6 курс / Гастроэнтерология / Багненко_С_С_Комплексное_магнитно_резонансное_исследование_в_выявлении

51

2011; Chong Y.S., Kim Y.K., Lee M.W. et al., 2012; Nakamura S., Awai K., Utsunomiya D. et al., 2012; van Kessel C.S., Veldhuis W.B., van den Bosch M.A. et al., 2012). При этом у пациентов с хроническими диффузными заболеваниями печени достаточный уровень контрастирования печени может иногда достигаться лишь через 1 час после инъекции и более (Akimoto S., Mori H., Fujii T. et al., 2009; Chernyak V., Kim J., Rozenblit A.M. et al., 2011; Verloh N., Haimerl M., Rennert J. et al., 2013).

Таким образом, применение гепатотропных контрастных веществ позволяет получать дополнительную информацию о гистологическом строении печени и очагов ее поражения. На настоящее время единственным разрешенным к применению в нашей стране подобным препаратом является гадоксетовая кислота, которая помимо гепатотропного эффекта предоставляет возможность получения томографических изображений в динамические фазы сканирования.

Низкая концентрация гадолиния, а также двойной механизм выведения продукта из организма человека важны при исследовании пациентов с угнетенной функцией почек, а также для построения контрастных МР-холангиограмм и урографических изображений. Препарат является весьма перспективным в отношении диагностики очаговой патологии печени, однако требует дополнительного изучения.

1.3.5. Магнитно-резонансная диффузия, диффузионно-взвешенные изображения

Диффузия (лат. diffusio – «распространение, растекание, рассеивание,

взаимодействие») – процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объему (Бокштейн Б.С., 1984). Во многом этот физический процесс обусловлен так называемым броуновским движением.

Влияние диффузии на МР-сигнал в последовательности спинового эха описал

Hahn E.L. (1950). Позже серьезные теоретические работы в данном направлении опубликовали Stejskal E.O. и Tanner J.E. (1965), базируясь на которых, Le Bihan D.

52

et al. (1985) получили первое диффузионно-взвешенное изображение.

В настоящее время методика используется для неинвазивной оценки диффузии молекул воды в различных биологических тканях и базируется на следующих принципах. Хаотичное движение молекул в свободном пространстве неограниченно и называется свободной диффузией. В организме человека данный процесс более упорядочен. Здесь он возможен внутри клеток, во внеклеточном пространстве и трансмембранно (Карельская Н.А., Кармазановский Г.Г., 2010;

Акчурина Э.Д., 2011). Фосфолипидные мембраны играют роль естественных барьеров, ограничивающих движение молекул. Чем больше таких мембран и компактнее расположены клетки (опухоли), тем медленнее будут показатели диффузии, и наоборот (Ринк П.А., 2003; Карельская Н.А., Кармазановский Г.Г.,

2010, Koh D.M., Thoeny H.C., 2010).

Стенки сосудов, прослойки соединительной ткани, аксональные структуры нервных волокон ограничивают распространение жидкости и должны учитываться при анализе ДВИ. Крупные белковые химические соединения и повышенная вязкость (содержимое абсцессов, гематомы, некротизированные ткани) также не способствуют свободному перемещению молекул. Диффузия внутри клеток (ограниченных наружной оболочкой и содержащих множество органелл и др.) в норме будет медленнее, чем в интерстициальном пространстве

(Koh D.M., Thoeny H.C., 2010). Поэтому, контролируя параметры данного процесса, возможно дифференцировать зоны интерстициального и внутриклеточного отека, опухолевые узлы и т.д. Диффузия является важным физическим процессом, позволяющим получить новый контраст тканей на МР-

изображениях, не зависящий от времен релаксации (Акчурина Э.Д., 2011).

В последние годы появилось немало работ, посвященных изучению применения ДВИ в обследовании пациентов с очаговой патологией печени. Так, Nakanishi M. et al. (2012) отмечают наличие взаимосвязи между измеряемым коэффициентом диффузии (ИКД) – количественным показателем анализа ДВИ и гистологической градацией ГЦР. Lee J.M. et al. (2012) и Rosenkrantz A.B. et al. (2012) тоже подтверждают эффективность методики в диагностике данного

53

состояния.

По мнению Kim D.J. et al. (2012) и Park M.S. et al. (2012), одним из преимуществ ДВИ является высокая чувствительность к выявлению мелких очагов ГЦР. Подобные заключения делаются и в отношении других образований печени (Holzapfel K., Bruegel M., Eiber M. et al., 2010; Yu J.S., Chung J.J., Kim J.H. et al., 2011; Song K.D., Kim Y.K., Lee W.J. et al., 2012).

Holzapfel K. et al. (2011) опубликовали данные, указывающие на преимущества ДВИ в чувствительности и специфичности перед многосрезовой КТ в диагностике МТС рака поджелудочной железы в печень (53,3% и 77,8% для КТ и 86,7% и 97,5% для МРТ, соответственно). Акчурина Э.Д. (2011) приводит похожие результаты в отношении остальных очаговых поражений органа. Wong C.S. et al. (2012) отмечают близкую эффективность ДВИ и ПЭТ/КТ в диагностике некоторых опухолевых заболеваний. Tappouni R. et al. (2013) указывают на равные возможности ДВИ и ДКУ в аналогичном вопросе.

Ряд авторов высказывает мнение о возможности проведения дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных образований печени по данным ИКД (Gourtsoyianni S., Papanikolaou N., Yarmenitis S. et al., 2008; Kilickesmez O., Bayramoglu S., Inci E. et al., 2009).

Имеется информация об эффективности методики в оценке результатов лечения рассматриваемых нозологий. Anzidei M. et al. (2011) и Macera A. et al.

(2013) изучали зависимость показателей ИКД от результатов химиотерапии больных с опухолями печени метастатического характера и выявили отчетливую корреляционную связь. Lu T.L. et al. (2012) добились аналогичным образом определенных успехов в оценке эффективности радиочастотной абляции ГЦР и МТС печени. Имеются и другие работы в данном направлении (Gong N.J., Wong C.S., Chu Y.C. et al., 2013; Mannelli L., Kim S., Hajdu C.H. et al., 2013; Szurowska E., Nowicki T.K., Izycka-Swieszewska E. et al., 2013).

Несмотря на очевидные успехи развития МР-диффузии как методики обследования пациентов с патологией гепатобилиарной зоны, многие вопросы по-

прежнему остаются нерешенным. Так, до сих пор отсутствуют общепринятые

54

параметры импульсных последовательностей, применяемых в данной области

(Cieszanowski A., Anysz-Grodzicka A., Szeszkowski W. et al., 2012; Kim S.Y., Lee S.S., Park B. et al., 2012). Нет однозначных критериев оценки и общепринятых подходов к анализу полученных данных (Girometti R., Del Pin M., Pullini S. et al., 2013; Heijmen L., Ter Voert E.E., Nagtegaal I.D. et al., 2013). Абсолютные значения ИКД, полученные специалистами, существенно отличаются. Например, по мнению Koh D.M. et al. (2006), значение данного показателя в опухолевых узлах метастатической природы превышает ИКД неизмененной ткани печени, а Taouli B. et al. (2003) публикуют противоположные данные (Акчурина Э.Д., 2011). Baltzer P.A. et al. (2013) рекомендуют сканировать с применением методики синхронизации по дыханию, а Choi J.S. et al. (2013) отмечают преимущество исследования на задержке дыхания. В целом публикуемые различными исследовательскими группами данные резко отличаются от превосходных степеней и фраз о сравнимых результатах МР-диффузии и ДКУ с гепатотропными препаратами (Palmucci S., Mauro L.A., Messina M. et al., 2012; Muhi A., Ichikawa T., Motosugi U. et al., 2012; Benndorf M., Schelhorn J., Dietzel M. et al., 2012) до мнений о малой информативности методики в отношении очаговых поражений печени

(Sandrasegaran K., Akisik F.M., Lin C. et al., 2009).

Таким образом, МР-диффузия является современной методикой обследования, позволяющей получить ценную дополнительную информацию о тканевых характеристиках исследуемой области, не связанную напрямую со временем релаксации изучаемых тканей, что может иметь существенное значение в выявлении и дифференциальной диагностике очаговой патологии печени.

Вместе с тем в настоящее время устоявшегося мнения о возможностях методики нет, остается много нерешенных вопросов технического и методологического характера. Представленные данные позволяют говорить о хороших перспективах внедрения ДВИ в область исследования рассматриваемых нозологических форм и необходимости их дальнейшего углубленного изучения.

55 1.3.6. Магнитно-резонансная спектроскопия по фосфору

Данная методика базируется на двух физических явлениях: ядерном магнитном резонансе и сдвиге резонансной частоты (Неронов Ю.И., Гарайбех З.,

2003; Webb G.A., Kamienska-Trela K., 2010). Рассуждая о первом явлении,

лежащем в основе всех методик, рассматриваемых в данной работе, принято исходить из того, что атомы водорода, находящиеся в однородном внешнем магнитном поле, имеют одинаковую резонансную частоту. Если протон существует сам по себе, а внешнее магнитное поле однородно, это соответствует истине. Однако в реальных условиях (в теле человека) он, как правило, окружен другими ядрами и электронами, которые воздействуют на рассматриваемый атом,

приводя к некоторому изменению (сдвигу) его резонансной частоты. Величина сдвига зависит от того, какое окружение имеет атом, то есть в состав какого химического соединения он входит (Ринк П.А., 2003; Khan S.A., Cox I.J., Hamilton G. et al., 2005). Таким образом, зная параметры изменения резонансной частоты,

можно говорить о химическом составе исследуемой области. Аналогичным образом изучают и другие химические элементы: 31P, 17О, 23Na, 39К, 19F и т.д.

Практическая ценность методики неинвазивного определения химического состава была осознана в 1949-1951 годах (Ринк П.А., 2003; Рохин А.В., 2007). С

появлением первых лабораторных спектрометров она начинает свое бурное развитие и к середине 1960-х годов становится одним из самых информативных и широко используемых методов химического анализа in vitro (Поздняков А.В.,

2001; Рохин А.В., 2007). Однако попытки ее внедрения в область исследования биологических объектов натолкнулись на ряд технических преград.

Появление высокопольных медицинских томографов, разработка методик локализации спектров и др. дало новый импульс развитию данного направления.

С начала 1990-х годов в литературе появились работы, посвященные изучению метаболизма печени человека in vivo при различных патологиях. Наибольших успехов удалось достичь при сканировании больных с диффузными заболеваниями органа. Так, Menon D.K. et al. (1995), исследуя пациентов с

57

Проводились работы и в отношении диагностики очаговых поражений печени. Ljungberg M. et al. (2012) отмечают информативность данных МРС в оценке эффективности артериальной эмболизации вторичных изменений печени нейроэндокринной природы, а также указывают на возможное применение методики для прогноза эффективности подобной процедуры. Qi J. et al. (2011) с

помощью спектроскопии изучали процессы энергетического и фосфолипидного обмена в печени на фоне эмболизации ветвей воротной вены и частичной гепатэктомии при колоректальных метастазах. В результате было установлено,

что хирургическая резекция приводит к более активному клеточному делению,

сопровождающемуся достоверным увеличением содержания фосфомоноэфиров относительно фосфодиэфиров. Sun J.Z. et al. (2010) опубликовали результаты спектроскопии при лейкемической инфильтрации печени. Имеются и другие публикации в данном направлении (Khan S.A., Cox I.J., Hamilton G. et al., 2005; Dagnelie P.C., Leij-Halfwerk S., 2010; Voert E.G.W., Heijmen L., Laarhoven H.W.M. et al., 2011).

В последние годы появились результаты спектроскопических исследований по фосфору на сверхвысокопольных клинических МР-системах (3-7 Тл).

Большинство авторов отмечают очевидное повышение качества получаемого сигнала на таких аппаратах (Dagnelie P.C., Leij-Halfwerk S., 2010; Sevastianova K., Hakkarainen A., Kotronen A. et al., 2010; Wylezinska M.,Cobbold J.F., Fitzpatrick J. et al., 2011; Bogner W., Chmelik M., Andronesi O.C. et al., 2011). Продолжаются работы c животными и биологическими тканями in vitro (Corbin I.R., Buist R., Peeling J. et al., 2003; Landis C.S., Yamanouchi K., Zhou H. et al., 2006; Bauer A., Schumann A., Gilbert M. et al., 2009; Yu R.S., Hao L., Dong F. et al., 2009; Li Z.J., Ma Y.H., Liu Q. et al., 2010; Xu X.F., Yu R.S., Liu R. et al., 2010).

Вместе с тем следует отметить, что, несмотря на серьезный возраст МРС, по сей день сохраняется большое количество нерешенных вопросов тактического,

технического и методологического характера (Ринк П.А., 2003; Khan S.A., Cox I.J., Hamilton G. et al., 2005; Solga S.F., Horska A., Clark J.M. et al., 2005; Sijens P.E., 2009; Dagnelie P.C., Leij-Halfwerk S., 2010; Voert E.G.W., Heijmen L., Laarhoven

58

H.W.M. et al., 2011). Так, многие специалисты отмечают проблему повторяемости полученных результатов (Khan S.A., Cox I.J., Hamilton G. et al., 2005; Solga S.F., Horska A., Clark J.M. et al., 2005). Далеко не все исследователи согласны с высокой информативностью методики в диагностике патологических изменений печени (Corbin I.R., Ryner L.N., Singh H. et al., 2004; Khan S.A., Cox I.J., Hamilton G. et al., 2005; Godfrey E.M., Patterson A.J., Priest A.N. et al., 2012). По-прежнему отсутствуют единые стандарты параметров импульсных последовательностей и алгоритмов постпроцессинговой обработки полученных данных. Чрезвычайно мало работ, посвященных диагностике доброкачественных очаговых поражений печени. Подавляющее большинство имеющихся публикаций базируется на ограниченном материале и часто направлено на решение одной узкой задачи.

Таким образом, фосфорная МРС является уникальной методикой неинвазивного изучения биохимических изменений печени, которая имеет как очевидные достоинства, так и определенные технические сложности и ограничения. Возможности ее применения в диагностике патологии гепатобилиарной области в литературе отчасти освещены, однако эффективность исследования очаговой патологии органа требует дополнительного изучения.

Работы в данном направлении крайне немногочисленны. В отечественной литературе публикаций подобного рода мы не встретили.

Подводя итог вышесказанному, следует отметить широкие возможности метода МРТ в оценке состояния гепатобилиарной области. Многообразие методик исследования позволяет решать совершенно разные по своему характеру вопросы: от описания чисто морфологических изменений до получения информации о тканевых характеристиках выявленных структур, биохимических процессах в области интереса и функциональном состоянии гепатоцитов. Однако следует признать, что изучены возможности этих методик в отношении рассматриваемой проблемы неравнозначно. Если мнение научного сообщества относительно традиционной МРТ в целом устоялось и требует лишь некоторого уточнения по ряду вопросов, то новые направления, связанные с получением ДВИ, проведением ДКУ с применением гепатотропных препаратов, МРС и др.,

59

нуждается в дополнительном всестороннем изучении. Кроме того, в

отечественной литературе практически отсутствуют комплексные работы,

посвященные изучению возможностей МРТ в выявлении и дифференциальной диагностике очаговых поражений печени.

60

Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА КЛИНИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Общая характеристика обследованных больных

В основу работы легли результаты МР-исследования 323 человек,

проходивших обследование на кафедре рентгенологии и радиологии Военно-

медицинской академии имени С.М. Кирова в период с 2004-го по 2013 год. У 293

из них подозревали наличие того или иного очагового поражения печени или данная патология уже была выявлена в ходе предыдущих клинико-

инструментальных исследований. Все пациенты проходили амбулаторное или стационарное лечение в клиниках факультетской и общей хирургии,

госпитальной терапии, урологии, инфекционных болезней, а также в других подразделениях академии, лечебных учреждениях Санкт-Петербурга и области.

Углубленному анализу были подвергнуты 597 очаговых поражений печени,

выявленные у 256 больных (у 37 человек, очаговый характер патологии не подтвердился). Возраст пациентов варьировал от 13 до 90 лет и в среднем составил 56,0±14,5 года. Подробные сведения о возрасте и поле приведены в Таблице 1.

Таблица 1

Распределение пациентов с очаговыми поражениями печени по возрасту и полу