Автореферат и диссертация по медицине (14.00.19) на тему:Возможности оптической когерентной томографии в диагностике, дифференциальной диагностике и определении границ базальноклеточного рака кожи

АКТУАЛЬНОСТЬ.

Злокачественные новообразования (ЗНО) в настоящее время являются одной из главных проблем здравоохранения во всем мире [1, 25, 77].

Нижегородская область характеризуется стабильно высоким уровнем онкологической заболеваемости, среди регионов Приволжского Федерального округа Нижегородская область занимает первое место [7].

В структуре онкологической заболеваемости злокачественные новообразования кожи занимают 4 место и составляют 9,82% [7, 25, 61].

Базальноклеточный рак кожи (БТСРК) - самая частая опухоль, поражающая представителей белой расы. Заболеваемость составляет около 300 случаев на 100 тыс. населения в год. Среди всех злокачественных новообразований кожи на долю БКРК приходится 45-90% [15, 21, 28, 30-32, 34, 36, 37, 41, 44-46, 51, 55, 56, 60, 77, 84, 93-95, 99, 102, 209].

Чаще всего БКРК кожи возникает после 40 —50 лет, однако, в последние годы отмечается крайне неблагоприятная тенденция учащения случаев развития роста БКРК у молодых, особенно при семейной предрасположенности [2, 9, 11, 12, 15, 30-32, 37, 41, 44-46, 61, 71, 77, 84, 94, 98, 209].

В большинстве случаев опухоль представляет собой солитарное образование, однако нередки и множественные поражения, составляющие до 20% случаев заболеваемости БКРК [30-32, 37, 81, 84].

Метастазирует опухоль редко, однако часто рецидивирует после лечения [15, 25, 28, 30, 31, 34, 36, 37, 41, 46, 61, 77, 79, 81, 84, 95].

В 80% случаев опухоль локализуется на открытых участках тела, особенно часто на лице, что затрудняет гистологическое исследование, необходимое для подтверждения диагноза, а, нередко, и радикальное удаление [2, 15, 28, 30, 32, 37, 41, 44, 46, 51, 61, 72, 77, 84, 93, 94, 98, 99, 102].

Необходимо принимать во внимание, что количество врачей-онкологов составляет всего 2% от общего числа врачей и поэтому организация раннего выявления опухолей является, прежде всего, прерогативой общей лечебной сети, а не специализированной онкологической службы. При подозрении на опухоли кожи врачи общемедицинской практики, как правило, направляют больных к дерматологу для предварительной оценки изменений на коже и разгрузки онкологов от необоснованно направленных больных [1, 11, 12, 41, 47, 52, 54, 61]. Таким образом диагностика БКРК в большинстве случаев осуществляется дерматологами.

Основным методом диагностики базалиомы является клинический. И лишь при наличии подозрений для подтверждения диагноза дерматолог использует традиционную биопсию [11, 12, 37, 39, 46, 58, 89, 93, 234, 235, 237]. Неспецифичность и внешнее сходство ранних проявлений базалиомы с клинически сходными дерматозами, а так же большая ответственность, которую должен принять на себя врач, прибегая к инвазивному методу исследования на открытом участке кожи, в т. ч. и на лице, приводят к несвоевременному проведению гистологического исследования и развитию запущенных форм болезни. При этом гистологическая диагностика не исключает ошибок. Например, не всегда может дать однозначный ответ на вопрос: чему соответствуют изменения, макроскопически находящиеся на границе злокачественного процесса, - атипичной опухоли или лишь ее предварительным изменениям [15]. А ведь именно ранняя диагностика злокачественных опухолей, в том числе и базалиом, является залогом эффективного лечения, хорошего косметического результата и предупреждения рецидивов опухоли [82, 98]. Активную раннюю диагностику БКРК могли бы обеспечить прижизненные высокочувствительные и методически простые диагностические методы для скрининга злокачественных новообразований кожи [47].

Лечение базалиом заключается в полном удалении опухоли в пределах здоровой ткани различными методами [8, 11, 25-27, 29, 30, 43, 50, 55, 56, 77, 79].

При этом одной из причин рецидивов БКРК является неправильная оценка размеров опухоли и неполное ее удаление. Наличие доступного и эффективного метода прижизненного определения границ опухоли и контроля радикальности лечения позволило бы значительно снизить число рецидивов [36].

За рубежом проблема оптимизации объема хирургического вмешательства при иссечении БКРК решается методом микрографической хирургии F.E. Mohs, описанная им в 1936 году. Суть метода заключается в помиллиметровом удалении опухоли с интраоперационной микроскопией замороженных горизонтальных срезов. Эффективность метода 98-100%, рецидивы при лечении первичного рака кожи возникают лишь в 1% случаев. Однако, данный способ редко используется, т.к., представляя собой довольно медленную и трудоемкую процедуру, увеличивает продолжительность операции на несколько часов, тяжело переносится пациентом и требует значительных материальных затрат, дополнительного оснащения операционной и участия многих лиц [30, 56, 79, 203, 209, 220].

В последние десятилетия в медицине появилась тенденция к развитию неинвазивных методов исследования морфологии тканей, позволяющих диагностировать заболевание, в т. ч. и опухоли кожи, на ранних стадиях и обеспечивающих возможность мультиочаговых и многократных исследований [1, 19, 33, 77, 178]. Особое место среди них занимают методы визуализации биоткани: компьютерная томография (КТ), магнитнорезонансная томография (МРТ), ультразвуковое исследование (УЗИ), конфокальная микроскопия (КМ), оптическая когерентная томография (ОКТ). При этом необходимо отметить, что КТ, МРТ, УЗИ позволяют визуализировать структурные изменения тканей лишь с пространственным разрешением 100-1000 мкм, что недостаточно для изучения патологических процессов в коже. Установлено, что современные модификации ультрасонографии и магниторезонансной томографии способны визуализировать кожные опухоли, однако не способны выявить отличий между воспалением и опухолью, дифференцировать доброкачественные и злокачественные новообразования между собой [14, 156, 222, 223,230].

Благодаря большой глубине проникновения зондирующего излучения указанные методы могут оказать помощь в определении нижней границы опухоли кожи, однако их малая разрешающая способность не может обеспечить определения ее периферической границы. Кроме того, сложность и высокая стоимость необходимого оборудования уменьшают практическую ценность этих методов на сегодняшний день.

ОКТ - новейший неинвазивный высокоразрешающий (15 мкм) метод прижизненной визуализации структуры биотканей на глубину 1,5-2 мм. В основе метода лежит принцип, аналогичный ультразвуку, с использованием в качестве зондирующего излучения низкоинтенсивного света ближнего инфракрасного диапазона с мощностью 1-1,5 мВт, не оказывающего повреждающего действия на биоткани. Метод позволяет получать изображение кожи в реальном времени.

Предыдущими работами российских ученых были определены ОКТ-признаки здоровой кожи[20, 62, 63, 66, 143, 146, 149, 212]. Установлена возможность ОКТ визуализировать и прижизненно диагностировать основные патоморфологические процессы и доказана высокая эффективность ОКТ для прижизненной диагностики дерматозов. Получены данные о способности ОКТ визуализировать опухоли кожи, в т. ч. и БКРК [20, 62, 63, 66, 143, 146, 149, 212].

Однако, отсутствие систематических данных по интерпретации ОКТ -изображений БКРК, критериев ОКТ - диагностики и дифференциальной диагностики БКРК с другими заболеваниями кожи, а так же по определению периферических границ данной опухоли требует дальнейших исследований. Попытка решения этих вопросов составляет основное содержание данной работы и определяет ее актуальность.

Цель исследования: Определить возможность использования ОКТ для прижизненной диагностики и дифференциальной диагностики различных форм БКРК и определения периферических границ патологической зоны опухоли.

Задачи исследования:

1. Изучить возможность получения ОКТ - изображений различных клинических форм и морфологических вариантов БКРК, сформулировать характеризующие их ОКТ - признаки, определить их специфичность, разработать методику ОКТ-исследования новообразований кожи.

2. Определить возможности метода ОКТ в прижизненной дифференциальной диагностике БКРК и других злокачественных и доброкачественных новообразований кожи и клинически сходных дерматозов.

3. Установить информативность ОКТ в качестве неинвазивной методики исследований структуры кожи при диагностике и дифференциальной диагностике злокачественных и доброкачественных новообразований кожи.

4. Установить возможности метода ОКТ в прижизненном определении периферических границ патологической зоны при БКРК.

5. Установить возможности использования ОКТ для прижизненного мониторинга морфологического состояния кожи в процессе и после лечения БКРК с целью оценки его результатов.

Научная новизна.

Доказана возможность получения специфического ОКТ-образа при БКРК.

Сформулированы диагностические ОКТ-признаки БКРК, включающие 3 варианта ОКТ-проявлений.

Доказана возможность эффективного использования сформулированных признаков для прижизненной диагностики и дифференциального диагноза БКРК с другими новообразованиями кожи и клинически сходными дерматозами.

Разработана методика обследования пациентов с новообразованиями кожи методом ОКТ.

Установлена возможность использования ОКТ для прижизненного определения периферических границ патологической зоны при БКРК для выбора оптимального метода лечения.

Статистически доказана высокая информативность ОКТ при использовании для прижизненной дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных новообразований кожи.

Доказана возможность использования ОКТ для мониторинга структурных изменений кожи в процессе лечения БКРК.

Определены перспективы и место метода ОКТ в дерматоонкологии.

Практическая значимость.

Разработана методика ОКТ - исследования для прижизненной диагностики и определения периферических границ патологической зоны при БКРК.

Разработаны критерии оценки и сформулированы ОКТ - признаки БКРК, других злокачественных и доброкачественных опухолей кожи, необходимые для дифференциальной диагностики базалиом с другими новообразованиями кожи и клинически сходными дерматозами.

Предложен способ мониторинга структурных изменений кожи в процессе и после лечения БКРК, способный обеспечить оценку адекватности терапии и объективный контроль объема вмешательства при удалении опухолей кожи.

Внедрение в практику.

ОКТ как метод прижизненной диагностики БКРК и других опухолей кожи, дифференциального диагноза доброкачественных и злокачественных новообразований кожи и неопухолевых дерматозов внедрен в практику диагностического обследования пациентов дерматологических отделений ФГУ «Нижегородский научно-исследовательский кожно-венерологический институт Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Составлен аналитический обзор «Возможности оптической когерентной томографии в оценке патологических состояний кожи» в 2001 году в соавторстве с Г.А. Петровой, Н.К. Никулиным.

Оформлена новая медицинская технология «Прижизненное исследование морфологии кожи методом оптической когерентной томографии в норме и при патологических состояниях» в соавторстве с Г.А. Петровой, Н.Д. Гладковой, К.С. Петровой.

Результаты исследования используются в педагогическом процессе на кафедре кожных и венерических болезней и в ЦПК и ППС ГОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия Росздрава».

Апробация работы.

Материалы доложены и обсуждены на международных биомедицинских оптических конференциях: BiOS'OO (San Jose, California, USA, 2000), EuroBiOS' 03 (Munich, Germany, 2003); на VIII Всероссийском съезде дерматовенерологов (г. Москва, 2001), I Российском конгрессе дерматовенерологов (г. Санкт-Петербург, 2003) (2 доклада), 30th Annual Scientific Meeting of Clinical Oncology Society of Australia (Perth, Australia, 2003); Всероссийской Конференции дерматовенерологов «Современные направления диагностики, лечения и профилактики ШИШ и дерматозов» (Н. Новгород, 2004) (2 доклада); 5 Медицинском Форуме, Всероссийском Конгрессе «Современные технологии в профилактике, диагностике и лечении онкологических заболеваний» (Н. Новгород, 2004); Saratov fall Meeting (International School for Young Scientists and Students on Optics, Laser and Biophysics) ( Saratov, Rossia, 2004) (2 доклада),13th Congress of the European Academy of Dermatology and Venereology (Florence, Italy,2004) (2 доклада); 4 ежегодной научной сессии НГМА «Современное решение актуальных научных проблем в медицине» (Н. Новгород, 2005) (2 доклада); 9 Всероссийском съезде дерматовенерологов ( Москва, 2005); 5 Международном Конгрессе эстетической медицины ( Москва, 2005); 14th Congress of the European Academy of Dermatology and Venereology (London, UK, 2005)( 2 доклада); 5 Международном симпозиуме по эстетической медицине (Москва, 2006).

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 22 работы.

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 190 странице машинописного текста, содержит 20 таблиц, 35 рисунков, 3 клинических примера. Состоит из введения, обзора литературы, главы с описание материалов и методов исследований, 4 глав собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы, включающего 141 иностранный и 102 отечественных источника.

ВЫВОДЫ:

1. Метод ОКТ позволяет получить специфический ОКТ - образ базальноклеточного рака кожи, включающий, независимо от гистологического типа, 3 варианта ОКТ проявлений.

2. Метод ОКТ может быть использован для дооперационного определения периферических границ БКРК с целью выбора оптимального метода лечения и минимизации инвазивности оперативного вмешательства. В силу ограниченной глубины зондирования метод ОКТ не может быть использован для определения глубины инвазии.

3. Метод может использоваться для прижизненного дифференциального диагноза между доброкачественными новообразованиями кожи (невусом, папилломой, кератомой, фибромой, гемангиомой, лимфангиомой, ксантомой, кожным рогом, кератоакантомой, липомой), клинически сходными дерматозами (псориазом, воспалительными процессами, экземой, красной волчанкой, склеродермией, липоидным некробиозом, контагиозным моллюском, пиодермией) и БКРК и не может быть использован для прижизненного дифференциального диагноза между злокачественными новообразованиями кожи (ПКРК, меланомой) и БКРК.

4. Метод ОКТ характеризуется высокой эффективностью для прижизненной диагностики злокачественных и доброкачественных опухолей кожи, что подтверждается высокими показателями чувствительности (85%), специфичности (91%), диагностической точности метода (88%) и индекса каппа (0,815), характеризующего согласованность мнений специалистов, участвующих в проведении тестов «слепого» распознавания ОКТ-изображений.

5. Метод ОКТ может быть использован для прижизненного мониторинга структурных изменений кожи в процессе и после лечения БКРК с целью оценки его эффективности.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Разработанная методика применения ОКТ является неинвазивным, дополнительным и информативным методом прижизненного исследования новообразований кожи с целью диагностики и дифференциальной диагностики.

2. При применении метода ОКТ можно повысить эффективность скрининга в сомнительных клинических случаях, когда требуется решение следующих задач:

• сомнительная и атипичная клиническая картина, требующая решения вопроса о необходимости биопсии и месте ее проведения;

• необходимость определения периферической границы патологической зоны при базальноклеточном раке кожи с целью оптимизации его удаления (минимизация завышенного объема вмешательства без риска возникновения рецидива);

• необходимость динамического неинвазивного контроля за состоянием базальноклеточного рака кожи в процессе и после лечения с целью оценки его эффективности.

3. При проведении комплексного диагностического обследования новообразований кожи с включением метода ОКТ следует придерживаться следующей последовательности диагностических мероприятий:

• визуальный осмотр;

• ОКТ-исследование новообразования кожи в области края-валика крупного элемента или свежих папул-«жемчужин» в четырех направлениях условного циферблата; проведение прицельной биопсии (по показаниям) с учетом данных ОКТ-исследования.

Автор считает своей приятной обязанностью выразить глубокую признательность: д.м.н. Г.А. Петровой за многолетнюю поддержку, неоценимую помощь в проведении исследований и написании работы и решающую роль в формировании автора как научного работника; д.м.н. Н.Д. Гладковой за внимание к работе и плодотворные обсуждения; проф. Н.К. Никулину за определяющую роль в формировании автора как врача дерматовенеролога, внимание к работе и за предоставленную возможность поведения исследований на базе ФГУ ННИКВИ; зам. директора по науке ФГУ ННИКВИ И.А. Клеменовой за помощь и поддержку на всех этапах работы; рецензентам пр. И.Г. Терентьеву и д.м.н. JI.H. Химкиной за внимание к работе и ценные замечания; проф. А.А. Чернявскому за внимание к работе и полезные дискуссии; сотрудникам ИПФ РАН: к.ф.-м.н. В.А. Каменскому, к.ф.-м.н. В.М. Геликонову, Г.В. Геликонову, А.В. Мякову, И.В. Турчину, Л.Б.Сноповой, Е.С. Донченко, И.С. Кутис и, особенно, P.P. Иксанову, принимавшим участие в исследованиях, обсуждении, оформлении и публикации результатов; сотрудникам НГОД: зав. поликлиникой НГОД Т. В. Большаковой; А. М. Федуню, О.В. Дюковой, сотрудникам патогистологического отделения НГОД; Е. Юнусовой за помощь в обработке гистологических препаратов; к.м.н. В.С Пересторониной. за помощь в оформлении диссертации, сотрудникам патогистологической лаборатории и дерматологических отделений ННИКВИ и сотрудникам кафедры кожных и венерических болезней НГМА за помощь автору на различных этапах работы.