Сравнительный анализ возможностей МР-диффузии всего тела и остеосцинтиграфии в выявлении костных метастазов

У 36 пациентов с первичными злокачественными опухолями различной локализации были сопоставлены диагностические возможности МРТ всего тела с применением МР-диффузии и остеосцинтиграфии в выявлении скелетных метастазов.

В данную подгруппу вошли пациенты из II и III основных групп исследования, 16 мужчин и 20 женщин, средний возраст составил 59,6±7,2 лет; распределение пациентов в зависимости от типа первичной опухоли представлено на диаграмме 10.

Диаграмма 10

Распределение пациентов в зависимости от типа первичной опухоли

2; 6%

■ рак предстательной железы (п ^12)

■ рак молочной железы (п=14)

■ колоректальный рак (п=4)

■ рак легкого (п 4)

■ рак почки(п-2)

Как видно из данных, представленных на диаграмме, большую часть исследуемой группы, как и в основной группе, на которой построено диссертационное исследование, составляли больные раком молочной и предстательной железы.

Всем пациентам МРТ и остеосцинтиграфия были выполнены с интервалом от 1 до 5 недель; интерпретацию данных ДВ-МРТ осуществляли без заключения о результатах радионуклидного метода исследования.

Метастатическими считали очаги, которые демонстрировали гиперфиксацию радиофармпрепарата при остеосцинтиграфии и характеризовались типичными сигнальными характеристиками при МРТ (гипоинтенсивный сигнал на Т1-ВИ, гиперинтенсивный на STIR с ограничением диффузии). Очаги, которые были интерпретированы как подозрительные на метастатические по результатам одного из диагностических тестов, подвергались дальнейшей дифференциальной диагностике с применением одного из следующих методов: ПЭТ или ПЭТ-КТ, ОФЭКТ-КТ, МР исследование зоны интереса с применением традиционного протокола сканирования, биопсия (в т.ч под КТ навигацией).

Кроме того, 32 из 36 пациентов исследуемой группы проходили контрольные исследования в виде МРТ всего тела, ПЭТ и/или остеосцинтиграфии в течение 6-15 месяцев с момента первичного обследования по рекомендации онколога (с целью поиска отдаленных метастазов и/или в качестве контроля проводимого лечения).

Принимая во внимание невозможность корректной оценки истинно отрицательных результатов в отсутствии «золотого» стандарта, специфичность анализируемых диагностических тестов не могла быть рассчитана и определялась только чувствительность.

Из 36 пациентов исследуемой группы у 12 при комплексном обследовании не было выявлено костных метастазов; по данным МРТ отсутствие вторичных очагов в костях было корректно установлено у 11 пациентов, 1 случай составил ложноположительный результат. При сцинтиграфии отсутствие костных метастазов было зарегистрировано у 10 пациентов, в 2 случаях присутствовали ложноположительные результаты.

Ложно положительный результат при МРТ был зарегистрирован у одного больного раком предстательной железы, у которого в суставном отростке грудного позвонка был выявлен очаг, подозрительный на метастатический, с неспецифичными сигнальными характеристиками на традиционных импульсных последовательностях и ограничением диффузии (Рисунок 23). При сцинтиграфии, а также при последующем ПЭТ исследовании очаг не визуализировался, в течение 1 года наблюдения методом МРТ его размеры и форма не изменились, что свидетельствует о его доброкачественной природе.

а б

ГЧ

в ^г д

Рисунок 23. Пример ложноположительного результата ДВ-МРТ.

Очаг (стрелка) в правом суставном отростке грудного позвонка у больного раком предстательной железы контрастно визуализируется на MIP изображении (а), STIR (в), ДВИ (г) и на карте ИКД (д) со значением ИКД 0,5х10^-3 мм²/с. При сцинтиграфии (б) и ПЭТ (не представлено) очаг не определяется, при наблюдении

в динамке методом МРТ в течение года его размеры и конфигурация стабильны, что позволяет охарактеризовать его как доброкачественный.

У 24 из 36 пациентов по результатам комплексного обследования были выявлены костные метастазы. Число истинно положительных результатов составило 22 для ДВ-МРТ и 20 для остеосцинтиграфии (рисунки 24, 25)

а б

Рисунок 24. Мультифокальное поражение осевого скелета у больной колоректальным раком.

На MIP изображении с инверсией шкалы серого (а) метастазы в грудине, позвонках и костях таза имеют вид гипоинтенсивных очагов, на сцинтиграфии (б) - участков гиперфиксации радиофармпрепарата.

а

Anterior 3138К Duration 1199sec Posterior 2568K Durationl 199sec

б

Рисунок 25. Мультифокальное поражение осевого скелета у больной раком молочной железы.

На MIP изображении с инверсией шкалы серого (а) метастазы в позвонках и костях таза имеют вид гипоинтенсивных очагов, на сцинтиграфии (б) - участков гиперфиксации радиофармпрепарата.

Для остеосцинтиграфии оба ложноположительных результата соответствовали очагам в позвонках, которые при МР-исследовании оказались участками отека костного мозга в дегенеративно измененных фасетках, а также в телах позвонков вдоль замыкательных пластинок (Рисунок 26). Ложноотрицательные результаты были связаны с очагами, расположенными в костях таза, шейном позвонке и своде черепа (Рисунок 27).

Обобщенные данные сравнения ДВ-МРТ и остеосцинтиграфии в выявлении костных метастазов представлены в таблице 13.

Таблица 13

Чувствительность ДВ-МРТ и остеосцинтиграфии в диагностике костных

метастазов (расчет по пациентам)

Таким образом, на примере 36 исследуемых пациентов ДВ-МРТ показала меньшее число ошибок в установлении скелетных метастазов, чем остеосцинтиграфия.

а

б

в

г

^д

Рисунок 26. Пример ложноположительного результата остеосцинтиграфии: отек костного мозга в телах позвонков вокруг узлов Шморля у больной раком молочной железы.

Зоны отека характеризуются неспецифичным сигналом на STIR (б) и Т1-ВИ (в), широким основанием обращены к замыкательным пластинкам, деформированным узлами Шморля. На ДВИ (г) отек характеризуется слабо

-5

гиперинтенсивным сигналом, среднее значение ИКД (д) составляет 2,01х10^- мм /с. На MIP изображении с инверсией шкалы серого (а) участки отека (стрелки) выглядят слабо контрастными и без анализа сопутствующих морфологических изображений могли бы быть интерпретированы как метастатические очаги. При сцинтиграфии (не представлена) в зонах отека была отмечена гиперфиксация радиофармпрепарата, что повлекло вынесение ошибочного заключения о наличии костных метастазов.

а

б

Рисунок 27. Пример ложноотрицательного результата остеосцинтиграфии: одиночный метастаз рака почки в шейный позвонок.

в

г

На MIP изображении с инверсией шкалы серого (а) метастаз (стрелка) определяется в виде контрастного темного очага.

Всего у 24 пациентов на основании комбинированного применения различных диагностических методов, включавших КТ, МРТ (в том числе отдельных анатомических зон с применением традиционных протоколов сканирования и контрастного усиления), ПЭТ, ПЭТ-КТ, ОФЭКТ-КТ и остеосцинтиграфию, был выявлен 251 метастатический очаг. При этом у 5 пациентов (1 случай рака почки и 4 случая рака предстательной железы) поражение носило характер солитарного, что представляло особенные трудности для дифференциальной диагностики. У 8 пациентов из 24 наблюдалось мультифокальное поражение с числом очагов от 15 до 50.

Для того, чтобы сопоставить возможности различных диагностических методов в выявлении метастатических очагов в различных анатомических зонах, были условно выделены 5 анатомических регионов: (1) череп; (2) позвоночник (с С1 по L5); (3) грудь (сюда отнесли ребра, ключицы, лопатки и грудину), (4) таз (крестец и тазовые кости) и (5) проксимальный отдел бедра.

Распределение очагов в соответствии с анатомической локализацией в представлено в диаграмме 11.

Диаграмма 11

Распределение костных метастазов в зависимости от локализации

Как и в основной исследуемой группе, в анализируемой подгруппе основное число патологических очагов локализовалось в позвонках и костях таза.

В зависимости от расположения и визуализации при использовании различных диагностических тестов, костные метастазы распределились следующим образом (таблица 14).

Таблица 14

Распределение костных метастазов в зависимости от локализации и

выявляемости различными методами

Как показывают данные, приведенные в таблице 14, ДВ-МРТ в совокупности позволило выявить 93,7% метастатических очагов, тогда как для остеосцинтиграфии этот показатель составил 82,9%.

Очаги, расположенные в нижних конечностях дистальнее верхней трети бедра, при обсчете намеренно не учитывали поскольку, зона исследования при ДВ-МРТ включает область до середины бедра. При сцинтиграфии метастатические очаги в длинных трубчатых костях нижних конечностей были выявлены у 2 пациентов с общим числом очагов у каждого, превышавшем 20.

Принимая во внимание, что пациенты исследуемой подгруппы проходили сцинтиграфию в различных учреждениях и, соответственно, на различном оборудовании, нам не удалось провести сопоставление размеров выявляемых очагов, а также проанализировать возможность визуализации очагов различными методами в зависимости от их размеров.

По данным ДВ-МРТ средний размер выявляемых костных метастазов составил 3,7±2,1 см; наименьшие выявляемые данным методом очаги имели диаметр 0,8 см, располагались в телах позвонков и не были определены при остеосцинтиграфии.

Таким образом, на примере исследуемой группы из 36 пациентов ДВ -МРТ характеризовалась более высокой чувствительностью в выявлении костных метастазов, чем остеосцинтиграфия при расчете по пациентам и позволила визуализировать на 11% больше очагов, чем радионуклидный метод. Сложными локализациями для оценки костных изменений для ДВ-МРТ оказались плоские кости, в частности кости свода черепа, ребра, грудина и лопатка.

Дополнительно необходимо отметить, что помимо костных метастазов в исследуемой подгруппе у 8 из 36 пациентов с помощью ДВИ были выявлены, а в последующем верифицированы другими диагностическими методами, метастазы в паренхиматозных органах (печень, легкие, грудная стенка, головной мозг, надпочечники, яичник). К тому же у 11 из 36 пациентов определялась регионарная или нерегионарная лимфаденопатия (Рисунок 28). Таким образом, у 10 из 36 пациентов помимо костных метастазов МРТ с выполнением МР-

диффузии позволило установить наличие других отдаленных вторичных очагов. Исходя из этого, данная методика имеет потенциал применения как универсальный метод стадирования злокачественных опухолей по М-критерию, не ограничиваясь выявлением исключительно скелетных метастазов.

Рисунок 28. ДВ-МРТ у больной раком молочной железы.

На MIP изображении с инверсией шкалы серого (а) определяются патологические очаги в позвонках (сплошные черные стрелки), легких (сплошные белые стрелки), головном мозге (пунктирная белая стрелка), а также увеличение лимфатического узла правой подвздошной группы (пунктирная черная стрелка). Очаги в легких контрастно визуализируются на ДВИ с высоким b фактором (б,г), их наличие верифицировано с помощью КТ легких (в,д). Метастаз в мозжечок подтвержден с помощью традиционной МРТ головного мозга, включающей в том числе TIRM изображения (е).

Резюмируя результаты данной главы, следует сказать, что диффузионновзвешенные последовательности с высоким b-фактором позволяют эффективно выявлять очаги в костном мозге аксиального скелета и потому могут использоваться в качестве скрининга скелетных метастазов у пациентов с первичными злокачественными опухолями и высоким риском вторичного поражения скелета.

Злокачественные очаги в костном мозге преимущественно характеризуются сигналом пониженной интенсивности на Т1-ВИ, повышенной интенсивности на STIR и ДВИ. Исключение составляют остеосклеротические метастазы, которые могут не давать ограничения диффузии и не сопровождаться усилением интенсивности сигнала на STIR.

Среднее значение ИКД в группе злокачественных очагов составляет 0,81±0,24х10^- мм /с, для остеолитических метастазов этот показатель равен 0,83±0,22х10^- мм/с, для остеосклеротических - 0,47±0,11х10^- мм/с. Средний показатель ИКД не показывает значимых различий в зависимости от источника костных метастазов.

Для дискриминации доброкачественных и злокачественных очагов в костном мозге необходимо учитывать их сигнальные характеристики на Т1-ВИ и значение ИКД. Так фокусы, которые демонстрируют гипоинтенсивный сигнал в Т1 взвешенности, гиперинтенсивный сигнал на ДВИ и имеют значение ИКД менее 1,08х10^- мм /с являются злокачественными при специфичности 93,1% и чувствительности 84,7%.

Качественный и количественный анализ ДВИ без учета Т1 -ВИ сопровождается более низкими показателями специфичности и не может быть рекомендован к применению.

На примере 36 пациентов ДВ-МРТ всего тела позволило корректно оценить наличие или отсутствие метастатического поражения скелета у 33 больных, а сцинтиграфия у 30 больных. Чувствительность ДВ-МРТ в выявлении костных метастазов при расчете по пациентам составила 91,7%, превышая результаты радионуклидного метода (83,3%). При количественном анализе выявленных очагов установлено, что ДВ-МРТ позволяет выявить 93,7% метастазов, то есть на 10,8% больше, чем остеосцинтиграфия.

У 27,8% пациентов ДВ-МРТ позволила выявить наличие не-костных отдаленных метастазов и/или регионарной либо не-регионарной лимфаденопатии. Это свидетельствует о том, что данная методика может применяться как эффективный метод скрининга отдаленных метастазов у пациентов с первичными злокачественными опухолями вариабельной локализации.