Способ дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных образований в печени у детей
Владельцы патента RU 2748530:
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Блохина" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина" Минздрава России) (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к лучевой диагностике, и может быть использовано для дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей печени у детей. Получают изображения методом магнитно-резонансной томографии (МРТ). При этом МРТ проводят в режимах Т1 и Т2 взвешенных изображений (ВИ), динамического контрастного усиления, диффузионно-взвешенного изображения (ДВИ). Измеряют интенсивность сигнала в очаге поражения, интактной паренхиме печени, почке, аорте. Вычисляют показатель А: А=1/(1+е-Z), где Z=6,25019+1,03132 х размер в наибольшем измерении +1,30077 х интенсивность сигнала Т2 ВИ очаг/печень - 0,00459 х измеряемый коэффициент диффузии (ИКД) очаг +4,01375 х интенсивность сигнала Т1 ВИ очаг/аорта - 2,05533 х интенсивность сигнала Т1 ВИ в артериальной фазе очаг/печень - 2,55823 х интенсивность сигнала Т1 ВИ в портальной фазе очаг/почка +7,56980 х интенсивность сигнала Т1 ВИ в отсроченной на 5 минут фазе очаг/почка - 15,91047 х интенсивность сигнала Т1 ВИ в отсроченной на 5 минут фазе очаг/аорта. Размер в наибольшем измерении при значении 0-1 см равен 1, при 1-2 см равен 2, при 2-5 см равен 3, при значении более 5 см равен 4. При значении А>0,5 исследуемый очаг имеет злокачественную природу, если А≤0,5, то образование доброкачественное. Способ обеспечивает дифференциальную диагностику доброкачественных и злокачественных опухолей печени у детей за счет совокупности диагностических критериев. 2 ил., 2 табл., 2 пр.
Изобретение относится к медицине, лучевой диагностике, онкологии и педиатрии и может быть использовано для улучшения качества дифференциальной диагностики злокачественных и доброкачественных образований в печени у детей.
Опухоли печени у детей являются редкой патологией. Первичные злокачественные образования в печени составляют 1-4% всех новых случаев злокачественных опухолей печени у детей, [bitten J. В., Tomlinson G. Е. Liver tumors in children //The oncologist. - 2008. - T. 13. - №. 7. - C. 812-820.; Никулина А. Л. и др. Комплексная лучевая диагностика опухолей печени у детей //Онкопедиатрия. - 2015. -Т. 2. - №. 3.; Никулина А. Л. и др. Комплексная лучевая диагностика недифференцированной эмбриональной саркомы печени у детей: собственный опыт и обзор литературы //Онкопедиатрия. - 2017. Т. 4. №. 1.; Das С.J. et al. Imaging of paediatric liver tumours with pathological correlation //Clinical radiology. - 2009. - T. 64. - №. 10. - C. 1015-1025.; Jha P, Chawla SC, Tavri S, et al. Pediatric liver tumors: pictorial review. Eur Radiol 2009;19:209-19].
Наиболее часто встречающиеся злокачественные опухоли - гепатобластома, гепатоцеллюлярный рак, доброкачественные - гемангиома, фокальная нодулярная гиперплазия [Chung Е. М. et al. Pediatric Liver Masses: Radiologic-Pathologic Correlation Part 1. Benign Tumors 1 //Radiographics. - 2009. - T. 30. - №. 3. - C. 801-826.; Finegold M. J. et al. Liver tumors: pediatric population //Liver Transplantation. - 2008. - T. 14. - №. 11.- C. 1545-1556; Hussain S. M., Sorrell M. F. Pediatric Liver Lesions //Liver MRI. - Springer International Publishing, 2015. - C. 341-347.; Никулина А.Л. и др. Комплексная лучевая диагностика опухолей печени у детей //Онкопедиатрия. - 2015. - Т. 2. - №. 3.; Высоцкий Ю.Б., Пашков Ю.В., Турабов И.А. Первичные опухоли печени у детей //Вестник РОНЦ им. ПН Блохина РАМН. - 1992. - Т. 3. - №. 2.; Близнюков О.П., Шабанов М.А., Перевозчиков А.Г. Эмбриональная саркома печени у детей: вопросы морфологической диагностики //Архив патологии, - 2007. Т. 69. №. 1. - С. 40-47.; Пименов Р.И. и др. Результаты лечения детей с гепатобластомой: анализ опыта одного центра //Материалы IV Петербургского международного онкологического форума" Белые ночи 2018". - 2018. - С. 84-84.].
Малая частота встречаемости данной патологии обуславливает трудности дифференциальной диагностики. Редко встречающиеся с этим врачи зачастую не могут правильно определить природу заболевания, что приводит к дополнительным исследованиям и даже ненужным оперативным вмешательствам [Петраш Е.А. и др. Лучевая диагностика фасциолеза печени у детей //Российский электронный журнал лучевой диагностики. - 2018. - Т. 8. - №. 4. - С. 269-281.], что не только в отдельных случаях ухудшает здоровье пациента, но и приводит дополнительным финансовым затратам.
В настоящее время магнитно-резонансная томография (МРТ) является одним из основных и самых перспективных методов диагностики заболеваний печени [Багненко С.С. Комплексное магнитно-резонансное исследование в выявлении и дифференциальной диагностике очаговых поражений печени: дис. … д-ра мед. наук: 14.01. 13/Багненко Сергей Сергеевич. - 2014.].
Современные методики MP-исследования позволяет не только выявить опухоль и отдаленные метастазы, но и оценить структуру опухоли (наличие продуктов биодеградации гемоглобина, жировых включений и т.д.), уточнить взаимоотношения с соседними структурами, судить о типе кровоснабжения образования и др.
Несмотря на активное развитие современных методов диагностики, зачастую сложно правильно поставить диагноз, используя только качественные МР-признаки, особенно в случаях схожей MP-картины [Casciro-Alves F. et al. Liver haemangioma: common and uncommon findings and how to improve the differential diagnosis //European radiology. - 2007. - T. 17. - №. 6. - C. 1544-1554.]. Поэтому в нашей работе решено было провести количественную оценку данных МР-исследования.
Проводимые ранее работы по этой теме либо затрагивали только обработку контрастных изображений и измеряемого коэффициента диффузии (ИКД) [Тарачкова Е.В. И др. Возможности динамической МРТ с контрастным усилением в определении гистологического типа рака шейки матки //Вестник Российского государственного медицинского университета. - 2016. - №. 4; Лаптева М.Г. И др. Diffusion-weighted imaging with adc-maps in assessment of liver transarterial chcmoembolization response in patients with metastatic neuroendocrine tumors //Российский электронный журнал лучевой диагностики. - 2018. - Т. 8. - №. 4. - С. 103-110.;], либо касались лишь взрослых пациентов и отличных от педиатрической патологий [Багненко С.С. Комплексное магнитно-резонансное исследование в выявлении и дифференциальной диагностике очаговых поражений печени: дис. … д-ра мед. наук: 14.01. 13/Багненко Сергей Сергеевич. - 2014; Ахвердиева Г.И. и др. Роль мультипараметрической МРТ в выявлении и локализации раннего рака предстательной железы //Онкоурология. - 2013. - №. 4.; Тарачкова Е.В., Шориков М.А., Панов В.О., Кузнецов В.В., Усманова Л.Ш., Тюрин И.Е. Возможности мультипараметрической магнитно- резонансной томографии в дифференциальной диагностике гистологического типа рака шейки матки на дооперационном этапе. Опухоли женской репродуктивной системы. 2016;12(2):60-69.].
Задачей изобретения является создание метода дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных образований в печени у детей с помощью количественной оценки данных мультипараметрической МРТ, позволяющего успешно проводить дифференциальную диагностику даже специалистам без достаточного опыта в данной области.
Задача решается с помощью получения данных мультипараметрической МРТ со следующими параметрами (таб.1):
В таблице 1. отображены технические параметры сканирования традиционной МРТ печени.
Исследование с внеклеточным контрастным препаратом включает в себя 3 фазы контрастирования: артериальная (20-30 секунд), портальная (30-40 секунд), венозная (40-50 секунд), отсроченная (1 минута, 5 минут).
Далее выполняется вычисление необходимых коэффициентов для формулы:
A=1/(1+e-Z), где
Z=6,25019+1,03132 х Размер в наибольшем измерении + 1,30077 х Т2ВИ (Т2-взвешенные изображения) параметр очаг/печень - 0,00459 х ИКД очаг + 4,01375 х параметр Т1ВИ (Т1-взешенные изображения) очаг/аорта - 2,05533 х Т1ВИ артериальная фаза параметр очаг/печень - 2,55823 х Т1ВИ портальная фаза параметр очаг/почка + 7,56980 х Т1ВИ отсроченная (5 минут) фаза параметр очаг/почка - 15,91047 х Т1ВИ отсроченная (5 минут) фаза параметр очаг/аорта.
При значении А>0,5, следует считать, что исследуемый очаг имеет злокачественную природу. Если А≤0,5 - образование доброкачественное.
Модель информативна и статистически достоверна р<0,001, имеет высокие показатели чувствительности и специфичности: 94,7% и 91,7%, соответственно.
Технический результат - улучшение точности MP-диагностики опухолей печени у детей за счет использования количественных данных.
Заявляемый способ осуществляется следующим образом:
MP-исследование проводят с использованием нательной катушки, которая укладывается на живот пациента, затем фиксируется к столу с помощью специальных креплений для уменьшения артефактов и предотвращения непроизвольного смещения катушки во время исследования. Для лучшей визуализации одновременно подключается сегменты встроенной в стол пациента матричной катушки. Сочетанное использование катушек улучшало качество используемых изображений.
Исследование проводится в положении пациента на столе лежа на спине, головой в сторону изоцентра магнита, руки расположены вдоль туловища.
Пациенты младше 3 лет должны проходить исследование под глубокой седацией, натощак. Остальным пациентам рекомендовалось по возможности воздержаться от приема пищи за 2 часа до исследования.
1. Проводят комплексное MP-исследование включающее в себя Т1 и Т2 взвешенные изображения с подавлением сигнала от жировой ткани и без него, динамическое контрастное усиление, диффузионно-взвешенные изображения (ДВИ).
2. Производится измерение интенсивности сигнала в очаге поражения, интактной паренхиме печени, селезенке, почке, аорте, нижней полой вене. Для этого в соответствующей области на томограммах в аксиальной проекции (коронарная проекция использовалась только для корректировки) с помощью программного обеспечения томографа выбирают зоны интереса округлой или овальной формы. Исследуемые зоны должны были быть максимально однородными и не включать в себя расположенных вблизи тканей. При оценке данных очага следует избегать крупных участков некроза и кровоизлияний. Область интереса в интактной паренхиме печени располагают максимально близко к очагу для снижения влияния неоднородности магнитного поля и чувствительности катушки.
3. Производится расчет соответствующих коэффициентов, указанных в математической модели в зависимости от типа использованного контрастного препарата. Значение «размер в наибольшем измерении» указывается исходя из таблицы 2.
Таблица 2. Размер в наибольшем измерении.
4. Производится расчет значения А по формуле в зависимости от типа выбранного контрастного препарата.
5. При значении А>0,5, следует считать, что исследуемый очаг имеет злокачественную природу. Если А≤0,5 - образование доброкачественное.
Изобретение иллюстрируется примерами и фигурами (1-2) На фиг. 1. представлена иллюстрация к клиническому примеру №1 рабдомиосаркома влагалища, специальное лечение окончено год назад. МРТ в аксиальной проекции: а) Т2-взвешенное изображение, b) Т1-взвешенное изображение, артериальная фаза, с) ИКД-карта. В правой доле печени очаг слабо гиперинтенсивный на Т2 ВИ, не имеющий ограничения диффузии, активно накапливающий контрастный препарат в артериальную фазу.
Пример №1.
Пациентка 16 лет. Рабдомиосаркома влагалища, специальное лечение окончено год назад. В правой доле печени очаг слабо гиперинтенсивный на Т2ВИ, не имеющий ограничения диффузии, активно накапливающий контрастный препарат в артериальную фазу.
Z=6,25019+1,03132 х 1+1,30077 х 1,64-0,00459 х 1320+4,01375 х 0,82-2,05533 х 2,13-2,55823 х 0,71+7,56980 х 0,66-15,91047 х 0,78=-6,961232
А<0.5, следовательно образование имеет доброкачественную природу. С учетом отсутствия динамики на протяжении 3 лет данное образование вероятно узел регенерации.
На фиг. 2 представлена иллюстрация к клиническому примеру №2 впервые выявленное образование. МРТ в аксиальной проекции: а) Т2-взвешенное изображение, b) Т1-взвешенное изображение, венозная фаза, с) ИКД-карта. В левой доле печени очаг слабо гиперинтенсивный на Т2ВИ, имеющий ограничения диффузии, слабо накапливающий контрастный препарат в венозную фазу.
Пример №2.
Пациент 13 лет. Впервые выявленное образование. В левой доле печени очаг слабо гиперинтенсивный на Т2ВИ, имеющий ограничения диффузии, слабо накапливающий контрастный препарат в венозную фазу.
Z=6,25019+1,03132 х 1+1,30077 х 1,72-0,00459 х 719+4,01375 х 0,87-2,05533 х 0,46-2,55823 х 0,44+7,56980 х 0,5-15,91047 х 0,64=2,21342232
А>0.5, следовательно образование имеет злокачественную природу. Данное образование было верифицировано морфологически - гистологическое заключение - холангиокарцинома.
Способ дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей печени у детей, включающий получение изображений методом магнитно-резонансной томографии (МРТ), отличающийся тем, что МРТ проводят в режимах Т1 и Т2 взвешенных изображений (ВИ), динамического контрастного усиления, диффузионно-взвешенного изображения (ДВИ), измеряют интенсивность сигнала в очаге поражения, интактной паренхиме печени, почке, аорте, вычисляют показатель А: А=1/(1+е-Z), где
Z=6,25019+1,03132 х размер в наибольшем измерении +1,30077 х интенсивность сигнала Т2 ВИ очаг/печень - 0,00459 х измеряемый коэффициент диффузии (ИКД) очаг +4,01375 х интенсивность сигнала Т1 ВИ очаг/аорта - 2,05533 х интенсивность сигнала Т1 ВИ в артериальной фазе очаг/печень - 2,55823 х интенсивность сигнала Т1 ВИ в портальной фазе очаг/почка +7,56980 х интенсивность сигнала Т1 ВИ в отсроченной на 5 минут фазе очаг/почка - 15,91047 х интенсивность сигнала Т1 ВИ в отсроченной на 5 минут фазе очаг/аорта;
где размер в наибольшем измерении - при значении 0-1 см равен 1, при 1-2 см равен 2, при 2-5 см равен 3, при значении более 5 см равен 4;
при значении А>0,5 исследуемый очаг имеет злокачественную природу; если А≤0,5, то образование доброкачественное.
