Способ визуализации аденом околощитовидных желез при первичном гиперпаратиреозе
Владельцы патента RU 2688804:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к инструментальной диагностике и информационным технологиям, может быть использовано в хирургических отделениях и отделениях эндокринной хирургии при оперативном лечении различных форм первичного гиперпаратиреоза. Предложен способ визуализации аденом околощитовидных желез при первичном гиперпаратиреозе, включающий выполнение пациенту магнитно-резонансной томографии зоны интереса и анализ результатов исследования. Данные МРТ обрабатывают в системе аппаратно-программного комплекса «Автоплан», при этом полученный результат в формате DICOM загружают в программное обеспечение «Автоплан»; приводят отдельные серии изображений в составе исследования к единой системе координат; на изображениях выделяют границы анатомических образований шеи: пищевода, трахеи, щитовидного хряща, щитовидной железы, аденом околощитовидных желез; строят трехмерную модель области интереса; указывают на модели три ключевые точки: середину передне-верхнего края яремной вырезки грудины, середину верхнего края щитовидного хряща, середину внутреннего края кивательной мышцы на стороне расположения патологически измененной аденомы околощитовидной железы; с целью увеличения точности навигации отмечают шесть дополнительных точек, которые располагают на линиях, соединяющих три ключевые точки, по две на каждой линии равноудаленно; до операционного разреза производят совмещение подготовленной модели с телом пациента с помощью навигационной указки, располагая ее в точках на шее пациента, соответствующих точкам, отмеченным на модели; производят разрез-доступ к аденомам околощитовидных желез и, перемещая указку по поверхности операционного поля, наблюдают ее расположение на трехмерной модели, находя реальное расположение аденом околощитовидных желез. Изобретение обеспечивает топическую диагностику аденом околощитовидных желез с оптимизацией операционного доступа, снижение частоты осложнений при оперативных вмешательствах у пациентов с первичным гиперпаратиреозом. 3 ил., 1 пр.
Изобретение относится к медицине, а именно к инструментальной диагностике и информационным технологиям, может быть использовано в хирургических отделениях и отделениях эндокринной хирургии при оперативном лечении различных форм первичного гиперпаратиреоза, а именно - при удалении аденом околощитовидных желез (ОЩЖ) и/или гиперплазированных желез.
Первичный гиперпаратиреоз (ПГПТ) - эндокринное заболевание, характеризующееся избыточной секрецией паратиреоидного гормона вследствие опухолевого поражения или гиперплазии ОЩЖ. ПГПТ проявляется многосимптомной клинической картиной, вовлекающей в патологический процесс различные органы и системы, с преимущественным поражением почек и костей, что приводит к существенному снижению качества жизни, инвалидизации пациентов, повышенному риску преждевременной смерти. Примерно в 85% случаев ПГПТ вызывает единичная аденома околощитовидной железы, и только у 15% он возникает при множественных аденомах или при их множественной гиперплазии [1,2].
В настоящее время известные следующие способы исследования аденом околощитовидных желез: ультразвуковое исследование, сцинтиграфия, компьютерная томография, однофотонная эмиссионная компьютерная томография, позитронно-эмисионная томография, мультиспиральная компьютерная томография, магнитно-резонансная томография, которые не позволяют с высокой точностью интраоперационно голототопически и синтопически указать место их расположения в пораженных околощитовидных железах.
Это обусловлено тем, что сами околощитовидные железы могут располагаться как позади щитовидной железы, так и позади пищевода, трахеи, сонных артерий, за грудиной, в переднем и заднем средостении, в ткани щитовидной железы [2].
УЗИ - распространенный и дешевый метод исследования. При этом информативность метода при обследовании ОЩЖ невелика и зачастую результат зависит от компетентности врача, проводившего исследование, и от разрешающей способности аппарата. Чувствительность метода, по разным данным, колеблется от 36 до 90% [3].
Сцинтиграфию с технетрилом считают наиболее информативным методом диагностики при первичном гиперпаратиреозе. Однако точность исследования, - от 50% до 90%, - варьирует в зависимости от опыта специалистов и центра, где проводится исследование [4,5]. К тому же невозможно отследить точные границы аденом, а так же близлежащих органов шеи, что не дает возможности создания их виртуальной модели.
Однофотонная эмиссионная компьютерная томография позволяет получить не просто проекцию распределения изотопов в органах и тканях на плоскость, а серию томографических срезов органа или части тела, что значительно повышает точность и наглядность диагностики [6,9]. Мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) с контрастированием позволяет достаточно точно оценить размеры и локализацию ОЩЖ, как в случае их нормального числа и расположения, так и при наличии добавочных ОЩЖ и их эктопии, в том числе в средостении. Диагностическая чувствительность КТ составляет 46-87%.
Главный недостаток методов - значительная лучевая нагрузка [6,9].
Применение позитронно-эмисионной томографии рекомендуется в отдельных случаях у пациентов с персистенцией заболевания или с рецидивом гиперпаратиреоза при отсутствии визуализации ОЩЖ с помощью других методов. Применение метода ограничено в связи с тем, что (F-18) фтордезоксиглюкоза может также накапливаться и в ЩЖ, помимо высокой лучевой нагрузки [7,8].
Таким образом, ни один из вышеперечисленных методов не дает возможность с высокой точностью определить топическую локализацию аденом ОЩЖ на интраоперационном этапе.
Известен способ, позволяющий хирургу определить локализацию, размеры, форму патологически измененных околощитовидных желез по результатам МРТ-обследования. При этом результаты МРТ-обследования анализируются специалистом по лучевой диагностике. Хирург получает заключение в текстовой форме с описанием размеров и расположения патологически измененных околощитовидных желез и рядом располагающихся органов и анатомических структур и серию снимков, записанных на компьютерный диск [2]. Данный способ принят за прототип.
Недостатками известного метода является низкая информативность топической локализации аденом ОЩЖ и, как следствие, невозможность планирования операционного доступа с учетом индивидуальной анатомии пациента с целью снижения риска интраоперационных осложнений.
Цель изобретения - это высокоточная топическая диагностика аденом околощитовидных желез с оптимизацией операционного доступа, снижением частоты осложнений при оперативных вмешательствах у пациентов с первичном гиперпаратиреозом.
Эта цель достигается тем, что данные МРТ обрабатывают в системе аппаратно-программного комплекса «Автоплан», при этом полученный результат в формате DICOM загружают в программное обеспечение «Автоплан»; приводят отдельные серии изображений в составе исследования к единой системе координат; на изображениях выделяют границы анатомических образований шеи: пищевода, трахеи, щитовидного хряща, щитовидной железы, аденом околощитовидных желез; строят трехмерную модель области интереса; указывают на модели три ключевые точки: середину передне-верхнего края яремной вырезки грудины, середину верхнего края щитовидного хряща, середину внутреннего края кивательной мышцы на стороне расположения патологически измененной аденомы околощитовидной железы; с целью увеличения точности навигации отмечают шесть дополнительных точек, которые располагают на линиях, соединяющих три ключевые точки, по две на каждой линии равноудаленно; до операционного разреза производят совмещение подготовленной модели с телом пациента с помощью навигационной указки, располагая ее в точках на шее пациента, соответствующих точкам, отмеченным на модели; производят разрез и, перемещая указку по поверхности операционного поля, наблюдают ее расположение на трехмерной модели, находя реальное расположение аденом околощитовидных желез.
3D-моделирование органов шеи с помощью АПК «Автоплан» на основе результатов МРТ позволяет создать персонифицированную модель взаимного уникального расположения этих органов и верно определить расположение аденом ОЩЖ. В состав комплекса входят указка со светоотражающими маркерами, стереокамера, выполняющая роль датчика положения указки; ToF-камеры и камеры дополненной реальности, выполняющие роль датчика положения пациента; компьютерный блок управления с установленным программным обеспечением для предоперационного планирования и хирургической навигации; стойки стереокамеры, блоки дополнительных камер.
Выбранные три ключевые точки, соответствующие известным анатомическим образованиям, и шесть дополнительных точек, которые располагают на линиях, соединяющих три ключевые точки, помогают совместить виртуальную модель с операционным полем и произвести оптимальный разрез-доступ к аденомам ОЩЖ без травмирующих поисковых или неоправданно больших разрезов с минимальной травматизацией тканей, что несомненно снижает риск интра- и постоперационных осложнений.
Способ визуализации аденом околощитовидных желез при первичном гиперпаратиреозе, включает выполнение пациенту магнитно-резонансной томографии зоны интереса и анализ результатов исследования, которые обрабатывают в системе аппаратно-программного комплекса «Автоплан», при этом полученный результат в формате DICOM загружают в программное обеспечение «Автоплан»; приводят отдельные серии изображений в составе исследования к единой системе координат; на изображениях выделяют границы анатомических образований шеи: пищевода, трахеи, щитовидного хряща, щитовидной железы, аденом околощитовидных желез; строят трехмерную модель области интереса; указывают на модели три ключевые точки: середину передне-верхнего края яремной вырезки грудины, середину верхнего края щитовидного хряща, середину внутреннего края кивательной мышцы на стороне расположения патологически измененной аденомы околощитовидной железы; с целью увеличения точности навигации отмечают шесть дополнительных точек, которые располагают на линиях, соединяющих три ключевые точки, по две на каждой линии равноудаленно; до операционного разреза производят совмещение подготовленной модели с телом пациента с помощью навигационной указки, располагая ее в точках на шее пациента, соответствующих точкам, отмеченным на модели; производят разрез и, перемещая указку по поверхности операционного поля, наблюдают ее расположение на трехмерной модели, находя реальное расположение аденом околощитовидных желез.
На фигурах 1 и 2 представлены результаты 3D-моделирование органов шеи с помощью АПК «Автоплан» на основе результатов МРТ, где 1 - трахея; 2 - пищевод; 3 - щитовидный хрящ; 4 - щитовидная железа; 5 - аденомы ОЩЖ. На фигуре 3 изображена схема, где 6 - середина передне-верхнего края яремной вырезки грудины, 7 - середина верхнего края щитовидного хряща, 8 - середина внутреннего края кивательной мышцы, 9 - шесть дополнительных точек, которые располагают на линиях, соединяющих ключевые точки 6,7 и 8.
Способ иллюстрируется клиническим примером.
Пациентка К., 70 лет, поступила в х/о НУЗ «ДКБ на ст.Самара» ОАО «РЖД» 13.02.2018 г. с диагнозом: «Первичный гиперпаратиреоз, смешанная форма. Аденома ОЩЖ слева. Рецидивный многоузловой зоб III ст.». При сцинтиграфии аденом околощитовидных желез не выявлено. При МРТ, помимо увеличенной в размерах правой доли ЩЖ с узлами в ней, в проекции средней трети левой доли выявлено ОДНО объемное образование, примыкающее к ткани ЩЖ 13,5×8,5×18,5 мм, и, латерально, рядом с сосудистым пучком ВТОРОЕ образование - 12,5×12×12 мм.
Пациентке был выполнен анализ результатов исследования МРТ в системе аппаратно-программного комплекса «Автоплан» по разработанному способу. В результате были выявлены ДВЕ аденомы околощитовидных желез.
Пациентке было выполнено удаление аденом ОЩЖ, гемитиреоидэктомия справа с помощью разработанного нами способа.
Помимо точного обнаружения аденом пред- и интраоперационно, удалось сократить время операции. Во время операции не возникло каких-либо технических трудностей, повреждения анатомических образований, кровотечения и других осложнений. Послеоперационный период протекал без осложнений, пациентка выписана на 5 сутки после операции. В ближайшем послеоперационном периоде рецидива не наблюдали.
Таким образом, предлагаемый способ визуализации аденом околощитовидных желез при первичном гиперпаратиреозе позволяет во время операции быстро и точно обнаружить и удалить аденомы околощитовидных желез. Способ может использоваться в хирургических отделениях и отделениях эндокринной хирургии.
Источники информации
1. Макаров, И.В. Опыт диагностики и хирургического лечения первичного гиперпаратиреоза / И.В. Макаров, Р.А. Галкин, Н.А. Прокофьева, В.А. Болтовская, P.M. Романов // Эндокринная хирургия. -2017. - T. 11, №2. - с. 81-89.
2. Мокрышева Н.Г. Первичный гиперпаратиреоз. Эпидемиология, клиника, современные принципы диагностики и лечения. - Дисс…докт. мед.наук - М. - 2011. - С. 253
3. Whitson В A, Broadie ТА. Preoperative ultrasound and nuclear medicine studies improve the accuracy in localization of adenoma in hyperparathyroidism. Surg Today. 2008; 38:222-226.
4. Johnson NA, Tublin ME, Ogilvie JB. Parathyroid imaging: technique and role in the preoperative evaluation of primary hyperparathyroidism. AJR. 2007; 188:1706-1715
5. Civelek AC, Ozalp E, Donovan P, Udelsman R. Prospective evaluation of delayed technetium-99m sestamibi SPECT scintigraphy for preoperative localization of primary hyperparathyroidism. Surgery 2002; 131:149-157
6. Takagi H., Tominaga Y., Uchida K. et al. Subtotal Versus Total Parathyroidectomy with Forearm Autograft for Secondary Hyperparathyroidism in Chronic Renal Failure. Ann. Surg. 1983;198:74-79
7. Bilezikian JP, Khan AA and Potts Jr JT. Guidelines for the Management of Asymptomatic Primary Hyperparathyroidism: Summary Statement from the Third International Workshop.J Clin Endocrinol Metab. 2009 Feb; 94(2):335-339
8. Bilezikian JP, Brandi ML, Eastell R, Silverberg S, Udelsman R, Marcocci С and Potts Jr JT. Guidelines for the Management of Asymptomatic Primary Hyperparathyroidism: Summary Statement from the Fourth International Workshop.J Clin Endocrinol Metab. Oct; 99 (10):3561-9. doi: 10.1210/jc. 2014-1413
9. Kasai ET, da Silva JW, Mandarim de Lacerda CA et al. Parathyroid glands: combination of sestamibi-(99m)Tc scintigraphy and ultrasonography for demonstration of hyperplasic parathyroid glands. Rev Esp Med Nucl. - 2008. - 27:8-12.
Способ визуализации аденом околощитовидных желез при первичном гиперпаратиреозе, включающий выполнение пациенту магнитно-резонансной томографии зоны интереса и анализ результатов исследования, отличающийся тем, что данные МРТ обрабатывают в системе аппаратно-программного комплекса «Автоплан», при этом полученный результат в формате DICOM загружают в программное обеспечение «Автоплан»; приводят отдельные серии изображений в составе исследования к единой системе координат; на изображениях выделяют границы анатомических образований шеи: пищевода, трахеи, щитовидного хряща, щитовидной железы, аденом околощитовидных желез; строят трехмерную модель области интереса; указывают на модели три ключевые точки: середину передне-верхнего края яремной вырезки грудины, середину верхнего края щитовидного хряща, середину внутреннего края кивательной мышцы на стороне расположения патологически измененной аденомы околощитовидной железы; с целью увеличения точности навигации отмечают шесть дополнительных точек, которые располагают на линиях, соединяющих три ключевые точки, по две на каждой линии равноудаленно; до операционного разреза производят совмещение подготовленной модели с телом пациента с помощью навигационной указки, располагая ее в точках на шее пациента, соответствующих точкам, отмеченным на модели; производят разрез-доступ к аденомам околощитовидных желез и, перемещая указку по поверхности операционного поля, наблюдают ее расположение на трехмерной модели, находя реальное расположение аденом околощитовидных желез.
