Автореферат и диссертация по медицине (14.00.14) на тему:Возможности комплексной рентген-ультразвуковой диагностики опухолевых и опухолеподобных заболеваний длинных трубчатых костей

На правах рукописи

Шубин Борис Владимирович

Возможности комплексной рентген-ультразвуковой диагностики опухолевых и опухолеподобных заболеваний длинных трубчатых костей

14.00.14 - Онкология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук.

Ростов-на-Дону 2002

РАБОТА ВЫПОЛНЕНА В РОСТОВСКОМ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОМ ОНКОЛОГИЧЕСКОМ ИНСТИТУТЕ МЗ РФ (ДИРЕКТОР - АКАДЕМИК РАМН Ю.С.

СИДОРЕНКО)

Научный руководитель: - академик РАМН Ю.С. Сидоренко

Официальные оппоненты: - доктор медицинских наук,

профессор А.В. Шапошников

Защита состоится 28.02.2002 г. на заседании Диссертационного совета Д 208.083.01. при Ростовском научно-исследовательском онкологическом институте МЗ РФ (344037, г. Ростов-на-Дону, 14 линия, 63).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского научно-исследовательского онкологического института МЗ РФ.

- доктор медицинских наук, профессор М.В. Бабаев

Ведущая организация: - Кубанская государственная

медицинская Академия

Ученый секретарь Диссертацис доктор меди

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Злокачественные опухоли занимают центральное место в сложном комплексе социальных, психологических, нравственных и деонтологических проблем, которые выводят эту патологию за рамки сугубо медицинской. Высокая стоимость лечения, профилактических и реабилитационных мероприятий, длительная, часто необратимая утрата больными трудоспо-собности, значительные затраты на социальное обеспечение и страхование влекут большие экономические потери (Чиссов В.И., Старинский В.В., 2000).

Точная диагностика патологических, особенно опухолевых процессов в длинных трубчатых костях является сложной и трудной для всех специалистов участвующих в постановке диагноза (Рейнберг С.А., 1964; Трапезников H.H. и соавт., 1986; Краевский H.A. и соавт., 1993). Между тем необходимость постановки правильного диагноза особенно важна именно при данной локализации опухолевого процесса, так как от него зависит не только выбор тактики лечения, но и прогноз жизни пациентов. Учитывая то, что злокачественные опухоли длинных трубчатых костей, как правило, возникают в молодом, трудоспособном возрасте (Бабаев М.В., 2000), ответственность клинициста, лучевого диагноста и морфолога за точность диагноза является необычайной.

Возможности лучевых методов диагностики скелета в настоящее время значительно расширились. Однако традиционная рентгенография продолжает оставаться базовым, доступным методом диагностики, позволяющим в большинстве случаев поставить правильный клинико-рентгенологический диагноз. В то же время для более точного выяснения распространенности опухоли, оценки ее васкуляризации, взаимоотношений с близлежащими анатомическими структурами одной рентгенографии недостаточно.

Несмотря на ценную диагностическую информацию, получаемую при ангиографии, рентгеновской компьютерной и магнитно-резонансной томографии, эти методы не всегда позволяют установить правильный диагноз и, кроме

того, не могут использоваться для ранней диагностики в силу их мало доступности. (Фишер М.Е и соавт., 1990; Габуния Р.И., Колесникова Е.К.,1995; Чибисова М.А., 1996; Бабаев МБ., 2000; Kricun М.Е, 1993; Timothy G., Sanders M.D., Teodore W., Parsons III, MD FACS, 2001).

Количество исследований, посвященных ультразвуковой диагностике опухолевой патологии костей, является, на наш взгляд, весьма незначительным в сравнении с важностью проблемы костной онкологии. (Иссамухомедова М.А., 1988; Голуб Г.Д. и соавт.,1989.,1991; Анисеня И.И., 1991; Долганова Т.И. и соавт., 1997; Malghem J. et al„ 1992; Wiszniewski P., 1993; Lagalla R. et al., 1994; Zanetti., Hodler JL, 1997).

Ультрасонография редко используется в диагностике патологических процессов в скелете. Литературные сведения о возможностях метода при изучении опухолей длинных трубчатых костей противоречивы. Эхосемиотика опухолевых, опухолеподобных и воспалительных заболеваний костей практически не изучена (Голуб Г.Д., 1990; Чибисова М.А., 1992; Руцкая Е.А. и соавт., 1994; Максимова H.A., Шубин Б.В., 2000; Saifuddin А et al., 1998).

Таким образом, изложенное выше определило цель нашего исследования, которая состоит в следующем:

Цель исследования. Повысить точность диагностики опухолевых, опухолеподобных и воспалительных заболеваний длинных трубчатых костей.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить эхосемиотику различных заболеваний длинных трубчатых костон и определить наиболее специфические рентген-ультразвуковые признаки злокачественных опухолей и схожих с ними процессов.

2. Определить тактику комплексного использования рентгенографии и сонографии при различном характере поражения трубчатых костей.

3. Оценить роль сонографии при выполнении пункционной биопсии опухолей длинных трубчатых костей.

4. Изучить возможности используемой комплексной методики в оценке эффективности консервативной терапии опухолевых поражений трубчатых костей.

Научная новизна исследования:

■ Впервые проведено углубленное исследование возможностей комплексного применения рентгенографии и сонографии в диагностике различных заболеваний длинных трубчатых костей.

■ Впервые подробно изучена ультразвуковая семиотика наиболее часто встречающихся и трудных для диагностики опухолевых поражений трубчатых костей.

■ Впервые проанализированы возможности рентгенографии и ультразву-кового исследования при проведении дифференциальной диагностики схожих по клинической картине, данным рентгенографии и морфологического иссле-дования заболеваний длинных трубчатых костей, что послужило основанием для направления заявки на изобретение «Способ дифференциальной диагно-стики между костеобразующими и костномозговыми саркомами, гиганто-клеточной опухолью и воспалительными заболеваниями длинных трубчатых костей». Приоритетная справка №2001128417/14/030154 от 01.10.2001 г.

■ Впервые разработана тактика целенаправленного ультразвукового сканирования длинных трубчатых костей, основанная на данных клинического и рентгенографического исследований.

Практическая значимость работы. Даны четкие рекомендации по комплексному использованию рентгенографии и ультразвукового сканирования в диагностике опухолевых заболеваний длинных трубчатых костей в качестве тактического подхода, позволяющего в большинстве случаев получить необходимую диагностическую информацию, не используя дорогостоящие и малодоступные методики визуализации, как рентгеновская компьютерная и магнитно-резонансная томографии. Разработанная тактика позволяет проводить

раннюю диагностику сложных патологических процессов в длинных трубчатых костях и является доступной для учреждений общей лечебной сети.

Внедрение результатов исследовании в практику здравоохранения.

Результаты исследования внедрены в практику работы клиник Ростовского научно-исследовательского онкологического института.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Целесообразность комплексного применения .рентгенографии и

».

сонографии в диагностике опухолей и опухолеподобных заболеваний длинных трубчатых костей.

2. Целесообразность комплексного использования рентгенографии и сонографии при контроле эффективности консервативной терапии опухолей трубчатых костей.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на конференции Ростовского областного общества рентгенологов (г. Ростов-на-Дону, 2001).

Апробация диссертации состоялась на заседании Ученого совета Ростовского научно-исследовательского онкологического института 6 декабря 2001г.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 2 научных статьях и заявке на изобретение.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 197 страницах машинописного текста. Состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, указателя литературы, включающего 140 отечественных и 49 зарубежных источников. Работа иллюстрирована 7 таблицами и 245 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Материалом для настоящей работы послужили данные комплексного рентгено-сонографического обследования 183 пациентов (амбулаторных и

стационарных больных) Ростовского научно-исследовательского онкологического института за период с 1999 по 2001 годы.

Распределение пациентов по характеру выявленных процессов согласно гистологической классификации опухолей костей ВОЗ (1993), выглядит следующим образом:

Костеобразующие опухоли. Доброкачественные - 17 пациентов в возрасте от 12 до 45 лет. Во всех случаях диагностированы остеомы. Злокачественные - 14 пациентов в возрасте от 9 до 57 лет. В 2-х наблюдениях диагностирован рецидив остеосаркомы после ампутации.

Хрящеобразующие опухоли. Доброкачественные - 25 пациентов. Солитарная остеохондрома и костно-хрягцевые экзостозы - 14. Энхондрома диагностирована всего в 1 случае. Возраст пациентов был от 11 до 42 лет. Злокачественные хрящеобразующие опухоли - 3 пациента в возрасте от 17 до 75 лет.

Гигантоклеточная опухоль. Доброкачественная форма - 12 случаев. Возраст пациентов - от 13 до 64 лет. Литическая фаза опухоли выявлена в 8 наблюдениях, ячеисто-трабекулярная - в 4. Злокачественная форма - 2 пациента. В одном наблюдении у больной 17 лет морфологически диагностирована первичная злокачественная гигантоклеточная опухоль болыпеберцовой кости, в другом - озлокачествление доброкачественной остеокластомы лучевой кости после костной пластики у женщины в возрасте 73 лет.

Костномозговые саркомы. Саркома Юинга - 4 пациента в возрасте от 15 до 17 лет. Злокачественная лимфома кие™ - 1 больная 74 лег, у которой опухоль разрушала бедренную кость.

Другие опухоли соединительной ткани. Одно наблюдение злокачественной фиброзной гистиоцитомы болыпеберцовой кости у пациента 24 лет.

Другие опухоли. Одно наблюдение доброкачественной адамантиномы трубчатой кости у мужчины 82 лет.

Опухолеподобные поражения. Костная киста - 1 наблюдение. У пациентки 15 лет киста локализовалась в большеберцовой кости. Метафизарный фиброзный дефект - 14 наблюдений. Возраст больных - от 12 до17 лет. Фиброзная дисплазия - 8 наблюдений. Возраст пациентов - от 17 до 19 лет.

Таким образом, общее количество первичных опухолей и опухолепо-добных заболеваний костей составило 103 наблюдения (табл. 1). Из них доброкачественные опухоли - 55 случаев (53,4%), злокачественные - 25 (24,3%), опухолеподобные поражения - 23 (22,3%). Все злокачественные опухоли костей, а так же доброкачественные остеолитические гигантоклеточные опухоли были верифицированы морфологически.

Таблица 1

Опухоли и опухолеподобные поражения длинных трубчатых костей

ГИСТОТИП ОПУХОЛИ Муж. Жен Всего (абс. ч.) %

Костеобразующие опухоли Доброкачественные костеобразующие опухоли Злокачественные костеобразующие опухоли 5 8 12 6 17 14 16.5 13.6

Хрящеобразующие опухоли Доброкачественные хрящеобразующие опухоли Злокачественные хрящеобразующие опухоли 16 1 9 2 25 3 24,3 2,9

Гигантоклеточная опухоль Доброкачественная Злокачественная 6 6 2 12 2 11,7 1,9

Костномозговые саркомы Саркома Юинга 3 1 4 3,9

Злокачественная лимфома кости 1 1 1

Другие опухоли соединительной ткани Злокачественная фиброзная гистиоцитома 1 1 1

Другие опухоли

Доброкачественная адамантинома 1 - 1 1

Опухолеподобные поражения Костная киста 1 1 1

Метафизарный фиброзный дефект 9 5 14 13,6

Фиброзная дисплазия 4 4 8 7,8

Итого (абс. ч.) 54 49 | 103

Итого (%) 52,4 47,6 1 I 100

Кроме того, нами обследованы 58 пациентов с метастатическими опухолями костей в возрасте от 35 до 80 лет. Распределение пациентов по полу

и локализации первичной опухоли представлено в табл. 2.

Таблица 2

Метастатическое поражение костей

Метастатическое поражение костей Муж Жен Всего (абс.ч.) %

Рак легкого 19 3 22 37,9

Рак молочной железы 18 18 31

Рак почки ¡0 5 15 25,9

Рак предстательной железы 1 1 1,7

Рак шейки матки 1 1 1,7

Эстезнонейробластома носоглотки 1 1 1,7

Итого (абс. ч.) 30 28 58

Итого (%) 51,7 48,3 100

Как видно из табл. 2, наиболее часто в длинные трубчатые кости метастазируют рак легкого, рак молочной железы и рак почки.

Воспалительные процессы в костях (22 наблюдения) составили следующую группу пациентов. Острый остеомиелит - 7 (31,8%) наблюдений. Возраст пациентов - от 2 до 26 лет. Хронический остеомиелит - 15 (68,2%) наблюдений. Возраст больных - от 2 до 60 лет.

Методы исследования. Клиническое обследование пациентов осуществлялось онкологами Ротовского НИИ онкологии.

Рентгенологическое исследование - рентгенография в стандартных проекциях выполнялась на рентгенодиагностических комплексах «ТУР-Д-800-1», «ТУР-Д-800-4» (ГДР) и «Хиролюкс-2» (Чехословакия).

При необходимости снимки интересующего объекта производились в атипичных проекциях под контролем зрения. Исследование производилось на гастрофлюорографе «Тошиба» (Япония), оснащенном электронно-оптическим преобразователем (ЭОП) изображения.

Рентгенография позволила сделать предварительное заключение о характере процесса, получить пространственное представление о его локализации и определить задачи последующего ультразвукового исследования.

Ультразвуковое исследование осуществлялось с применением линейных высокочастотных датчиков, а при необходимости и конвексных (криволинейных) датчиков с более низкой частотой генерируемого звука. Использовались следующие приборы:

- цифровой ультразвуковой сканер «HDI-1500», фирмы ATL (Голландия) (линейный, широкополосный, мультичастотный 5-12 МГц датчик и конвексный датчик с частотой 3,5 МГц);

- ультразвуковой сканер «Logiq-400», фирмы General Electric (США) (линейный датчик с частотой 7,0 МГц, конвексный датчик 4,0 МГц);

- переносной ультразвуковой сканер «Pie Medical-100» (линейный датчик с частотой 7,0 МГц).

В нашей работе ультразвуковое исследование выполнялось с использованием следующих режимов сканнирования: «В-режим», «В-режим + цветное допплеровское картирование», «В-режим + энергетический допплер», «энерге-тическая допплерография». Анализ рентгенограмм и ультразвуковое исследование осуществлялись автором данной работы.

Цитологическое и гистологическое исследование проводились в лабораториях Ростовского научно-исследовательского онкологического института. Материал для цитологического исследования забирался при выполнении пункционной аспирациоиной биопсии.

Пункционная биопсия очага поражения под УЗ-контролем была осуществлена в 26 наблюдениях. Как правило (25 случаев), проводилась тонкоигольная аспирационная биопсия из нескольких участков. В 1 сдучае для постановки диагноза потребовалось выполнение толстоигольной биопсии.

Материалом для гистологического исследования служили ткани, полученные при трепанобиопсии и открытой биопсии.

Радиоизотопное исследование выполнялось в лаборатории радионуклид-ной диагностики Ростовского научно-исследовательского онкологического института. Использовался изотоп технеция (Те-99). Как правило, исследование производилось пациентам с опухолями других органов в целях исключения

ранних проявлений вторичного, метастатического поражения длинных трубчатых костей.

Результаты исследований

В результате комплексной рентген-ультразвуковой диагностики патологических процессов в длинных трубчатых костях была изучена эхосемиотика опухолевых, опухолеподобных и воспалительных заболеваний. Выявлены признаки, отражающие особенности морфологического строения различных по своей природе патологических процессов.

Для доброкачественных костеобразующих опухолей - остеом, характерны полусферическая форма, четкие и ровные контуры. Строение остеомы не отличается от нормальной костной ткани. На поверхности этого новообразования определяется тонкий (0,1-0,5 см) гипоэхогенный слой хрящевой ткани.

Для всех злокачественных костеобразующих опухолей - остеогенных сарком, характерна визуализация активного опухолевого костеобразования в виде спикул, расположенных радиарно по отношению к цилиндру кости. Установлено, что данный признак обнаружен у всех обследованных пациентов с остеогенной саркомой и всегда отсутствует при других злокачественных опухолях длинных трубчатых костей. Ультразвуковое сканирование (рис. 2) позволяет визуализировать спикулы в тех случаях, когда рентгенологически они не обнаруживаются (рис.1).

Рис.1 Рис. 2

Рис. 1., 2. Остеогенная саркома диафиза бедренной кости. На рентгенограммах (рис. 1) определяются очаги деструкции в костномозговом канале, контуры кортикального слоя нечеткие, слабо выраженная периостальная реакция. На сонограмме (рис. 2) в поперечной плоскости сканирования - тончайшие спикулы, расположенные радиарно по отношению к кортикальному слою, пронизывают экстраоссальный компонент остеогенной саркомы (указаны стрелками).

Методы рентгенографии и сканирования одинаково чувствительны при выявлении фрагмента приподнятого и обызвествленного периоста - «козырька Кодмена». Однако в оценке состояния капсулы опухоли, поднадкостничного и экстраоссального распространения саркомы ультразвуковое сканирование превосходит возможности рентгенографии

Установлены особенности васкуляризации литической и смешанной форм остеосаркомы. Опухоль интенсивно снабжается кровью, сосуды лоцируются как в периферических, так и в центральных отделах опухолевой ткани, большинство сосудов имеет извитой ход, параллельный спикулам, могут лоцироваться кровеносные полости.

Комплексное использование рентгенографии и сонографии значительно облегчает распознавание рецидивов остеогеиных сарком. В частности, применение сонографии позволяет уверенно диагностировать рецидив опухоли при преимущественно экстраоссальном расположении опухолевой ткани.

Для доброкачественных хрящеобразующих опухолей характерно наличие основания - «ножки», которая более четко определяется на рентгенограммах. При сканировании контуры опухоли в отличие от остеом неровные, бугристые, толщина поверхностного слоя хрящевой ткани значительно больше, чем у остеом и достигает 1,0 см.

Злокачественные хрящевые опухоли имеют неоднородное строение. В толще опухоли определяются хаотично расположенные известковые включения, а также содержащие жидкость полости. Контуры опухоли -бугристые.

Рис. 3 Рис. 4

Рис. 3, 4. Хондросаркома плечевой кости. На рентгенограмме (рис.3) - деструкция костномозгового канала, кортикальный слой истончен, в наружных отделах - разрушен, спикулоподобная реакция надкостницы и массивный экстраоссальный компонент. На сонограмме (рис.4) солидная опухоль, в толще которой наблюдаются известковые и жидкостные включения, спикулы отсутствуют.

При исходной локализации опухолевого процесса в костномозговом канале и прорыве кортикального слоя, возможно возникновение спикулоподобной реакции надкостницы, при этом рентгенологически надкостничное костеобразование трудно отличить от опухолевого (рис. 3). Сонография позволяет исключить наличие активного опухолевого остеогенеза в виде спикул (рис. 4). Васкуляризация хондросарком скудная, единичные сосуды диаметром 0,1-0,2 см регистрируются в центральных и периферических отделах новообразования.

Для саркомы Юинга характерна визуализация кортикального слоя, имеющего неровные, нечеткие контуры (рис. 5). Экстраоссальная часть опухоли имеет послойное строение. Поверхностные отделы опухоли обладают значительно более низкой эхогенностью по сравнению с внутренними, что более наглядно определяется на границах распространения опухоли вдоль цилиндра диафиза кости, в зоне отслоения и обызвествления периоста (рис. 6).

Рис. 5, 6. Саркома Юинга плечевой кости. На рентгенограмме (рис.5) - неровные и нечеткие контуры кортикального слоя, «луковичный периостоз». На сонограмме в продольной плоскости - послойное строение саркомы, поверхностные отделы которой имеют более низкую эхогенность по сравнению с внутренними (указаны стрелкой).

Ни в одном наблюдении не выявлено активное опухолевое образование в виде спикул. При схожих с остеогенной остеолитической саркомой объемах экстраоссального компонента, васкуляризация саркомы Юинга менее интенсивная. Кровоснабжение осуществляется за счет проникновения опухоли в прилегающие мягкие ткани. Кровеносные сосуды с извитым ходом регистрируются в основном в периферических отделах новообразования.

Ультразвуковая визуализация ячеисто-трабекулярной фазы строения гигантоклеточной опухоли возможна при истончении кортикального слоя. При этом лоцируется однородная, практически аваскулярная опухолевая ткань.

Рис.5

Рис.6

При литической фазе остеоклаетомы возможности сонографии позволяют визуализировать капсулу опухоли, представленную оттесненным кортикальным слоем и надкостницей. Опухоль имеет относительно однородное строение с участками пониженной эхогенности. В толще новообразования лоцируются фрагменты не полностью лизированных костных балок. Сонография позволяет более детально, чем рентгенография, визуализировать зоны прорыва капсулы и реакцию прилегающих к ним кортикального слоя и надкостницы. Спикулы в опухоли отсутствуют.

Степень васкуляризации остеобластокластомы коррелирует с выраженностью литических процессов. Архитектоника сосудов менее извитая и хаотичная, чем у сарком.

При озлокачествлении остеоклаетомы, помимо прорыва капсулы опухоли характерны возникновение периосталыюй реакции и интенсивное кровоснабжение этой зоны.

Костная киста имеет жидкостную внутреннюю структуру.

Строение очагов фиброзной дисплазии и метафизарного фиброзного дефекта однородное. Эхогенность фиброзной ткани ниже, чем у гиганто клеточной опухоли, что позволяет проводить дифференциальную диагностику между этими процессами при схожей рентгенографической картине.

Информативность тактики комплексной рентген-ультразвуковой диагностики опухолей и опухолеподобных поражений костей составила 100%. Специфичность методики при определении гистотипа злокачественных опухолей составила 80%, а в диагностике гигантоклеточной опухоли - 93%.

Комплексное применение рентгенографии и ультрасонографии позволило уверенно диагностировать метастатическое поражение длинных трубчатых костей в тех случаях, когда рентгенографически выявляемые изменения в костной ткани были сомнительны.

Критериями предполагаемого поражения служили минимальные деструктивные изменения в кортикальном слое и костномозговом канале, когда их еще трудно отличить от таковых при остеопорозе.

Рис. 7 Рис. 8

Рис. 7, 8. Метастаз рака легкого. На рентгенограмме - локальная неровность контура кортикального слоя проксимального метафиза плечевой кости (указана стрелкой). На сонограмме - метастаз в переднюю поверхность метафиза.

В некоторых диагностических ситуациях рентгенография не обнаруживала признаков метастатического поражения костной ткани (рис. 9). Ультразвуковое сканирование выполнялось при наличии болевого синдрома в исследуемой области и позволяло диагностировать экстраоссальный рост метастаза (рис. 10). Причины, вследствие которых рентгенография не позволяла визуализировать метастазы, обусловлены проекционными недостатками метода, когда метастатический очаг «сливается» с непораженной костной тканыо, а большая часть опухоли расположена экстраоссально, в мягких тканях. Сонография лишена проекционных недостатков и позволяет получать секционное изображение объекта в произвольной плоскости.

Рис.9 Рис.10

Рис. 9, 10. Метастаз рака молочной железы в плечевую кость. На рис. 9 -рентгенограмма плечевой кости - данных,подтверждающих наличие метастаза нет. На сонограмме (рис. 10) - метастатическая ткань расположена экстраоссально головки плечевой кости

Большинство метастазов не имеет каких-либо особенностей внутреннего строения, позволяющих предположить первичный очаг опухоли при отсутствии данных о нем. Исключение составляют метастазы рака почки и предстательной железы.

Наиболее ценные диагностические сведения получены при изучении структуры и васкуляризации метастазов рака почки. При проведении дифференциальной диагностики этих метастазов с литической остеокластомой возникают трудности, особенно при отсутствии данных о наличии опухоли почки, что встречается довольно часто, несмотря на существование помимо УЗИ таких маиди» диашоотики, как РКТ и МРТ. Метастаз рака почки, в отличие от остеокластомы, разрушает кортикальный слой и надкостницу, а не оттесняет их. Извитая сеть сосудов различного калибра визуализируется во всех отделах метастатической опухоли.

В нашем исследовании применение рентгенографии и сонографии при метастатическом поражении, позволило во всех случаях диагностировать наличие опухолевого процесса в трубчатых костях, т. е. чувствительность методики

составила 100%. Специфичность методики оценить невозможно, так как во всех наблюдениях в ходе исследования был диагностирован первичный очаг опухоли.

При всех формах остеомиелита рентгенография и в большей степени ультрасонография позволяют выявить участки сообщения между костномозговым каналом и надкостницей, которые являются входными воротами при проникновении гноя из мягких тканей, либо, наоборот, места прорыва надкостницы при распространении процесса изнутри кости. При этом в периосте и кортикальном слое определяются дефекты диаметром 0,1-0,2 см с четкими контурами в виде «пробойников», расположенных перпендикулярно, либо под углом к цилиндру трубчатой кости (рис. 11-14). Морфологически они соответствуют надкостничным сосудам и гаверсовым каналам.

При остром остеомиелите у детей определяется отслоение надкостницы, препятствующей распространению гноя в мягкие ткани (рис. 11-12).

Рис. 11 Рис. 12

Рис. 11, 12. Острый остеомиелит локтевой кости у ребенка. На рентгенограмме (рис.11) - очаг деструкции и отслоение надкостницы. На сонограмме (рис.12) - дефект в кортикальном слое.

У взрослых надкостница плотно сращена с кортикальным слоем, вследствие чего гной рано прорывает ее и дальнейшее его распространение происходит в соответствии с фасциально-футлярным строением сегмента

конечности. В гнойной жидкости могут определяться мелкие секвестры, не регистрируемые на рентгенограммах.

Обнаружен симптом, помогающий отличить гнойную жидкость от саркоматозной ткани: оба процесса циркулярно охватывают цилиндр кости и имеют неоднородную эхографическую структуру, однако инструментальная компрессия ультразвуковым датчиком гнойной массы сопровождается изменением конфигурации её внешних контуров, чего никогда не происходит с опухолевой тканью. В гнойной жидкости всегда отсутствует кровоток.

В случае хронического остеомиелита дифференциальная рентгенологическая диагностика между ним и саркомой Юинга наиболее трудна, так как оба процесса характеризуются преобладанием реактивных процессов над деструктивными, а особенности реакции надкостницы -«отслоенный» периостит и «луковичный» периостоз - в рентгенографическом изображении очень схожи (рис. 13).

Рис.13 Рис.14

Рис. 13, 14. Хронический остеомиелит метафиза бедренной кости. На рентгенограмме (рис. 13) - очаг деструкции в метафизе и линейный периостит. На сонограмме (рис.14) -кнаружи от кортикального слоя определяется грануляционная ткань.

Выявлены сонографические признаки, значительно облегчающие дифференциальную дигностику между этими, разными по генезу, процессами.

При хроническом остеомиелите контуры надкостницы ровные, «волнистые», с наличием дефектов в виде «пробойников». Кнаружи от

надкостницы лоцируется тонкий (0,2-0,5 см) слой грануляционной ткани, имеющий однородное строение.(рис. 14). Визуализация поднадкостничного пространства затруднена вследствие интенсивного периостального костеобразования.

Чувствительность и специфичность комплексного использования ренгенографии и сонографии при диагностике острого и хронического остеомиелита в исследуемых группах составила 100%.

Тактика ультразвукового сканирования длинных трубчатых костей зависела от базовой информации о локализации, характере патологического процесса, полученной при сборе анамнеза, клиническом осмотре, рентгенографии.

По результатам наших исследований, с целью ранней диагностики опухолевой патологии трубчатых костей, нами предложен алгоритм ультразвукового сканирования длинных трубчатых костей при наиболее трудных для диагностики патологических процессов: костеобразующие и костномозговые саркомы, литическая фаза доброкачественной гигантоклеточной опухоли, различные виды остеомиелита. Исследование является целенаправленным, основывается на активном поиске и регистрации ключевых дифференциально-диагностических признаков, характерных для различных заболеваний. Логическая последовательность этапов ультразвукового сканирования представлена ниже:

1. Сканирование в продольной и поперечной плоскостях на границах деструкции кортикального слоя. При этом задачи исследования - изучение состояния кортикального слоя, надкостницы и прилегающих к ним мягких тканей с целью выявления следующих вариантов патологических изменений: ❖ строение кортикального слоя и характер его деструкции

> полностью разрушен на большом протяжении (остеогенная саркома); >> поверхностная деструкция (саркома Юинга, остеомиелит, периосталъная остеогенная саркома);

> истончение и оттеснение кнаружи (литическая фаза гигантоклеточной опухоли);

> неровная поверхность с наличием цилиндрических дефектов (остеомиелит).

❖ изменения со стороны надкостницы и мягких тканей:

> отслоение надкостницы под углом к цилиндру кости и линейной формы ее обызвествление вблизи от кортикального слоя; локальный прорыв периоста с последующим инфильтративным распространением новообразования в мягких тканях, не имеющим четких границ (остеогенная саркома);

> отслоение и раннее диффузное прорастание надкостницы на всем протяжении опухолевого процесса; кнаружи от надкостницы визуализируется опухолевая ткань, поверхностные отделы которой имеют более низкую эхогенность (саркома Юинга);

> оттесненная надкостница представляет собой единое целое с истонченным, либо полностью лизированным кортикальным слоем; в некоторых участках возможен прорыв естественной капсулы, без периостальной реакции (доброкачественная гигантоклеточная опухоль), либо с периостальной реакцией и интенстивным ангиогенезом в этой зоне (злокачественная остсобластокластома);

> отслоение надкостницы от кортикального слоя без ее прорастания, наличие в ней цилиндрических дефектов; кнаружи от надкостницы тонкий слой грануляционной ткани (хронический остеомиелит);

г- отсутствует отслоение надкостницы; о кортикальном слое определяются цилиндрические дефекты, кнаружи от которых в мягких тканях лоцируется гной (острый остеомиелит);

> надкостница и кортикальный слой - единое целое, не оттеснены, имеют неровные контуры, кнаружи от них объемных процессов нет (перенесенный остеомиелит).

2 Полипозиционное сканирование на уровне наибольшего поражения костной ткани с целью изучения строения патологического объемного процесса:

❖ структура объемного процесса

> диффузно-неоднородная, с участками пониженной эхогенности; во всех отделах образования выявляются гиперэхогенные структуры линейной формы, радиарно пронизывающие его под различным углом к длиннику кости (спикулы), и очаги кальцификации различной формы; кортикальный слой либо полностью разрушен, либо диффузно инфильтрирован опухолевыми массами, при этом в некоторых случаях визуализация его может быть сильно затруднена вследствие интенсивного опухолевого костеобразования (остеогенная саркома);

> диффузно-неоднородная с участками пониженной эхогенности, хаотичного реактивного кальциноза; всегда возможна визуализация неравномерно разрушенного кортикального слоя, имеющего нечёткие контуры (саркома Юинга);

> однородная структура объемного процесса, в толще которого локируются гиперэхогенные структуры линейной формы, расположенные разрозненно (частично лизированные костные трабекулы); наружные контуры новообразования - четкие, ровные, со стороны костномозгового канала опухоль отграничена зоной склероза (доброкачественная гагантоклеточная опухоль);

^ визуализация внутренних отделов деструктивного процесса в кости затруднена; контуры кости чёткие, склерозированные, с цилиндрическими дефектами в надкостнице и кортикальном слое (остеомиелит); при остром процессе экстракортикально может локироваться гной, при хроническом -грануляционная ткань;

❖ оценка влияния инструментальной компрессии датчиком на пространственную форму объемного процесса

> Существенная деформация объемного процесса возможна только при его жидкостном строении, т. е. в тех случаях, когда компрессии подвергаются гнойные массы (острый остеомиелит).

❖ оценка васкуляризации объемного прогресса в режиме

«энергетический допплер» (ультразвуковая ангиография):

> кровеносные сосуды извитой формы и различного калибра в большом количестве регистрируются в центральных и периферических отделах объем-ного процесса; ход их совпадает с пространственным расположением спикул; кроме того могут определятся расширенные кровеносные полости (остеолитическая и смешанная формы остеогенной саркомы);

> хаотичная сеть сосудов определяется преимущественно в периферических отделах опухоли (саркома Юинга);

V сосуды с менее извитым ходом определяются в центральных и периферических отделах новообразования (доброкачественная гигантоклеточная опухоль);

> сосуды мелкого (0,1-0,2 см) калибра могут визуализироваться в проекции цилиндрической формы дефектов в кортикальном слое и надкостнице (пролиферативная фаза остеомиелита);

V отсутствие сосудов в экстраоссальной части процесса (острый остеомиелит с наличием гнойного натёчника).

3. Сканирование прилегающих мягких тканей, суставов, магистральных сосудов и регионарных лимфатических коллекторов. Цель исследования заключается в уточнении границ распространения процесса, оценке состояния сосудистого пучка, выявлении поражения региональных лимфоузлов.

4. Выбор оптимального метода и места для пункционной биопсии.

Выявленные при такой тактике исследования признаки данных заболеваний послужили основанием для оформления заявки на изобретение и получения приоритета.

В работе изучены возможности ультрасонографии при выборе участка для взятия материала, а так же при контроле положения иглы непосредственно во время выполнения аспирационной биопсии.

Критерием выбора оптимальной зоны для биопсии опухолевых процессов, является участок с наибольшей биологической активностью

неопластической ткани. Активно делящиеся опухолевые клетки находятся в периферических отделах опухоли или в зоне с наличием сосудов. Ультразвуковое сканирование в В-режиме позволяет определить расстояние от поверхности кожи до любого отдела опухоли, а ультразвуковая ангиография (режим «энергетический допплср») - определить степень васкуляризации предполагаемого места взятия материала и проследить ход магистральных сосудов.

При воспалительных процессах наиболее целесообразно взятие материала из места наибольшего скопления гноя, либо грануляционной ткани.

Биопсия осуществлялась при непосредственном участии хирурга. Глубина продвижения и ход иглы контролировались путем наблюдения за акустической тенью от нее. Конечное местоположение иглы определялось во время регистрации изменения структуры объекта при вращательных и тракционных манипуляциях хирурга.

Всего в ходе выполнения работы было выполнено 25 тонкоигольных и 1 толстоигольная аспирационные биопсии под контролем ультрасонографии.

Ниже представлено количество тонкоигольных биопсий под ультразвуковым контролем, выполненных при следующих клинических и рентген-ультразвуковых заключениях о процессе:

> доброкачественные новообразования костей - 5;

> злокачественные опухоли костей - 15;

> воспалительные заболевания костей - 5.

Пункционная биопсия ПОД контролем ультразвука предусматривала взятие материала из 2-3 участков предполагаемого злокачественного новообразования и из одной зоны при убедительных признаках доброкачественного характера процесса.

Получены следующие результаты тонкоигольной биопсии:

■ 10 пункций остеогенной саркомы. Положительный ответ - в 6, отрицательный в 3 случаях (в 1-м наблюдении - остеобластная саркома и в 2-х -

опухоль интенсивно кровоснабжалась), в 1 случае не установлен гистотип саркомы.

■ 1 биопсия хондросаркомы - отрицательный результат вследствие миксоматозных изменений в опухоли.

■ 3 пункции саркомы Юинга, из них в 1 случае - положительный результат, в 2-х - не установлен гистотип саркомы.

■ 1 пункционная биопсия лимфомы - положительный результат.

■ 5 пупкционных биопсий доброкачественной литической остеокластомы, из них 4 положительных и 1 - отрицательный результат.

■ 3 биопсии при хроническом остеомиелите. Во всех случаях получен ответ - хроническое воспаление.

■ 2 биопсии при остром остеомиелите - получен гной.

Таким образом, количество ложноотрицательных цитологических результатов биопсии злокачественных опухолей под ультразвуковым контролем - 4. В 3 случаях биопсии не установлен гистотип саркомы.

Толстоигольная биопсия под контролем ультразвука выполнена всего в 1 случае. Показанием к ее проведению являлось отсутствие верификации остеогенной саркомы перед выполнением ампутации вследствие отрицательных результатов тонкоигольной биопсии. Получено положительное цитологическое заключение.

В 20 наблюдениях были изучены возможности комплексной рентген-ультра-звуковой оценки эффективности консервативных методов лечения первичных и метастатических опухолой костей. Мотодшса позволяет более объективно оценивать уменьшение размеров опухолевой ткани, визуализировать минимальные объемы остаточной опухоли. Ультразвуковая ангиография позволяет регистрировать степень угнетения кровоснабжения опухолевой ткани.

ВЫВОДЫ

1. Комплексное применение рентгенографии и сонографии позволяет более точно выявлять признаки опухолевых и опухолеподобных заболеваний длинных трубчатых костей, которые отражают особенности их морфологического строения.

2. Разработанная тактика ультразвукового сканирования, основанная на данных рентгенографии о предполагаемом характере патологического процесса в длинных трубчатых костях, позволяет диагностировать опухолевое поражение в сложных для рентгенолога ситуациях.

3. Применение ультрасонографии при выполнении пункционной биопсии опухолей длинных трубчатых костей повышает ее эффективность.

4. Использование рентгенографии и последующей сонографии при контроле результатов консервативной терапии опухолевых поражений костей более информативно по сравнению с рентгенографией.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Комплексное рентген-ультразвуковое исследование необходимо проводить всем пациентам с подозрением на наличие опухолевого процесса в длинных трубчатых костях.

2. Ультразвуковое исследование с целью проведения дифференциальной диагностики между костеобразующими и костномозговыми саркомами, гигантоклеточной опухолью и воспалительными заболеьь, -ями длинных трубчатых костей целесообразно выполнять по предложенной нами тактике сканирования.

3. Методика комплексной рентген-ультразвуковой диагностики опухолевых и опухеподобных заболеваний длинных трубчатых костей может быть рекомендована для стационаров онкологического и травматолого-ортопедического профиля, а так же для учреждений общей лечебной сети.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Возможности ультрасонографии в диагностике опухолевых заболеваний скелета // Современные достижения радиологии и лучевой диагностики в онкологии. Томск, 2000. (Соавт.: Максимова H.A., Рубцов В.Р.).

2. Комлексная рентгено-сонографическая диагностика опухолей костей и мягких тканей // 2-й съезд онкологов стран СНГ. Киев, 2000. Тез.806. (Соавт: Максимова H.A.).

3. Заявка на изобретение «Способ дифференциальной дигностики между костеообразующими и костномозговыми саркомами, гигантоклеточной опухолью и воспалительными заболеваниями длинных трубчатых костей». Приоритетная справка № 2001128417/14/030154 от 01.10.2001 г. (Соавт: Сидоренко Ю.С., Максимова H.A.).