Автореферат и диссертация по медицине (14.00.14) на тему:Роль компьютерной томографии в дифференциальной диагностике одиночных шаровидных образований легких

РГБ

1 7 ИЮЛ 2003

На правах рукописи

АДАСЬКО Екатерина Владимировна

РОЛЬ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ В ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКЕ ОДИНОЧНЫХ ШАРОВИДНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ ЛЕГКИХ

14.00.19 - лучевая диагностика, лучевая терапия 14.00.14 - онкология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва 2003

Работа выполнена в Московском научно-исследовательском онкологическом институте им.П.А.Герцена, (директор- академик РАМН, профессор- В.И.Чиссов)

Научный руководитель:

доктор медицинских наук

С. А. СЕДЫХ

Научный консультант:

доктор медицинских наук

А.В.ЧЕРНИЧЕНКО

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук

Н.В.НУДНОВ

доктор медицинских наук

В.М.КИТАЕВ

Ведущая организация:

Российский научный центр рентгенорадиологии МЗ РФ

Защита диссертации состоится "_" мая 2003 года в_часов на

заседании дисертационного совета Д.208.047.01 при Московском научно-исследовательском онкологическом институте им.П.А.Герцена МЗ РФ по адресу 125284, Москва, 2-й Боткинский проезд, д.З

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке МНИОИ им.П.А.Герцена

Автореферат разослан "_" апреля 2003 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук, профессор И.А.МАКСИМОВ

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы

Традиционным методом первичной диагностики патологических изменений в легких по-прежнему остается рентгенологическое" исследование (флюорография, рентшюграфия, продольная томография). В то же время, несмотря на постоянное техническое совершенствование рентгенологического оборудования и разработку новых методологических подходов в дифференциальной диагностике одиночных шаровидных образований легких, количество ошибок в установлении их природы составляет от 15 до 30% (Алексеева Т.Р., с соавт.,1995; Варнавская Т.В.,Чеберяк В.Л.,1991; Соколов В.А., с соавт.,1996; Armstrong Р.,1995; Gorich J.,et al 1990). Классическое рентгенологическое исследование, при дифференциальной диагностике одиночных шаровидных образований легких, по существу стоит на пределе своих возможностей. Это обусловлено сходством клшшко-рентгенологическнх симптомов периферического рака, метастаза, доброкачественных опухолей и ряда неопухолевых заболеваний.

Появление компьютерной томографии (КТ) и ее клиническая апробация показала, что метод стал конкурентно способным видом уточняющей диагностики у больных с заболеваниями легких и превосходит традиционные рентгенологические виды обследования по объему и качеству получаемой диагностической информации ( Позмогов А.И., с соавт.,1992; Портной Л.М. с соавт., 1995; Khan A.,et al.1985; Kim J.,et al. 1999). Отсутствие суммациоиного эффекта, высокая структурная и тканевая проработка изображения при КТ дают возможность получить точную топическую локализацию патологического образования, его размеры и плотность, взаимоотношение с окружающими органами и тканями. Это позволяет выявлять симптомы доброкачественности или признаки злокачественности шаровидных образований легких в более ранние сроки, которые на рентгенограммах могут еще не определяться (ЛепихинН.М., с соавт.,1987; Седых С.А., 1996; Юдин А.Л.,1996; Mahoney M.,et ai. 1990; Wormanns D.,etal. 2002).

Несмотря на то, что КТ не внесла существенных изменений в классическую рентгеиосемиотнку патологии легких, большинство исследователей единодушны в том, что КТ обладает большей чувствительностью, специфичностью и точностью в дифференциальной диагностике шаровидных образований легких и составляет от 92 до 98% (

1

Зырянов Б.Н., с соавт.,1997; Рабкин И.К., с соавт., 1989; Konzo Y.,et al.1993; Robertson E.,1992). В то же время и при KT существуют аналогичные трудности разграничения рака и туберкулеза, полостной формы рака и абсцесса, солитарного метастаза, хондрогамартомы, туберкуломы и рака при размерах менее 3 см. Однако, анализ данных литературы показывает, что диагностические возможности KT далеко не исчерпаны и несомненно подлежат дальшейшему изучению.

Учитывая все вышесказанное, мы полагаем, что изучение возможностей повышения эффективности дифференциальной диагностики шаровидных образований легких с использованием KT является актуальным и чрезвычайно перспективным направлением научного поиска.

Цель и задачи исследования

Цель исследования - улучшение дифференциальной диагностики одиночных шаровидных образований легких, путем совершенствование методик KT исследования.

Для выполнения намеченной цели были поставлены следующие задачи:

1) Разработать новые методологические подходы KT исследования больных с одиночными шаровидными образованиями легких.

2) Определить значение цифровой обработки KT изображения в качестве

критериев дифференциальной диагностики.

3) Изучить основные характеристики сосудистого рисунка шаровидных

образований легких с помощью KT ангиографии.

4) Провести сравнительный анализ информативности различных методик

KT в дифференциальной диагностике шаровидных образований легких.

5) Уточнить и систематизировать KT семиотику периферического рака

легкого, солитарного метастаза, хондрогамартомы и туберкуломы.

Научная новизна

^ Впервые дана характеристика васкуляризации периферического

рака легкого, метастаза, хондрогаматромы и туберкуломы с использованием различных KT методик внутривенного контрастного усиления.

^ Проведен многофакторный анализ КТ изображения шаровидных

образований легких с использованием прикладных вычислительных программ и системат1Гзнроваиьт~денситометрические--признаки,. характерные для злокачественных и доброкачественных процессов.

■ ■ у

Впервые проведена сравнительная оценка информативности

различных методик КТ исследования (стандартная, тонких срезов, денситомегрия н ангиография) у пациентов с шаровидными образованиями легких.

Выявлены новые КТ признаки периферического рака легкого, метастаза, хондрогамартомы и туберкуломы.

Практическая значимость

Комплексное применение различных методик КТ повышает

информативность исследования в дифференциальной диагностике одиночных злокачественных и доброкачественных образований легких.

Выявлены новые КТ признаки, позволяющие повысить точность дифференциальной диагностики солитарных шаровидных образований легких и снизить количество ложных заключений.

КТ ангиография позволяет на основании фазового анализа накопления контрастного препарата в образованиях более точно определять нозологическую принадлежность патологических процессов в легких.

Внедрение результатов работы Основные положения диссертации внедрены в работе отдела лучевой диагностики Московского научно-исследовательского онкологического института им.П.А.Герцена и на кафедре лучевой диагностики института повышения квалификации ФУ МБ и ЭП.

Апробация диссертации

Основные результаты диссертационной работы доложены на Международном форуме "Онкология на рубеже XXI века" (Москва, 1999); 1-ом Российском научном форуме "Радиология 2000", с международным

участием (Москва,2000); V Всероссийском съезде онкологов (Казань,2000); Всероссийской научно-практической конференции (Мурманск, 2002), на межотделенческой конференции МНИОИ им.П.А.Герцена 14марта2003 года.

Публикации результатов исследования Основные положения диссертации изложены в 6 печатных работах.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций. Работа изложена на 110 страницах машинописного текста, иллюстрирована 38 рисунками и 18 таблицами. Список литературы включает 77 отечественных и 93 зарубежных источников.

II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

В основу работы положены результаты КТ обследования 448 больных с периферическими "шаровидными" опухолевыми и неопухолевыми образованиями легких, находившихся на лечении в МНИОИ им.П. А.Герцена, в периоде 1992 по 2002 года включительно (табл.№1).

Таблица № 1

Патология легких Обследовано Оперировано

абс.число абс.число

1. Злокачественные опухоли 246 246

2. Доброкачественные опухоли 36 36

3. Неопухолевое изменения 166 74

Всего: 448 356

Больные со злокачественными (246) и доброкачественными (36) опухолевыми образованиями легких, а также 74 пациента с неопухолевыми изменениями были оперированы. Таким образом, диагноз был морфологически подвержден у 356 (79,5%).

Остальные 92 пациента с воспалительными процессами находились под динамическим наблюдением в сроки от 1 до 6 месяцев, с обязательным контрольным обследованием после проведения курса специфической терапии.

Распределение больных в зависимости от нозологической формы

заболевания представлено в таблице № 2. Таблица № 2

__________ Шаровидные образования легких

Нозологическая форма количество больных

1. Опухоли 282

1) Периферический плоскоклеточпый рак 153

2) Периферический железистый рак 37

3) Солнтариый мегастаз * 56

4) Хондрогамарт ома 32

5) Гамартома 4

11. Неону холеное поражение 166

1) Инфильтративный туберкулез 17

2) Кавернозный туберкулез 15

3) Туберкулема 52

4) Абсцесс 21

5) Фокусная пневмония 14

6) Хроническая неспецифическая пневмония 34

7) Кисты 10

8) Аспергиллема 3

ВСЕГО: 448

*Больные с метастатическим пор;1жеипем легочной ткани имели различную гистологическую структуру в зависимости от локализации первичного опухолевого узла.

Большинство больных (282) обследовали на КТ однократно. Двух-и трехкратное КТ исследование выполняли больным (100 и 66 соответственно), находившихся под динамическим наблюдением в процессе проведения лечения.

Таким образом, материалы работы базируются на основании данных 680 КТ исследований.

Всем больным КТ исследование органов грудной клетки на первом этапе проводили по стандартной методике. Для повышения эффективности исследования и решения вопросов дифференциальной диагностики шаровидных образований легких мы дополнительно использовали 5 специальных методик (таблица №3).

Методика КТ исследований Количество

абс.число %

1. Стандартная методика 448 100.0

2. Методика тонких срезов 175 39,0

3. Методика внутривенного "струйного" усиления 100 22,3

4. Методика внутривенного "капельного" усиления 84 18,7

4. Методика внутривенного "болюсного" усиления 53 11,8

5. Методики денситометрической обработки изображений

а) графики гистограмм плотности 206 45,9

б) программа высвечивания дисперсии плотности(]-^11^Ьиад) 206 45,9

КТ исследования больных с патологическими изменениями в легких проводили на аппарате III поколения, Somatom CR фирмы SIEMENS. Матрица изображения 256x256 элементов, поле обзора 320-360 мм, сила тока -170 шА, напряжение трубки -125 kV, скорость сканирования - 5 сек., толщина среза и шаг сканирования составили 8 мм.

Полученное изображение узлового образования в легочной ткани оценивали в трех режимах. Это позволило детализировать его архитектонику и окружающие анатомические структуры (легочные сосуды, бронхиальное дерево, легочный рисунок, плевральные листки и т.д.)

1) Условия легочного окна ( W+1450,C-450efl.H) - позволяет характеризовать контуры "шаровидного" образования в легочной ткани, визуализировать "дорожку" к плевре или корню, оценить состояние подходящего бронха и окружающую легочную паренхиму.

2) Мягкотканный режим (W+350,C+35efl.H) - более четко определяются элементы кальцинации в толще узлового образования, а также имеет ряд преимуществ при изучении характера взаимоотношения образования с мягкотканными структурами средостения и грудной стенки.

3) Режим жесткого окна (W+60,C+35efl.H) - позволяет выявлять участки некроза и кровоизлияния даже незначительных размеров.

Таким образом, чередование различных условий режима изображения создает возможность получить более полную информацию о контурах, структуре и плотности "шаровидного" образования как в легком, так и в окружающих его тканях. Однако визуальная оценка 6

тканевых характеристик образования и особенно детализация элементов внутренней его структуры всегда является субъективной, так как зависит от различной способности оптического восприятия глаза врача диагпостагПоотому для получения объективных-иоказателей^тканевш\ плотности узла мы использовали алгоритм программы Highlighting, т.е. высвечивание дисперсии плотности в заданных интервалах и изучали графики гистограмм плотности.

Анализ структуры образования необходимо проводить только на срезе, который прошел через центральные отделы узла. В тех случаях, когда срез сканирования проходит по верхнему пли нижнему краю образования, можно получить ложные показатели денситометрии. Это обусловлено тем, что в толщину среза одновременно попадала частично ткань узла и легочной паренхимы. Следовательно, показатели плотности на таком срезе усреднялись. Поэтому во-избежанне "артефактов" денситометрии было необходимо получать изображения узла как минимум на трех сканах. Однако при стандартной методике исследования это не всегда возможно, особенно когда размеры образования были меньше 3 см. В таких ситуациях мы применяли методику тонких срезов, т.е. уменьшали толщину среза и шаг сканирования до 0.2-0,4 см.

Для внутривенного усиления использовали неполные контрастные препараты "Ультравнст 300" (фирмы Sobering) и "Омнипак 300" (фирмы Nicomed), которые вводили различными способами: 1)введепие "от руки" или струйное, 2) капельное введение, 3) "болюспое" введение с помощью автоматического инъектора.

Изучение степени васкуляризации и архитектоники сосудистого русла позволило нам выделить три типа кровотока в шаровидных образованиях легких

• I тип - аваскулярный (сосуды в образовании не визуализируются)

• II тип - гиповаскулярный (единичные сосуды в образовании)

А - васкуляризация в виде "ободка"

Б - васкуляризация в виде "подковы"

В - единичные сосуды в центральных и периферических отделах образования

• III тип - гиперваскуляриый (множественные сосуды в образовании) -дезорганизованный хаотический кровоток.

Таким образом, для повышения качества получаемой

информации при KT исследовании шаровидных образований легких необходимо обязательно изучать изображение патологического очага как минимум в трех режимах визуализации, проводить денситометрический анализ, использовать методику топких срезов при образованиях менее 3 см в диаметре и применять внутривенное контрастное усиление в сложных случаях дифференциальной диагностики.

III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Трудности дифференциальной диагностики одиночных шаровидных образований легких обусловлены сходством клинико-рентгенологических симптомов злокачественных и доброкачественных процессов. Число заболеваний, с которыми приходится сталкиваться при дифференциальной диагностике невероятно велико, но наибольшие трудности, как правило, возникают при выборе альтернативы между периферическим раком легкого, солитарным метастазом, хондрогамартомой и туберкуломой, особенно если размеры не превышают 3 см.

Периферический рак легкого.

КТ исследование проведено у 190 больных периферическим раком легкого. У 128(67,4%) больных новообразование было свыше 3,0 см и у 62(32,6%,) -до 3,0 см.

Периферический рак легкого преимущественно локализовался в верхушечных, задних сегментах верхних долей, в верхушечных сегментах нижних долей (78,9%>) на фоне поствоспалительных или возрастных изменений легочного рисунка (74,7%).

Наиболее характерной КТ-картиной периферического рака легкого до 3,0 см при стандартной методике исследования является: образование шаровидной {59,1%) или овоидной (32,3%) формы со спикулообразными (45,2%), либо мелкобугристыми (30,6%) контурами, преимущественно однородной структуры (75,8%).

По мере увеличения размеров опухоли (свыше 3,0 см), образование становилось неправильно округлой (68,7%) или многоузловой (18,7%) формы. Сохраняются спикулообразные (28,9%) контуры или приобретали крупнобугристые(24,2%о) очертания, либо отмечалось сочетание лучистости и волнистости (26,6%) контуров. Структура как правило была неоднородной (94,5%) за счет участков 8

некроза (70,3%) или распада (16,4%).

Как показали наши исследования, одним из опорных пунктов

диагностики периферического рака легкого является не форма

-----опухолевого узла, а характер его контуров. Наличие "лучистого венчика"

или бугристости очертания образования создает картину злокачественной "короны", которую мы определяли у 149(78,4%) больных и является характерным признаком периферического рака легкого.

Существенно облегчает диагностику рака легкого выявления симптома регионарного лимфангаита. нупковидного втяжешгя плевры над образованием или признака централизации в виде закупорки бронха ("культи") в месте соприкосновения с опухолевым узлом или сужение просвета прилежащего бронха с наличием перибронхиального утолщения тканей.

Однако лимфогепную "дорожку" к корню определяли только в 19,4% случаев, а "дорожка" к плевре в 30,5%. Пупковидное втяжение плевры регистрировали только в 30% случаев, а признаки централизации у 38,9%о больных.

Сопоставляя характеристики опухолевых узлов до и свыше 3 см

следует отметить, что в начальной фазе развития периферического рака, форма узла бывает шаровидной, а по мере роста становится неправильно округлой. Однако уже на ранних этапах развития опухоли контуры имеют признаки злокачественности. Структура периферического рака пропорционально зависит от их размеров. При быстром увеличении объема новообразования наступает некроз и распад опухолевой ткани.

При использовании стандартного КТ исследования, чувствительность метода в диагностике периферического рака составила 78,4%, специфичность - 86,6%, точность - 82,6%, предсказуемое значение положительного теста - 84,6%, предсказуемое значение отрицательного теста-81,0%.

Проведенный нами анализ показал, что изучение только скиалогических признаков по КТ-изображению бывает недостаточным для установки периферического рака легкого и нередко возникают трудности дифференциальной диагностики.

Поэтому на втором этапе исследования мы изучали депситометрические характеристики и особенности васкуляризации новообразований.

Показатель относительной плотности периферического рака оказался весьма вариабелен, являлся среднестатистическим и отражал

9

лишь негомогенность внутренней структуры образования, которое достаточно отчетливо визуализируется в условиях жесткого режима окна.

Однако высвечивание дисперсии плотности в заданных интервалах позволяло выявить особенности статистического распределения вариационного ряда.

У 90,4% больных периферическим раком легкого определяли локальное компактное скопление элементов плотности в интервале от +40 до +60 ед.Н на периферии новообразования, которые соответствуют сосредоточению наиболее агрессивной массы опухолевых клеток.

В остальных наблюдениях (у 9 больных или в 9,6%) случаев мы регистрировали интенсивное распределение мягкотканной плотности по всей площади узла. Такой тип дисперсии плотности отмечали при экспансивно растущих опухолях.

Детальное изучение полученных графиков гистограмм плотности позволило выявить три варианта изображения периферического рака легкого (тип А, В,С)

Наиболее часто встречался у 79,8% больных тип А - кривая плотности была асимметричной с отклонением вправо или влево от экстремума, ее вершина имела многофазные пики.

При типе В - у 9,6%) больных кривая графика была асимметричной с однофазной вершиной, а при типе С - у 10,6% больных кривая была симметричной.

Как показали наши исследования, как при однородной плотности опухолевого узла, так и неоднородности его структуры, графики могут быть представлены в любом из трех вариантов. Поэтому гистограммы плотности отображают особенности статистического распределения показателей в данном объеме и не имеют прямой зависимости от характера негомогенности опухоли.

Дополнительно у 102 больных периферическим раком легкого мы изучали характер и степень васкуляризации опухоли после внутривенного контрастного усиления

Кровоток в опухоли выявляли во всех наблюдениях. У 63 (61,7%) больных образования были гиперваскулярными, т.е. определялись множественные сосуды в виде дезорганизованного хаотического кровотока (III тип). У 39 (38,3%) встречались гиповаскулярные образования, из них у 24 (23,5%) кровоток был в виде "ободка" (IIА тип) и у 15 (14,7%о) - регистрировались единичные сосуды в центре и на периферии (IIВ тип). 10

Таким образом, использование программ денситометрического анализа КТ изображения образований и изучение степени их васкуляризации позволило нам выявить ряд новых признаков, характерных для периф!фического~ракаг~К-ним-относятся:-локальное компактное скопление элементов плотности в интервале от +40 до +60 ед.Н на периферии узла, асимметричность гистограммы плотности с отклонением кривой от экстремума и наличием многофазных пиков, а также гиперваскуляризация новообразования в виде дезорганизованного хаотического кровотока.

Разработанные нами дополнительные КТ признаки имеют очень важное диагностическое значение в случаях, когда при визуальной оценке изображения отсутствует типичный симптомокомплекс периферического рака легкого.

Таким образом, применение в комплексе различных методик КТ исследования по сравнению со стандартной методикой позволяет выявить ряд новых признаков периферического рака легкого и повысить чувствительность диагностики с 78,4 до 95,3%, специфичность - с 86,6 до 94,0%, точность - с 82,6 до 94,4%, предсказуемое значение положительного теста - с 84,6 до 93,8%, предсказуемое значение отрицательного теста - с 81 до 95,5%.

Солитарный метастаз

КТ исследование проведено у 56 больных с солитарным метастазом в легком, в различные сроки после лечения злокачественного опухолевого процесса не легочной локализации. Все узлы были менее 3,0

см в диаметре.

В связи с ограниченным количеством наблюдений выявить закономерность локализации метастаза в легком от исходного расположения первичной опухоли не представилось возможным.

Также как при периферическом раке окружающий легочный фон не имел диагностического значения. В 59% случаев метастаз выявляли на неизмененном легочном рисунке, а в 41%) - па фоне либо буллезной дистрофии, либо поствоспалителыюм пневмофиброзе, либо диффузных возрастных изменениях легочной ткаии.

Наиболее характерными скиалогическими КТ признаками метастаза являются: шаровидная (83,9%о) или овальная форма тени узла,

четкость и ровность контуров (75%), однородность структуры (92,8%)).

В то же время аналогичный симптомокомплекс нередко бывает при доброкачественных образованиях. Поэтому, в повседневной практике опорным пунктом диагностики метастатического поражения легких является появление дополнительной тени в легком при динамическом наблюдении онкологического больного.

Однако, в наших наблюдениях, у 5(8,9%>) больных раком молочной железы, находившихся па этапах противоопухолевого лечения было обнаружено шаровидное образование до 2,0 см в диаметре, с четкими, ровными очертаниями, однородной структуры. Учитывая анамнез и КТ семиотику можно было однозначно предположить о появление солитарного метастаза в легком. На операции у этих пациентов был выявлен туберкулезный процесс, в виде ограниченного округлого инфильтрата в начальной стадии распада.

Гематогенные метастазы могут из экспансивной стадии развития переходить в инфильтративную, и тогда контуры узла становятся спикулообразными (10,7%)- Подобная картина затрудняет проведение дифференциальной диагностики с периферическим раком легкого. В наших наблюдениях, у 6 больных при динамическом наблюдении появилось шаровидное образование в легком с неровными спикулообразными очертаниями и у 2 (3,5%о) из них впоследствии был обнаружен периферический рак легкого.

Поэтому, не следует забывать, что появление в легком дополнительного узлового образования у онкологических больных в процессе лечения или динамического наблюдения не всегда является проявлением солитарного метастаза и более того может быть отображением второй метахронной опухоли, либо воспалительного процесса.

При стандартном КТ исследовании чувствительность метода в диагностике солитарного метастаза составила 92,8%, специфичность -96%, точность - 95,3%), предсказуемое значение положительного теста -88,1 %, предсказуемое значение отрицательного теста - 97,7%.

Применение денситометрического анализа и использование внутривенного контрастного усиления при КТ позволило нам снизить количество сомнительных заключений.

При высвечивании дисперсии плотности в пределах от 30 до 50 ед.Н у 67,8%) пациентов отмечалось локальное компактное расположение этих участков на периферии, а в 32,2%) - интенсивное распределение по всей 12

площади узла.

На графиках гистограмм плотности, у 83,9% больных была установлена их однотипность, кривые имели многофазные пики и асимметричность вправо или влево от экстремумаХтнп А)^У 9 (16,1%) -кривая была асимметричной с однофазной вершиной (тип В).

Дополнительно у 42 больных мы проводили внутривенное усиление и была выявлена различная степень васкуляризашш метастатических узлов во всех наблюдениях. В 73,8% случаев определялись .множественные сосуды в виде дезорганизованного хаотического кровотока (III тип), в 16.6% - регистрировались единичные сосуды в центре и на периферии (II В тип) и в 9,6%о - кровоток был в виде "ободка" (II А тин).

Сопоставление денситометрических параметров и характера васкуляризации метастазов и периферического рака выявило идентичность этих показателей, что позволило получить патогномоничные признаки злокачественности процесса и исключить из дифференциального ряда доброкачественные образования. Однако, даже использование этих методик не позволило нам разграничить солитарный метастаз в нпфильтративной фазе развития от периферического рака, а лишь указала на злокачественность опухоли.

При комплексном применении метод КТ чувствительность исследования в диагностике солитарпого метастаза повышается с 92,8 до 96,4%, специфичность - с 96 до 98,8%, точность - с 95,3 до 98,3'/», предсказуемое значение положительного теста - с 88,1 до 96,4%, предсказуемое значение отрицательного теста-с 97,7 до 98.8%.

Хондрогамартома и гамартома

КТ исследование проведено 32 больным с хондрога.мартомой и 4 -с гамаргомой, у всех узел не превышал 3,0 см в диаметре.

Доброкачественная опухоль преимущественно визуализировалась в нижних долях с обеих сторон (66,7%) и правом легком (69,4%)), на фоне неизменного легочного рисунка (75%).

При стандартной методике КТ исследования для доброкачественной опухоли характерным симптомокомплексом являются: образования шаровидной формы (83,3%). с четкими, ровными (77,8%) или мелкобугристыми (22,2%) контурами, чаще неоднородной структуры (77,8%).

Приведенные признаки хондрогамартом и гамартом имеют

13

схожесть с туберкуломой и солитарным метастазом. В тех случаях, когда контуры хондрогамартомы были мелкобугристыми необходимо было дифференцировать их с периферическим раком легкого.

Чувствительность нативного КТ исследования составила 50%, специфичность - 95,6%, точность - 88,2%,предсказуемое значение положительного теста - 69,1%, предсказуемое значение отрицательного теста - 90,7%.

Использование дополнительных методик КТ внесло существенные изменения в установку правильного заключения.

Суммарная плотность узла зависела от структурных особенностей макро- и микроскопической картины опухоли, которая имела отличия от туберкулом.

У больных с гамартомой (11,1%) плотность центральной части узла была в пределах от 0 до +20 ед.Н., представлена хондроидными структурами, участками жировой плотности и кистозной полостью, выстланной индифферентным эпителием. На периферии плотность составила +30 ед.Н., за счет фиброзной капсулы. Учитывая особенности плотностных характеристик гамартом, которые имеют схожесть со стационарными туберкуломами проведение дифференциальной диагностики этих заболеваний становится крайне затруднительным.

При хондрогамартомах, в 50,0% наблюдениях плотность образования составила от +30 до +50 ед.Н., у 38,9% пациентов структура была гомогенной и состояла в основном из однородной хрящевой ткани, диффузно расположенной, а у 11,1% - негомогенной, плотность центральной части была выше, чем на периферии, где располагалась молодая хрящевая ткань с единичными соединительнотканными прослойками.

У 22,2% больных плотность узла была от +50 до +70 ед,Н, причем в центре визуализировались известковые включения в виде отдельных зерен.

В 16,7% наблюдениях плотность хондрогамартом была очень высокой, от +70 до +110 ед.Н., за счет крупноглыбчатых кальцинатов в центре, в виде конгломерата.

Распределение дисперсии плотности доброкачественных опухолей в интервале от +30 до +60 ед.Н и гистограммы имеют отличие от злокачественных опухолей. В большинстве случаев (72,2%), определялось равномерное скопление мягкотканной плотности в центральной части образования и лишь у 27,8% отмечалась концентрация этих элементов на 14

периферии.

Гистограммы плотности имели два вида. Тип С встречался у 72,2% — больных и представлен_был_в виде_снмметрнчного графика с однофазной вершиной. Тип В определялся у 27.8%> пациентов, где графнк~был' асиммстричпымс отклонением от экстремума и однофазной вершиной.

Внутривенное контрастное усиление проведено у 30 из 36 больных пли в 83,3% случаев. Характер и степень васкуляризации хондрогамартом и гамартом принципиально от личались от злокачественных опухолей, но были идентичными с туберкуломамн.

В 90%> наблюдениях доброкачественные опухоли не накапливали препарата, т.е. отмечался аваскуляпный тип кровотока (I тип) Однако у 10% больных выявлялось интенсивная концентрация препарата по краю образования в виде подковы (II Б тип), которая являлась отображением огибающих сосудов легочной паренхим.

Таким образом, комплесное КТ исследование с применением дополнительных методик повышает чувствительность в диагностике доброкачественных опухолей (гамартом и хондрогамартом) с 50 до 88,9%, специфичность - с 95,6 до 98.4%, точность - с 88,2 до 96,8%, предсказуемое значение положительного теста - с 69.1 до 91,4% и предсказуемое значение отрицательного теста - с 90,7 до 97.8%.

Туберкулома

КТ исследование выполнено 52 больным с солитарной губеркуломой до 3,0 см в диаметре, которую наиболее часто выявляли в верхушечных и задних сегментах верхних долей (44,2%), в верхушечных сегментах нижних долей (21,2% ), на фоне неизмененного легочного рисунка (50%|) или старых туберкулезных изменений (50%).

Наиболее характерными КТ признаками туберкуломы считаются: образование шаровидной формы (76,9%), четкие и ровные контуры (84,6%), неоднородной структуры (92,3%)).

Следует подчеркнуть, что туберкуломы и периферических рак легкого локализуются в тех же анатомических областях. Скиалогическне признаки стационарных туберкулом практически одинаковы с хондрогамартомами, а появление фестончатых контуров при реактивации туберкулезного процесса позволяет усомнится в заключении и заставляет проводит дифференциальную диагностику с другими заболеваниями.

Следовательно, при стандартной методике КТ исследования в

15

диагностике туберкулом чувствительность была 84,6%, специфичность -92,8%, точность - 90,9%,, предсказуемое значение положительного теста -78,6%о, предсказуемое значение отрицательного теста - 95,1%.

Использование математической обработки изображения и проведение КТ ангиографии облегчает диагностику туберкулом.

Показатели относительной плотности не отображают всего того многообразия плотиостных характеристик структуры узла.

Внутренняя структура туберкулом зависела от фазы процесса (стационарная, обратного развития, активации).

У 70,8%) пациентов центральные отделы узла имели показатели жидкостной плотности(0,+20 ед.Н) за счет казеозного некроза, а периферия - плотностью от+50 до+70 ед.Н, которая является отображением сформированной фиброзной капсулой. У 29,2% пациентов выявлялись одиночные кальцинаты. Однако, в туберкуломах мы не встречали крупноглыбчатых кальцинатов в виде конгломерата в центральной части узла, которые были характерны для хондрогамартом.

Высвечивание дисперсии плотности в интервале от +40 до +60 ед. Н показало, что эти элементы плотности в 73%) случаев распределялись равномерно на периферии образования в виде ободка или подковы. У 27%) больных отмечали интенсивное скопление плотности по всей площади узла, когдатуберкуломы были в фазе обратного развития.

Изучение гистограмм плотности туберкулом выявило два типа графиков. У 84,6%> график имел симметричную кривую с однофазной вершиной (тип С) и у 15,4% - асимметричную с отклонением от экстремума и однофазной вершиной (тип В).

Денситометрический анализ показал, что распределение дисперсии плотности имеет различия с опухолевыми процессами. В то же время гистограммы плотности у туберкулом и хондрогамартом бывают одинаковыми.

Внутривенное контрастное усиление проведено у 38 из 52 больных

(73%).

При усилении в 19% наблюдениях отсутствовал эффект накопления препарата в ту беркуломе (I тип). У 10,5%) больных отмечалась васкуляризация в виде ободка (НА тип) и у 10,5% - регистрировались единичные сосуды в центральных и периферических отделах узла ( II В тип). Появление кровотока в туберкуломах определяли только в фазе прогрессирования, т.е. с нашей точки зрения этот признак является специфичным для реактивации туберкулезного процесса. 16

Анализ характера и степени васкуляризации туберкулом выявил идентичность показателей с доброкачественными опухолями и принципиальные различия со злокачественными новообразованиями.

Комплесное применение методик КТ псакГдбшШн1ПпоТзышает~ чувствительность диагностики туберкулом с 84,6 до 92,3%, специфичность - с 92,8 до 97,6%, точность - с 90,9 до 96,4%, предсказуемое значение положительного теста - с 78,6 до 92,3%. предсказуемое значение отрицательного теста - с 95,1 до 97,6%.

Таким образом, для решения вопросов дифференциальной диагностики шаровидных образований необходимо сочетать стандартную методику КТ и проводить мнсгофакторныи анализ депситометрических показателей, оценивать характер и степень васкуляризации при внутривенном контрастном усилении. Такой подход к исследованию, делает метод КТ высокоинформативным в первичной и уточненной диагностике периферического рака, солнтарных метастазов, хондрогамартом, гамартом, туберкулом и других процессов.

IV. ВЫВОДЫ

• Сравнительный анализ информативности различных методик КТ исследования выявил ограничения традиционной методики в дифференциальной диагностике солнтарных шаровидных образований легких.

• Разработан и апробирован ряд дополнительных методических приемов (построение гистограмм плотности, высвечивание дисперсии плотности в заданных диапазонах, изучение васкуляризации образований), позволивший выявить новый симптомокомплекс для периферического рака, метастаза, хондрогамартомы, гамартомы и туберкуломы легкого.

® КТ денситомегрия и ангиография дополняет данные стандартной методики и повышает информативность исследования в дифференциальной диагностике шаровидных доброкачественных и злокачественных образований легких на 10-15%.

• При периферическом раке легкого чувствительность комплексного КТ исследования была 95,3%, специфичность - 94%, точность - 94,6%, предсказуемое значение положительного теста - 93,8%, предсказуемое

17

значение отрицательного теста - 95,5%.

• Чувствительность комплексного КТ исследования в диагностике солитарного метастаза составила 96,4%, специфичность - 98,8%, точность - 98,3%, предсказуемое значение положительного теста -96,4%, предсказуемое значение отрицательного теста - 98,8%.

• При доброкачественных опухолях чувствительность комплексного КТ исследования была 88,9%, специфичность - 98,4%, точность - 96,8%, предсказуемое значение положительного теста - 91,4%о, предсказуемое значение отрицательного теста - 97,8%.

• Чувствительность комплексного КТ исследования в диагностике туберкуломы легкого составила 92,3%, специфичность - 97,6%, точность - 96,4%, предсказуемое значение положительного теста -92,3%, предсказуемое значение отрицательного теста - 97,6%.

V. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

• При изучении КТ сканов необходимо чередование трех условий режима (жесткого, мягкотканного и легочного окна) изображения, которое создает возможность получить полноценную информацию о самом образовании в легком и окружающих его тканях.

• Изучение распределения дисперсии плотности в шаровидных образованиях легких и и построение графиков гистограмм помогает преодолеть трудности дифференциальной диагностики.

• Во-избежании "артефактов" денситометрии, необходимо получать образования как минимум на трех сканах, используя методику тонких срезов и проводить измерения на центральном срезе в условиях мягкотканного окна.

• Для уточнения природы солитарного шаровидного образования в легких целесообразно проводить внутривенное усиление, преимущественно используя методику болюсного контрастирования.

Список опубликованных научных работ по теме диссертации 1. Седых С.А., Щетинин В.В., Адасько Е.В., Викулова Ю.В.

Компьютерная томография в диагностике опухолей легких // Цифровая рентгепофлюорография в диагностике легочных заболеваний. Материалы научно-практической копференцпи.-Орел,23-24 июня,1999.-сЛЗГ

2. Седых С.А., Щетинин В.В., Адасько Е.В., Викулова Ю.В. Значение денситометрии в первичной и уточняющей КТ диагностике опухолей легких и пищевода II Онкология па рубеже XXI века. Материалы международного форума.-М„ 1999.-с.ЗЗ 1-332.

3. Седых С.А., Адасько Е.В. Лучевая диагностика метастатических опухолей легких // Лучевая диагностика и лучевая терапия на пороге третьего тысячелетия. Тезисы 1-го Российского научного форума "Раднология-2000" с международным у час гием.-М..2000.-с. 523-524.

4. Седых С.А., Адасько Е.В. Сравнительная характеристика рентгенологических и компьютерно-томографических данных в диагностике легочных метастазов // Высокие технологии в онкологии. Материалы V Всероссийского съезда онкологов.-Казань,2000,т.2,-с.381-383.

5. Седых С.А., Адасько Е.В. Компьютерная томография в

дифференциальной диагностике шаровидных образований легких.// Клиника, диагностика и лечение новообразований легких, средостения и плевры. Материалы IX Республиканской онкологической конференции.-Казань,2002.-с. 100-102.

6. Седых С.А., Щетинин В.В., Адасько Е.В., Кашутнна Н.И. Первичная и уточняющая КТ диагностика злокачественных опухолей легких. // Актуальные проблемы онконульмонологии. материалы Всероссийской научно-практической конференции.-Мурмау^л^ , - ^

Традиционным методом диагностики патологии легких долгие годы является классическое рентгенологическое исследование (флюорография, рентгенография, продольная томография). Несмотря на постоянное техническое совершенствование рентгеновского оборудования и разработку методологических подходов в дифференциальной диагностике одиночных шаровидных образований легких, количество ошибок в установлении их природы составляет от 15 до 30% (3, 11, 62, 81, 104, 136, 155). Трудности дифференциальной диагностики одиночных шаровидных образований легких обусловлены сходством клинико-рентгенологических симптомов периферического рака, метастаза, доброкачественных опухолей и неопухолевых процессов.

Появление КТ и ее бурное клиническая апробация показала, что метод стал конкурентно способным видом обследования больных с заболеваниями легких и превосходит традиционные рентгенологические виды исследования по объему и качеству получаемой диагностической информации (15, 27, 28, 42, 43, 82, 94, 95, 123). Отсутствие суммационного эффекта, высокая структурная и тканевая проработка изображения при КТ дают возможность получить точную топическую локализацию патологического образования, его размеры и плотность, взаимоотношение с окружающими органами и тканями. Это позволяет выявлять симптомы доброкачественности или в более ранние сроки признаки злокачественности шаровидных образований легких, которые на рентгенограммах могут еще не определяться (30, 56,67,77,123, 146,154).

Несмотря на то, что КТ не внесла существенных изменений в классическую рентгеносемиотику патологии легких, практически единодушно мнение большинства исследователей ( 15, 21, 22, 31, 48, 58, 73, 104, 113, 133), что КТ по сравнению с традиционными рентгенологическими методами обладает большей чувствительностью, специфичностью и точностью в дифференциальной диагностике шаровидных образований легких и составляет от 92 до 98%. В то же время и у КТ существуют аналогичные трудности разграничения рака и туберкулеза, полостной формы рака и абсцесса, солитарного метастаза, хондрогамартомы, туберкуломы и рака при размерах менее 3 см. Авторы также справедливо отмечают, что диагностические возможности КТ в этой проблеме далеко не исчерпаны, подлежат далыпейшему изучению, что и составляет актуальность настоящей работы.

Цель и задачи исследования

Цель исследования - улучшение дифференциальной диагностики одиночных шаровидных образований легких, путем совершенствования методик КТ исследования.

Для выполнения намеченной цели были поставлены следующие задачи:

1) Разработать новые методологические подходы КТ исследования больных с одиночными шаровидными образованиями легких.

2) Определить значение цифровой обработки КТ изображения в качестве критериев дифференциальной диагностики.

3) Изучить основные характеристики сосудистого рисунка шаровидных образований легких с помощью КТ ангиографии.

4) Провести сравнительный анализ информативности различных методик КТ в дифференциальной диагностике шаровидных образований легких.

5) Уточнить и систематизировать КТ семиотику периферического рака легкого, солитарного метастаза, хондрогамартомы и туберкуломы.

Научная новизна Впервые дана характеристика васкуляризации периферического рака легкого, метастаза, хондрогаматромы и туберкуломы с использованием различных КТ методик внутривенного контрастного усиления. Проведен многофакторный анализ КТ изображения шаровидных образований легких с использованием прикладных вычислительных программ и систематизированы денситометрические признаки, характерные для злокачественных и доброкачественных процессов. Впервые проведена сравнительная оценка информативности различных методик КТ исследования (стандартная, тонких срезов, денситометрия и ангиография) у пациентов с шаровидными образованиями легких. Выявлены новые КТ признаки периферического рака легкого, метастаза, хондрогамартомы и туберкуломы.

Практическая значимость

Комплексное применение различных методик КТ повышает информативность исследования в дифференциальной диагностике одиночных злокачественных и доброкачественных образований легких.

Выявлены новые КТ признаки, позволяющие повысить точность дифференциальной диагностики солитарных шаровидных образований легких и снизить количество ложных заключений.

КТ ангиография позволяет на основании фазового анализа накопления контрастного препарата в образованиях более точно определять нозологическую принадлежность патологических процессов в легких.

Внедрение результатов работы

Основные положения диссертации реализуются в работе отдела лучевой диагностики Московского научно-исследовательского онкологического института им. П.А.Герцена; при проведении лекций, семинарских и практических занятий на циклах тематического усовершенствования кафедры лучевой диагностики института повышения квалификации ФУ МБ и ЭП

Апробация работы:

Основные результаты диссертационной работы доложены на Международном форуме "Онкология на рубеже XXI века" (Москва, 1999); 1-ом Российском научном форуме "Радиология 2000", с международным участием (Москва, 2000); V Всероссийском съезде онкологов (Казань, 2000); Всероссийской научно-практической конференции (Мурманск, 2002).

Работа апробирована на межотделенческой конференции МНИОИ им. П.А.Герцена 14 марта 2003 года.

Публикации результатов исследования

Основные положения диссертации изложены в 6 печатных работах.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций. Работа изложена на 110 страницах машинописного текста, иллюстрирована 38 рисунками и 18 таблицами. Список литературы включает 77 отечественных и 93 зарубежных источников.

ВЫВОДЫ

Сравнительный анализ информативности различных методик КТ исследования выявил ограничения традиционной методики в дифференциальной диагностике солитарных шаровидных образований легких.

Разработан и апробирован ряд дополнительных методических приемов (построение гистограмм плотности, высвечивание дисперсии плотности в заданных диапазонах, изучение васкуляризации образований), позволивший выявить новый симптомокомплекс для периферического рака, метастаза, хондрогамартомы и туберкуломы легкого.

КТ денситометрия и ангиография дополняет данные стандартной методики и повышает информативность исследования в дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных образований легких на 10-15%.

При периферическом раке легкого чувствительность комплексного КТ исследования была 95,3%, специфичность - 94%, точность - 94,6%, предсказуемое значение положительного теста - 93,8%, предсказуемое значение отрицательного теста - 95,5%.

Чувствительность комплексного КТ исследования в диагностике солитарного метастаза составила 96,4%, специфичность - 98,8%, точность - 98,3%, предсказуемое значение положительного теста - 96,4%, предсказуемое значение отрицательного теста - 98,8%.

При хондрогамартоме чувствительность комплексного КТ исследования была 88,9%, специфичность - 98,4%, точность - 96,8%, предсказуемое значение положителыгого теста - 91,4%, предсказуемое значение отрицательного теста -97,8%.

Чувствительность комплексного КТ исследования в диагностике туберкуломы легкого составила 92,3%, специфичность - 97,6%, точность - 96,4%, предсказуемое значение положительного теста - 92,3%, предсказуемое значение отрицательного теста - 97,6%.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

При изучении КТ сканов необходимо чередование трех условий режима (жесткого, мягкотканного и легочного окна) изображения, которое создает возможность получить полноценную информацию о самой образовании в легком и окружающих его тканях.

Изучение распределения дисперсии плотности в шаровидных образованиях легких и построение графиков гистограмм помогает преодолеть трудности дифференциальной диагностики.

Во-избежании "артефактов" денситометрии, необходимо получать образования как минимум на трех сканах, используя методику тонких срезов и проводить измерения на центральном срезе в условиях мягкотканного окна. Для уточнения природы солитарных шаровидных образований в легких целесообразно проводить внутривенное усиление, преимущественно используя методику болюсного контрастирования.