях.

Таким образом, при осмотре органов брюшной полости обычно ставится задача поиска новообразований в паренхиматозных органах, забрюшинном пространстве и скоплений жидкости. Высокое положение печени, выраженная пневматизация кишечника, неадекватная подготовка пациента резко снижают в целом высокую чувствительность УЗИ при выявлении очаговых изменений печени. Особенно трудны образования, идентичные по акустической «плотности» (изоэхогенной структуры) с окружающей тканью. В подобной ситуации облегчить задачу может применение режима так называемой тканевой гармоники – технологии цифровой обработка отраженного акустического сигнала, выделяющей и усиливающей повторно отраженный сигнал. Кроме того, осмотр подозрительных участков паренхимы в режиме цветового допплеровского картирования (ЦДК) и энергетического допплера (ЭД). Очаги, имеющие относительно более высокую отражательную способность (повышенную эхогенность) вызывают еще большие затруднения в интерпретации, и таким образом могут проявляться как некоторые доброкачественные состояния – гемангиомы, так и злокачественные – метастазы, у которых не сразу дифференцируется характерный «ободок». Поэтому полностью полагаться на традиционный ультразвуковой осмотр нельзя. Не зря для скрининга метастазов в печень предпочитают использовать КТ. Но даже КТ уступает возможностям интраоперационному УЗИ, которое позволяет дифференцировать мелкие метастазы, не обнаруженные трансабдоминальным осмотром и КТ. По данному примеру можно сказать, что ультразвуковая диагностика обладает в целом относительно высокой чувствительностью в диагностике очаговых поражений печени, при этом относительно высокой будет вероятность ложноотрицательного результата, но и низкая вероятность ложно положительного ответа.

При поражении поджелудочной железы увидеть первичный очаг еще большая проблема, т.к. еще более сильное влияние на возможность визуализации оказывают подготовка пациента, наличие других артефактов, а также опыт врача исследователя. Наличие признаков билиарной гипертензии, пузырной гипертензии, эктазия вирсунгова протока косвенно позволяют предполагать наличие объемного образования в головке железы либо опухоль БДС. Наиболее адекватными методами диагностики опухолей поджелудочной железы являются КТ и трансгастральное эндоУЗИ, причем последний из них дает максимально исчерпывающую информацию.

Забрюшинная лимфаденопатия, обнаруженная ультразвуковым методом, имеет высокую диагностическую ценность, т.к. лимфатические узлы без злокачественного поражения практически не визуализируются УЗИ.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: