А. Мартегани, MD, L. Aiani, MD.
Отделение по образна диагностика, болница Валдуцее, Комо, Италия.
Превод на статията:„Технологичният напредък подобрява чувствителността на CEUS диагностиката.“
Контрастно-усиленият ултразвук (CEUS) осигурява изобразяване в реално време на динамиката на васкуларизацията на лезиите, паренхима и кръвоносните съдове.
Характеристика с помощта на ултразвук
Ориз. 1.Твърда хетерогенна фокална формация в VII сегмент на черния дроб (А). При ултразвук с контрастно усилване масата изглежда хиперваскуларна в артериалната фаза (B). В късната фаза има отмиващ ефект (C). Съответна артериална фаза на MSCT* с контрастно усилване (D).
Окончателна диагноза:"хепатоцелуларен карцином".
*MSCT: многосрезова компютърна томография.
Използването на контраст повишава диагностичната точност на ултразвука при оценката на паренхимни и съдови заболявания не само в коремните органи, но и в повърхностните структури.
Въведение
Контрастно-усиленият ултразвук (CEUS) се основава на взаимодействието между ехоконтрастно вещество (UCA) и ултразвукова система със специален софтуер. Контрастното средство се състои от микромехурчета, стабилизирани от мембрана, която им позволява да се задържат в кръвния поток най-малко 4 години. -5 минути. Микромехурчетата усилват ултразвуковия сигнал, идващ от кръвта. Техният размер, приблизително съответстващ на размера на червените кръвни клетки, им позволява да преминат през алвеоло-капилярната бариера и да достигнат кръвоносната система, без да проникват през ендотелната бариера, дори когато се прилагат интравенозно, така че те могат да се разглеждат като „кръвно депо“ контрастно вещество.
Според наличните данни ехоконтрастните вещества имат много добър профил на безопасност, тъй като нежеланите реакции, главно алергични реакции, са редки.
Ехоконтрастните агенти първоначално са разработени за подобряване на сигналите в цветния режим и на нивото на кръвоносните съдове, които са твърде дълбоки или в които кръвта се движи твърде бавно.
Въпреки това, използването на специални алгоритми при ниско акустично налягане за визуализация на контрастни вещества направи възможно разработването на ултразвукови техники за изследване на микро- и макроваскуларизацията на паренхимни тъкани и патологични образувания, както и големи съдове.
Контрастно-усиленият ултразвук, като нов диагностичен метод, позволява да се усили акустичният сигнал от микромехурчетата и да се филтрира сигнала, идващ от околните статични тъкани, разчитайки на нелинейните свойства на реакцията на контрастното вещество. В тази връзка, този метод дава възможност да се открият само мехурчета, разпределени в кръвообращението на изследвания орган в реално време, и по този начин да се покаже микроциркулацията.
Наскоро разработените технологии позволяват използването на контрастен ултразвук за изследване на дълбоки паренхимни тъкани, повърхностни тъкани и съдови структури в реално време. По-долу са изследванията, извършени с помощта на изпъкнали и линейни сензори и специален софтуер, поддържан от системата (Samsung Medison Co. Ltd., Сеул, Република Корея).
Ехография с контраст за изследване на коремна кухина, повърхностни структури и кръвоносни съдове
A. Оценка и мониторинг на хепатоцелуларен карцином по време на sTACE терапия
Контрастно-усиленият ултразвук демонстрира висока чувствителност при откриване на феномени на хиперваскуларизация (предимно в микроваскулатурата) в реално време, така че този метод играе важна роля в ранния и дългосрочен мониторинг на лечението на рак, по-специално перкутанна аблация или ангиографски процедури.
Ориз. 2.Солидна и хетерогенна нодуларна формация с признаци на интра- и перинодуларен кръвоток в режим, разположена в десния лоб на черния дроб (А). Ултразвукът с усилен контраст показва интензивно артериално усилване (B) с постепенно и забавено измиване (C), което става по-очевидно в късната фаза (D).
MSCT с контраст в аксиалната равнина в артериалната фаза (E) и реконструкцията в режим MIP-3D (F) разкриват диагностични характеристики, съответстващи на хепатоцелуларен карцином.
В този конкретен случай ултразвукът с усилен контраст успя да идентифицира лезии, които иначе е малко вероятно да се видят при ултразвуково сканиране.
Помага при лечението на пациенти след аблативни процедури, особено в случай на продължаващ растеж на тумори или рецидиви на мястото на лекувани преди това лезии (фиг. 2,3).
Ориз. 3.Ангиографска демонстрация на васкуларизация на неоплазмата (А). Последващо изследване след селективна емболизация (B): запазване на минимален размер на тумора, който получава хранене от кръвоснабдяването от дясната чернодробна артерия (червени стрелки). По-долу е контролен ултразвук, извършен на следващия ден: в B-режим (C) можете да видите хиперехогенна нодуларна формация поради наличието на въздушни зони.
При усилено с контраст ехо (D), в сравнение с B-режим, масата изглежда до голяма степен аваскуларна, потвърждавайки ангиографските находки за персистиране на активна туморна тъкан в периферията (F, G). Потвърждението е на изображения, получени с MSCT с контрастно усилване в артериална (H) и венозна (I) фаза. Диагностичните признаци съответстват на състоянието след субтотална терапия за хепатоцелуларен карцином.
B. Оценка на хематогенното разпространение на метастази в целия перитонеум
Съвременните технологии позволяват използването на ултразвук с контрастно усилване при изследване на повърхностни структури с помощта на високочестотни линейни сензори.
Ултразвукът с контраст показа по-висока чувствителност, отколкото при откриване на промени в макро- и микроваскулатурата. Това отваря възможността за определяне на солидната и васкуларизирана природа на заемащите пространство лезии, което показва посоката за по-нататъшна диагностика (фиг. 4).
Ориз. 4.Цветният доплер ултразвук (A) потвърждава наличието на възли в париеталния перитонеум (бели стрелки) и париеталната плевра (жълти стрелки). Асоцииран асцит и изолирани малки съдови участъци само в нодуларни образувания по плеврата.
Селективно изследване на възел върху перитонеума, извършено с ехоконтраст с помощта на високочестотна линейна сонда: в сравнение с оригиналното изображение (B), може да се забележи интензивно увеличение на сигнала в нодула в ранната артериална фаза (C) и повишаване на сигнала от възела и съседния чернодробен паренхим в късната фаза (D).
В сравнение с оригиналното КТ изображение (E), контрастното изображение демонстрира увеличение (F) на нодула върху перитонеума (преди контраст - 49 Hounsfield единици, след контраст - 105 Hounsfield единици).
Окончателна диагноза:"перитонеална карциноматоза".
C. Изследване на вътрешна каротидна артерия: оклузия или псевдообструкция?
Ултразвукът с усилен контраст може да се използва и за изследване на големи кръвоносни съдове, тъй като е по-чувствителен към забавяне на кръвния поток и по-малко засегнат от артефакти.
Както се съобщава в много скорошни публикации, ултразвукът с усилен контраст позволява по-точно измерване на дебелината на интима-медия, което сега се счита за важен показател при определяне на риска от сърдечно-съдови заболявания, освен това контрастното вещество може да помогне за разграничаване между тежка каротидна стеноза и псевдооклузия от пълна оклузия, тъй като има по-висока чувствителност към забавяне на кръвотока от доплеровия режим (фиг. 5).
Ориз. 5.С ултразвук в режим B (A) се визуализира хиперехогенна хетерогенна нехомогенна ехоструктура в постбулбарния участък на вътрешната каротидна артерия. Наличие на малка калцифицирана плака (бяла стрелка) в съседство с булбарната стена на вътрешната каротидна артерия.
Цветният доплер (B) показва слаб сигнал от съда през целия лумен на каротидната артерия. При транскраниален цветен доплер (TCD), доплеровият спектър на контралатералната средна церебрална артерия (C) се характеризира с ниска пикова систолна скорост и ниска систолно-диастолна модулация, особено в сравнение с артерията от контралатералната страна (D).
Ултразвукът с контрастно усилване (E-F-G), извършен с високочестотен линеен трансдюсер, показва равномерен лумен на каротидната артерия в луковицата. Липсата на контрастно вещество се потвърждава в постбулбарната част на вътрешната каротидна артерия.
Окончателна диагноза:пълно запушване на постбулбарния участък на вътрешната каротидна артерия.
Друга възможност за използване на ултразвук с контрастно усилване на каротидните артерии е изследването на плаките в каротидните артерии не само на морфологично, но и на функционално ниво, тъй като контрастното вещество може да разкрие наличието на vasa vasorum в плаките в реално време. В редица проучвания наличието на vasa vasorum в атероматозните плаки корелира с повишената им нестабилност. По този начин ултразвукът с контрастно усилване има потенциала да се превърне във важен индикатор за повишен риск от сърдечно-съдови заболявания в близко бъдеще.
Дискусия
В нашата ежедневна практика ние често използваме ултразвук с контрастно усилване за диагностициране на различни клинични случаи и изследване на различни анатомични области. Ефектът на усилване на сигнала, който осигурява тази техника, е важен фактор при планирането на подходящ подход към диагностиката и лечението, както и цялостна оценка на патологичните характеристики, потенциално предоставяйки цялостен набор от диагностични инструменти, способни да покрият широк спектър от анатомични структури.
Заключение
Когато се използва правилно, ултразвукът с усилен контраст осигурява висока чувствителност и дори може да доведе до резултати, сравними с CT и MRI. Ниската инвазивност и ниската цена на метода също са предимства пред другите образни методи. Предвид последните технологични разработки и възможността за използване на ултразвук с контрастно усилване за повърхностни структури, този метод може дори да отвори перспективи в диагностиката на неоплазми на гърдата и простатата.
Поддържани системи: , .
Литература
- Проучване на EFSUMB: Групирайте Указанията и препоръките на EFSUMB относно клиничната практика на ултразвуково изследване с усилване на контраста (CEUS): актуализация за 2011 г. относно приложения, различни от хепатит. Ultraschall Med. 2012 г.; 33(1):33-59.
- Насоки и препоръки за добра клинична практика за ултразвук с усилен контраст (CEUS) в черния дроб - актуализация 2012 г.: Инициатива на WFUMB-EFSUMB в сътрудничество с представители на AFSUMB, A|UM, ASUM, FLAUS и ICUS. Ултразвук Med Biol. 2013;39(2):187-210.
- Meloni MF, Livraghi T, Fitce Cr Lazzaroni S, Caliada F, Perretti L: Радиочестотна аблация на чернодробни тумори: ролята на ултразвуковите контрастни агенти с микромехурчета. Ултразвук Q. 2006; 22 (1): 41-17.
- Bolondi L Подходящото местоположение на CEUS в диагностичния алгоритъм на чернодробни лезии: дискутиран въпрос. Ultrasound Med. Biol. 2013; 39 (2): 183-5.
- Piscaglia F, Bolondi L. Безопасността на Sonovues при коремни приложения: ретроспективен анализ на 23188 изследвания. Ultrasound Med. Biol. 2006 г.; 32 (9): 1369-75.
- Martegani A, Aiani C Borghi C: „Използването на контрастен и ултразвук в големи съдове“. Евро. Радиол. 2004 г.; 14 Допълнение 8:73–86.
ОСНОВНИ МОМЕНТИ
Контрастният ултразвук (UC) е много ефективен при идентифициране и характеризиране на локализирани чернодробни лезии (LIL) и за мониториране на аблационна терапия.
Ултразвуковите контрастни вещества (UCAs) са чисти интраваскуларни индикатори с отличен профил на безопасност, които са идеални за оценка на промените в перфузията.
Ограниченията включват лошо проникване и нелинейно разпространение на артефакти.
ВЪВЕДЕНИЕ
Приблизително 782 000 пациенти се диагностицират с първичен рак на черния дроб всяка година и 746 000 умират от него. Черният дроб е и второто най-често срещано място за метастази и значително повече пациенти страдат от чернодробни метастази, отколкото от първичен рак.
Ултразвукът е най-често използваният метод за изобразяване на черния дроб. Това е евтин, преносим, нейонизиращ метод, който има отличен профил на безопасност. Традиционната сива скала и цветна доплерова сонография все още имат присъщи ограничения. Първо, откриването на DILI се усложнява от наличието на сходна ехогенност на лезията и околния чернодробен паренхим. Второ, точното характеризиране на DILI е проблематично при различни патологични лезии, които имат характеристики на припокриване или недискретен модел, когато се показват в сива скала. И трето, въпреки че цветният и спектрален доплер могат да визуализират основните динамични характеристики на кръвния поток, той не може да открие микроваскуларни лезии или качествени индикатори за подобрение.
Появата на VHF подобри характеризирането на чернодробните тумори чрез сравняване на промените в динамиката на натрупване на лекарство от лезията със съседния чернодробен паренхим. В допълнение, способността за оценка на DILI в реално време във всички васкуларни фази дава на USI времева разделителна способност, която превъзхожда повечето други методи за изобразяване. Ултразвук Ултразвукът е много полезен метод за диференциална диагноза на DILI с точност от 92% до 95%, според литературата. Използването му е намалило честотата на по-нататъшно изследване или биопсия.
През 2012 г. Световната федерация по ултразвук в медицината и биологията (WFUMB) и Европейската федерация на дружеството по ултразвук в медицината и биологията (EFSUMB) заедно с Азиатската федерация на дружеството по ултразвук в медицината и биологията, Американския институт по Ултразвукът в медицината, Австралийското дружество по ултразвук в медицината и Международното дружество по контрастен ултразвук публикуваха набор от насоки за стандартизиране на използването на ултразвуков ултразвук при диагностични изследвания на черния дроб.
Тази обзорна статия обхваща всички технически характеристики на ултразвуковото изследване, ултразвуковия ултразвук при оценката на характерни чернодробни тумори и тяхното използване в аблативна терапия, ограничения на техниката, клопки и бъдещи перспективи.
ЧАСТ 1: ТЕХНИЧЕСКИ АСПЕКТИ
УЛТРАЗВУКОВИ КОНТРАСТНИ ВЕЩЕСТВА
Физични свойства
VHF съдържат газови мехурчета, наречени микромехурчета. Повечето от УКВ, използвани в момента в клиничната практика, са от второ поколение. Типично второ поколение микромехурчета има стабилна външна обвивка от тънък (10-200 nm) биосъвместим материал (напр. фосфолипиди) и вътрешно ядро от хидрофобен газ (напр. перфлуоровъглерод, серен хексафлуорид или азот), който има висока молекулна тегло, намалява разтворимостта и способността за дифузия. Тези свойства повишават устойчивостта на кръвното налягане, което предотвратява разтварянето на микромехурчета в кръвния поток.
Микромехурчетата са с диаметър приблизително 3 до 5 микрона, малко по-малки от човешките червени кръвни клетки, но много по-големи от контрастните вещества за компютърна томография и магнитен резонанс (MRI). Те остават в кръвния поток, тъй като не могат да проникнат през съдовия ендотел в интерстициума. В същото време те остават достатъчно малки, за да преминат в микроваскулатурата на белодробните капиляри за безопасно отделяне. Газовият компонент на VHF изтича от белите дробове за приблизително 10-15 минути, докато мембраната се разрушава в черния дроб или се екскретира от бъбреците.
Повечето VHF постепенно се изчистват от кръвния поток след петата минута. Изключение прави Sonazoid (Daiichi Sankyo, GE Tokyo, Токио, Япония), който остава в черния дроб на човека за няколко часа. Това се обяснява с факта, че микромехурчетата Sonazoid се фагоцитират от клетките на Купфер, след което се изчистват от кръвния басейн. По този начин Sonazoid се сравнява със суперпарамагнитни агенти на базата на железен оксид, които се използват за ядрено-магнитен резонанс на черния дроб. Това е единственият достъпен в търговската мрежа VHF с ефективна следсъдова фаза.
Взаимодействие на микромехурчета с ултразвук
Въпреки че микромехурчетата увеличават обратното разсейване на ултразвуковите лъчи и произвеждат силно ехогенен сигнал, за ефективно контрастно изображение са необходими осцилиращи микросфери.
Естествените резонансни честоти на микромехурчетата (при които те произвеждат максимални вибрации) са между 3 и 5 MHz. Това съответства на честотите, които използваме за коремни изображения. Когато са изложени на ултразвукова вълна с ниско акустично налягане, микромехурчетата се разширяват и свиват обемно по контролиран начин и претърпяват стабилна кавитация. При високо акустично налягане микромехурчетата достигат нестабилен размер и се свиват, подлагайки се на инерционна кавитация (фиг. 1).
Осцилиращи микромехурчета произвеждат асиметрични, нелинейни сигнали. Човешката тъкан отразява предимно линейни сигнали с минимално количество нелинейни сигнали с ниско акустично налягане. Хармониците, възникващи от нелинейните сигнали от осцилиращите микромехурчета, се обработват от специализиран контрастен ултразвуков софтуер, за да се получи изображение, което показва изключително ехо сигнала на микромехурчетата.
Ориз. 1.Трептения на микромехурчета. (A) Стабилна кавитация при ниско акустично налягане. (B) Инерционна кавитация при високо акустично налягане.
|
Търговски одобрена VHF SonoVue (Bracco SpA, Милано, Италия) се състои от газ серен хексафлуорид, съдържащ се във фосфолипидна обвивка. Този VHF в момента е одобрен за използване в Европа, Китай, Корея, Хонг Конг, Сингапур, Индия, Нова Зеландия и Бразилия. Sonazoid се състои от перфлуоробутан във фосфолипидна обвивка. Тази VHF е лицензирана за използване в Япония и Южна Корея. Definity/Luminity (Lantheus Medical, Billerica, MA) се състои от перфлутрен в липидна обвивка. Той е лицензиран в Канада, Мексико, Израел, Нова Зеландия, Индия, Австралия, Корея, Сингапур и Обединените арабски емирства. Optison (GE Healthcare, Princeton, NJ) се състои от човешки серумен албумин с перфлутреново ядро. В момента се провеждат изпитания за образна диагностика на черния дроб. Levovist (Bayer AG, Schering AG, Берлин, Германия) се състои от галактоза, палмитинова киселина и въздух. Това е първото поколение VHF, одобрено за чернодробни изображения. Този VHF в момента не е наличен, въпреки че Япония възобнови производството. Към днешна дата няма UCI, които да са одобрени от Американската администрация по храните и лекарствата (FDA) за оценка на абдоминална патология. Optison и Definity са одобрени от FDA само за кардиологични изображения и могат да се използват законно не по предназначение за коремни изображения. |
Фази на усилване
Нормалният черен дроб има двойно кръвоснабдяване, като приблизително една трета идва от чернодробната артерия и две трети от порталната вена. Съдовите фази на чернодробния ултразвук са подобни на КТ и ЯМР, като преминават от артериалната към портовенозната фаза и завършват в късната (забавена) фаза. Подобряването на DILI модела през цялата васкуларна фаза е критично за тяхната идентификация.
Артериалната фаза започва с навлизането на УКВ в чернодробната артерия. В зависимост от състоянието на кръвообращението това обикновено се случва 10 до 20 секунди след VHF инжектиране. Портовенозната фаза започва, когато VHF навлезе в главната портална вена и това се случва след приблизително 30 до 45 секунди. Артериалната и портовенозната фаза се припокриват, тъй като последната продължава до 45 секунди. Късната фаза започва след 120 секунди и продължава, докато микромехурчетата изчезнат от кръвообращението, приблизително 4 до 6 минути. За Sonazoid е описана допълнителна постваскуларна фаза, която започва 10 минути след инжектирането и продължава до един час или повече (Таблица 1).
Маса 1.
Показани са началото на съдовите фази и тяхната продължителност.
Странични ефекти и противопоказания
VHF имат значително по-добър профил на безопасност в сравнение с CT или MRI контрастни вещества, с много по-ниска честота на алергични и анафилактични реакции. Те не са нефротоксични или хепатотоксични. Най-честите нежелани реакции включват: замаяност, гадене/повръщане, сърбеж (всички тези реакции обикновено са незначителни и преходни). Някои пациенти може да имат лека хипотония, въпреки че това най-вероятно е вазовагален отговор. Единственото противопоказание за Sonazoid е алергията към яйца. Други противопоказания, в допълнение към известната свръхчувствителност към серен хексафлуорид (SonoVue) и перфлутрен (Definity), също включват: влошаване на застойна сърдечна недостатъчност при пациенти, остър коронарен синдром, тежка белодробна хипертония, синдром на остър респираторен дистрес и пациенти със сърдечен байпас. Сериозните некритични нежелани реакции към VCI при пациенти със сърдечен байпас са редки и се срещат при приблизително 0,01% - 0,03% от пациентите, повечето от които са с анафилактоиден характер. Няма връзка между употребата на VHF и повишения риск от смърт сред пациентите.
Когато се прилага VCI, трябва да има на разположение оборудване за реанимация и обучен персонал за справяне с нежеланите усложнения, включително остра анафилаксия. След инжектиране на VCI пациентите трябва да бъдат наблюдавани най-малко 30 минути преди изписване.
VCIs не са лицензирани за употреба при педиатрични пациенти, въпреки че се предписват широко за директни показания при деца. Докладвани са изолирани странични ефекти без сериозни усложнения или смърт. Има данни за употребата на VHF по време на бременност или по време на кърмене.
ОБОРУДВАНЕ
Изображението с нисък механичен индекс (MI) на ултразвукова система е приближение на акустичното налягане, предавано от ултразвуковия лъч. За да се сведе до минимум разрушаването на микромехурчетата и да се удължи тяхното присъствие в кръвта, е необходимо изображение с нисък MI. Ниският MI също намалява количеството нелинейни хармонични сигнали, които се появяват в меките тъкани.
Въпреки че недостатъчната акустична мощност произвежда слаб обратен сигнал, технологичният напредък позволява да се получат изображения с добро качество при нисък MI. Това се постига чрез използване на кратка поредица от импулси, които са модулирани по амплитуда, фаза или комбинация от двете. Настройки на MI, по-малки или равни на 0,3, обикновено се препоръчват за USP изображения. Оптималните параметри за изображения варират между производителите на устройства и могат да бъдат много по-ниски.
Режим на визуализация
Ултразвуковите изображения се разглеждат в режими едно до друго или насложени ултразвукови изображения в контрастен режим. Авторът използва изглед с двоен екран, който разделя дисплея на режим с регулиран контраст и изображение в B-режим с нисък MI. Изображението в B-режим се наслагва върху последното изображение в контрастен режим.
Изобразяването в B-режим е важно за анатомичната идентификация на структурите. В допълнение, линейните отражения от биопсична игла или аблационна сонда (които се използват при инвазивни процедури) не могат да бъдат изобразени само в контрастен режим, което прави паралелното изобразяване необходимо за инструментално насочване.
Програми за анализ и количествени изчисления
Разработени са специални програми за количествено определяне на перфузионните параметри и с цел обективна идентификация на DILI чрез едновременен анализ на изображението по време на сканиране или по време на постпроцедурна оценка. Повечето съвременни софтуерни продукти могат да произвеждат кино с добро качество, като позволяват компенсация на движение и/или дишане. Примери за налични в търговската мрежа продукти включват: SonoLiver (Tomtec Imaging Systems, Unterschleissheim, Германия), VueBox (Bracco Suisse SA-Software Applications, Женева, Швейцария) и QLAB (Philips, Bothell, Вашингтон).
Използвайки такива програми, моделите на подобрение могат да бъдат количествено определени под формата на криви на интензитета на времето чрез избиране на зрителното поле в рамките на лезията. Това позволява сравнение със съседния чернодробен паренхим и интервално проследяване на промените в перфузията. Чрез активиране на параметричен анализ на изображението, моделът на динамично подобрение на лезията може да бъде обективно визуализиран, повишавайки диагностичната точност (Фигура 2).
Ориз. 2.Параметрична визуализация на ултразвукови импулси. Динамичният съдов модел в рамките на лезията се показва в цвят и може да се сравни с придружаващата цветна диаграма.
ПРОЦЕДУРА НА ИЗСЛЕДВАНЕ
Инжектиране на ултразвукови контрастни вещества
Микромехурчетата трябва да се приготвят според указанията на производителя. VCI може да се прилага като болус инжекция или непрекъсната инфузия.
Болус приложение
Методът на болус инжектиране осигурява бързо разпределение на микромехурчетата в съдовото русло на черния дроб. Контрастните инжекции трябва да се извършват през спирателен клапан и канюла 20 (или по-голяма) в кубиталната вена, без допълнителни тръби. VCR се прилага като болус, последван от бърза инфузия на 0,9% физиологичен разтвор. Дозата трябва да се изчисли в съответствие с указанията на производителя, за да се осигури равномерно разпределение на VHF и да се избегнат артефакти от прекомерни микромехурчета. Болусните инжекции могат да се повторят, ако е необходимо, след като инжектираните преди това микромехурчета изчезнат. Това може да се постигне чрез бързо увеличаване на MI временно, за да се насърчи унищожаването на микромехурчетата.
Инфузионни инжекции
Преди инфузия VCI първо се приготвя, преди да се разреди с физиологичен разтвор в спринцовка. Суспензията трябва да се разклати старателно, за да се осигури постоянна форма на микромехурчетата и тяхното равномерно разпределение. След това VCU се прилага с постоянна скорост чрез инфузионна помпа. След като се постигне постоянен поток от микромехурчета (2-3 минути), динамичните характеристики на потока могат да бъдат определени с помощта на флаш изображения. Това е техника, при която кратък изблик на повишено акустично налягане припокрива мехурчетата в равнината на изображението. След това микромехурчетата се натрупват отново, което позволява да се наблюдават подобрените характеристики. Може да са необходими повторни серии за повишаване на диагностичната точност. Необходимостта от допълнително оборудване и сложна подготовка прави този метод на приложение по-малко предпочитан.
Визуализация
Преди инжектирането на контраста трябва да се извърши образна диагностика с помощта на конвенционална сива скала и доплерова ултразвук за идентифициране на целевата лезия и оптимално позициониране на изображението.
За последващо визуализиране с усилен контраст, динамичният обхват, дълбочината на изображението, дълбочината на лезията и размерът на локалната зона трябва да се коригират преди инжектирането на контраста. Използва се хронометър за показване на продължителността на фазите на усилване. Cine loop запис по време на изследването позволява ретроспективен преглед кадър по кадър, тъй като промените в усилването могат да настъпят бързо в артериалната фаза.
През първите 2 минути от изследването (артериална и портовенозна фаза) заснемането на изображението трябва да се извършва без прекъсване в една равнина. В късната фаза се извършва често интермитентно сканиране, докато микромехурчетата изчезнат. Съдовата фаза на изследването с помощта на VHF трябва да продължи най-малко 5-6 минути. Когато се използва Sonazoid, късната фаза на изобразяване се счита за по-малко важна и обикновено се заменя от фазата на постваскуларно изобразяване, която започва след 10 минути.
ЧАСТ 2
ОЦЕНКА НА УЛТРАЗВУКОВИ КОНТРАСТНИ АГЕНТИ ЗА ЧЕРНОДРОБНИ ТУМОРИ
Характеристики на DILI
Точното характеризиране на чернодробните лезии може да бъде предизвикателство. Един метод на изобразяване често дава неубедителни или двусмислени резултати, изискващи по-нататъшно изследване с използване на алтернативни техники. Характеризирането на DILI е най-често срещаното приложение за USI. Този метод улеснява уверената диагноза, когато се идентифицират патогномонични характеристики на подобрение. В Япония USI е признат като тест от първа линия за диагностика на хепатоцелуларен карцином (HCC).
Преди извършване на ултразвуково изследване трябва да се установи медицинската история на пациента и рисковите фактори за злокачествен чернодробен тумор. Всички предишни изследвания на черния дроб трябва да бъдат прегледани и сравнени.
ХАРАКТЕРНИ ДОБРОКАЧЕСТВЕНИ ЛЕЗИИ
Хемангиома
Хемангиомите са най-честите доброкачествени чернодробни тумори. Това е пролиферация на васкуларни ендотелни клетки с мезенхимен произход. Обикновено хемангиомът има периферно нодуларно усилване в артериалната фаза. Той се запълва напълно или частично в портовенозната фаза и показва изоусилване спрямо чернодробния паренхим в късния стадий (фиг. 3).
Ориз. 3.Неуточнен солиден чернодробен нодул (сини стрелки): (A) Ултразвуковото изследване в режим B показва добре очертан, хипоехогенен нодул в сегмент 8; (B, C) Съответстващи MR изображения на същата лезия, T2 хиперинтензивна и T1 хипоинтензивна. Ултразвук и ЯМР с контрастно усилване, оценка на неуточнен нодул: (D–F) Ултразвукът показва модел на периферно нодуларно усилване в артериалната фаза, с постепенно центростремително запълване в портовенозната фаза. Късната фаза отразява постоянно подобрение; (G–I) MRI с усилен контраст показва подобни промени в съответните фази. Тези резултати от ултразвуков ултразвук и ЯМР с контраст са характерни за чернодробните хемангиоми.
Правилна диагноза се постига до 95%, когато се визуализират типичните характеристики. Запълването може да бъде бързо при малки лезии и изображенията в реално време могат да разкрият фулминантно запълване на хемангиома, което може да бъде пропуснато от CT и MRI.
Трябва да се внимава; малките и бързи увеличения на кръвния поток в хемангиома могат да бъдат сбъркани с добре диференциран HCC, докато неувеличаващите се тромбирани части на хемангиома могат да бъдат сбъркани с измиване.
Фокална нодуларна хиперплазия
Фокалната нодуларна хиперплазия (FNH) е доброкачествена хиперпластична лезия, която се развива в отговор на съществуващи артериовенозни малформации. Характерните особености включват: съдов модел, подобен на „спици на колело“, захранващ съд и наличие на централен белег. Сигурна диагноза понякога може да бъде направена въз основа на Доплерова сонография. Една от трите характерни черти може да бъде открита в 75% от лезиите, по-големи от 3 cm; намаляването на размера на лезията намалява честотата с до 30%.
След инжектиране на VCI, FIGs обикновено имат модел на бързо усилване по начин на „спици на колело“, преди центробежно и равномерно напълване по време на артериалната фаза. Неравномерното запълване на лезията се определя в 30% от Фиг. В портовенозната и късната фаза лезията може да остане хиперенхансираща или да стане изоенханшираща. Когато е налице централен белег, той е неусилващ или хипоусилващ (фиг. 4).
Ориз. 4.ФИГ с централен белег. (A-C) Ултразвуковият ултразвук показва артериално усилване на лезията с централен белег. Лезията се превръща в изоактивираща черния дроб в късната фаза. Белегът остава незасилен. (D, E) Лезията има сходни характеристики при КТ с усилен контраст, с неусилен централен белег.
Понякога лезиите по FIG могат да се измият напълно, в повечето случаи след 75 секунди. В такива случаи злокачествената лезия може да бъде погрешно диагностицирана, ако липсват характерни признаци.
Хепатоцелуларен аденом
Хепатоцелуларните аденоми са редки доброкачествени лезии, свързани с прекомерни нива на естроген. Те се развиват главно при жени в детеродна възраст и са тясно свързани с употребата на орални контрацептиви и анаболни/андрогенни стероиди. Възможна е тяхната руптура или злокачествена трансформация, поради което се препоръчва хирургично лечение при хепатоцелуларни аденоми над 3 см. Артериалната фаза на изследването демонстрира периферно хиперусилване, последвано от бързо центростремително запълване. Те стават изосилени в портовенозната и късната фаза. Понякога те показват модел на леко измиване, което може да доведе до неправилна диагноза HCC. Въпреки че типичните характеристики на усилване на хепатоцелуларен аденом не са патогномонични, семейната и медицинската история на пациента могат да бъдат полезни при идентифицирането му.
Кистозни лезии
Простите кисти често могат да бъдат ефективно диагностицирани чрез конвенционален ултразвук, където те изглеждат като тънкостенни, добре дефинирани анехогенни лезии с дистално акустично усилване. Отломките или хеморагичният компонент в кистата значително усложняват диференциалната диагноза от солиден възел. Ултразвуковият ултразвук е ефективен за оценка на сложни кисти поради липсата на интракистозно плътно усилване или усилване на ръба на възела, което изключва злокачествено заболяване (фиг. 5).
Инфекция/възпаление
Чернодробните абсцеси могат да показват признаци на артериално разширение в стените и преградите, което ги кара да имат вид на пчелна пита. Ако са очевидни признаци на свръхусилване, обикновено се наблюдава ранно измиване в рамките на 30 секунди след инжектирането на контраста. Липсата на подобрение на течните зони е най-характерната особеност. Редките възпалителни псевдотумори имат променлив модел на усилване на всички етапи, без значителни отличителни белези при USI.
Фокални мастни промени
Фокална мастна инфилтрация (ехогенна) и фокална мастна дегенерация (хипоехогенна) обикновено се развиват около кръглия лигамент, в съседство с ямката на жлъчния мехур и съседния порта хепатис. Атипичната локализация може да затрудни диагнозата. Диференциалната диагноза от злокачествени лезии при пациенти с висок риск е много важна. Ултразвуковите изображения показват фокални мастни промени като изоентензивни области в сравнение със заобикалящия чернодробен паренхим във всички васкуларни фази (фиг. 6).
Ориз. 6.Фокална мастна инфилтрация. (A) Изображението в режим B показва неясна хиперехогенна област пред главната портална вена (оранжева стрелка). (B, C) Хиперехогенната област остава изоентензивна по отношение на черния дроб в края на артериалната и портовенозната фаза на USI.
ХАРАКТЕРНИ ЗЛОКАЧЕСТВЕНИ ЛЕЗИИ
Чернодробната цироза е предразполагащ фактор за развитието на HCC, като 90% от HCC имат стъпаловидна прогресия. Регенеративните възли, които се образуват, когато черният дроб се опитва да възстанови цирозната тъкан, имат двойно кръвоснабдяване, подобно на нормалния чернодробен паренхим. Прогресирането на нодулната дисплазия води до загуба на нормално артериално и портовенозно кръвоснабдяване. При по-нататъшно развитие на HCC лезията се кръвоснабдява от абнормни азигосни артерии, което води до чиста артериализация на тумора. Тази ангиогенеза нараства пропорционално с прогресията на тумора до нискостепенна HCC (фиг. 7).
Ориз. 7.Патогенеза на HCC. Промени в кръвоснабдяването, когато лезията прогресира от регенеративен нодул до нискостепенен HCC. RN – регенеративен нодул, DN – диспластичен нодул, WD – добре диференциран, PD – слабо диференциран, HCC – хепатоцелуларен карцином. Синият цвят е нормално артериално кръвоснабдяване, червеният цвят е нормално портовенозно кръвоснабдяване, зеленият е ненормално артериално кръвоснабдяване.
Въпреки че HCC обикновено се развива в условията на цироза, той може да се развие и в нормален черен дроб. Известно е, че определени състояния (като неалкохолна мастна чернодробна болест) насърчават чернодробната карциногенеза при липса на цироза.
Регенеративен възел
Типичен регенеративен възел показва изоусилване във всички фази.
Диспластичен възел
Диспластичният възел е колекция от хепатоцити, които съдържат диспластични характеристики, но не отговарят на хистологичните критерии за злокачествен процес. С нарастването на дисплазията интранодуларните портални трактове изчезват и се заместват от азигосни артерии, в зависимост от степента на дисплазията. Диспластичният възел може да се представи като хипоусилващ, изоенхансериращ или хиперенхансериращ по време на артериалната фаза и да стане изоенкантентен или минимално хипоенхансиран през портовенозната и късната фаза. Високостепенните диспластични възли (HDNs) могат да имат характеристики на усилване, подобни на високостепенните HCC. Тъй като DWS се считат за премалигнени, някои центрове препоръчват резекция или аблация, а не проследяване.
Хепатоцелуларен карцином
HCC има най-променливия модел на усилване от всички злокачествени лезии. Класическият модел на усилване за HCC е артериално хиперусилване, последвано от късна фаза на измиване (Фигури 8 и 9).
Ориз. 8.Типичен модел на усилване на HCC съгласно USP. (A) Почти изоехогенна маса на ултрасонограма в режим B. (B) Неоплазмата има хомогенно хиперусилване в артериалната фаза. (C) Неоплазмата показва почти изоусилване спрямо черния дроб в портовенозната фаза. (D) Неоплазмата се характеризира с измиване и хипоусилване по отношение на черния дроб в късната фаза.
Ориз. 9.Съответстващи CT и US изображения на HCC (червени стрелки). (A, B) CT и ултразвукови изображения на маса с артериално подобрение в 7-8 сегмент. (C, D) CT и US изображения на същата лезия показват измиване в забавената (късна) фаза.
Практикуващите лекари трябва да са наясно, че НСС може да изоентенцират или дори да ги понижат по време на артериалната фаза. HCC обикновено има дисморфичен, подобен на кошница модел на артериално кръвоснабдяване с центростремително пълнене. Хранещата артерия и S-образните съдове понякога са ясно идентифицирани в или в съседство с тумора по време на артериалната фаза. Хетерогенното усилване е по-често при по-големи тумори.
Продължителността на измиване на HCC е променлива, въпреки че обикновено се случва по-бавно в сравнение с други злокачествени заболявания. Необходимо е разширено образно изследване до изчезване на VHF във васкуларната фаза (5-6 минути), за да не се пропусне HCC (фиг. 10).
Ориз. 10.Променливост на туморното усилване на HCC (червени стрелки). (A) Тумор, който е донякъде хипоехогенен на ултрасонограма в режим B, показва изоусилване в артериалната фаза. (B) Туморът показва определено измиване само от 3-4 минути, което показва необходимостта от продължително наблюдение от поне 5 минути.
Колкото по-недиференциран е туморът, толкова по-бързо се измива. Sonazoid показва лезии като засилени дефекти в постваскуларната фаза.
Понякога HCC има артериално хиперусилване без измиване. Това може да се види при добре диференциран HCC, в който остават значителен брой портални трактове и те могат да бъдат сбъркани с доброкачествена патология. Следователно индексът на подозрение за артериално усилване на лезията трябва да остане висок, особено при пациенти с цироза.
Порталната тромбоза, която не е необичайна при чернодробна цироза, повишава нивото на усилване в артериалната фаза и намалява усилването на чернодробния паренхим в портовенозната фаза. Това може да намали несъответствието между силно артериализирания HCC и съседната чернодробна тъкан, което затруднява характеризирането на лезията.
холангиокарцином
Повечето холангиокарциноми в артериална фаза показват хиперусилване поради неоангиогенеза. Има четири различни модела на артериално усилване: усилване на периферния ръб, хетерогенно хиперусилване, хомогенно хиперусилване и хетерогенно хипоусилване. Туморите с висока концентрация на ракови клетки показват увеличено артериално хиперусилване, докато лезиите с пропорционално повече фиброзна тъкан показват по-слабо усилване. Моделът на усилване на периферния ръб се открива по-често в черния дроб без съпътстваща патология, докато хетерогенното хиперусилване е по-типично при пациенти с чернодробна цироза или хроничен хепатит. Перидукталният инфилтриращ интрахепатален холангиокарцином най-често има хетерогенно усилване, което се причинява от увеличаване на количеството фиброзна тъкан. Холангиокарциномите се измиват в късната фаза при ултразвуков ултразвук (фиг. 11), но могат да покажат забавяне на усилването при КТ с контраст или ЯМР с контраст. Отдръпването на чернодробната повърхност в тумора, като следствие от фиброзна пролиферация, е полезна радиологична находка, която трябва да повдигне съмнение за наличието на холангиокарцином. Това е лесно да се определи в изображения в B-режим. Холангиокарциномите също изчезват рано, за разлика от слабо диференцираните НСС или метастазите.
Ориз. единадесет.Неуточнена чернодробна неоплазма (сини стрелки). (A) CT сканиране на корема без контраст показва неясно дефинирана хетерогенна маса в сегмент 8. (B) Ултразвуков ултразвук показва артериално усилване на хетерогенна маса. (C) Лезията се измива бързо в началото на портовенозната фаза. Биопсията на лезията показва холангиокарцином.
Метастази
Метастазите обикновено се появяват при ултразвук с артериално хиперусилване, тъй като туморът съдържа повече артериални съдове, отколкото околния чернодробен паренхим. Бързият растеж на метастазите често се характеризира с пръстеновидно или халоподобно усилване, което е свързано с наличието на периферни артериални съдове и некротично ядро с намален съдов поток (фиг. 12). Метастатичните лезии се измиват доста рано и остават с хипоусилване, започвайки от края на артериалната или от началото на портовенозната фаза. Някои метастази показват хипоусилване през цялата васкуларна фаза и това е по-често при първичен колоректален и бронхогенен рак.
Ориз. 12.Укрепване на ръба на чернодробните метастази. (A-C) Ултразвуков ултразвук на чернодробни метастази показва усилване на ръба в артериалната фаза с измиване в портовенозната и късната фаза. Централната част, която се състои от некротична тъкан, не е подсилена. (D, E) Съответно КТ сканиране с усилен контраст на същите чернодробни метастази в артериалната и портовенозната фаза.
Метастазите могат да имитират слабо диференциран HCC или холангиокарцином при USI. Ключови точки, които помагат за разграничаване на метастазите, включват медицинската история на пациента, наличието на цироза (повишена вероятност от HCC) и множество лезии (повишена вероятност от метастази).
Лимфом
Първичният чернодробен лимфом е доста рядък. Повечето случаи се развиват при имунокомпрометирани пациенти, особено мъже на 50 години. Има малко публикувани данни за моделите на усилване на чернодробния лимфом. Съобщава се, че характеристиките на усилване са типични за злокачествени лезии, със свръхусилване по време на артериалната фаза и измиване в късната фаза.
Откриване на лезии
Ултразвукът помага за повишаване на чувствителността при откриване на чернодробни лезии, тъй като е в състояние да открие малки тумори до 3 mm. Ултразвуковият ултразвук за откриване на малки чернодробни метастази също превъзхожда динамичната КТ, когато се извършва правилно. Следователно указанията на WFUMB-ESFUMB препоръчват използването на ултразвук като тест за изключване на малки метастази и абсцеси.
Средствата за постваскуларна фаза (Sonazoid) са особено полезни за тази цел, като се има предвид, че злокачествените лезии обикновено нямат Купферови клетки (Фигура 13).
Ориз. 13.Откриване на метастази в черния дроб. Соназоиден контраст в следсъдовата фаза. Чернодробните метастази се визуализират по-добре като дефекти на усилване.
До половината от всички HCC с висока степен показват признаци на измиване, но аваскуларните лезии (напр. кисти) могат да бъдат сбъркани с дефекти на усилване. Следователно, допълнителни болус инжекции на Sonazoid са показани за повторно изобразяване на артериалната фаза на всички открити лезии.
Интраоперативна контрастна ехография
Интраоперативната ултразвукова сонография (IOUS) се използва, за да помогне на хирурга да вземе решения по време на чернодробна резекция чрез идентифициране на FPP. Доказано е, че добавянето на VHF (IO-US) е по-чувствителна модалност от CT с усилен контраст, ЯМР с контраст и IO-US за идентифициране и характеризиране на лезии. IO-USI може да промени обхвата на операцията в 25% до 30% от случаите. Това води до по-високи нива на ефективни лечебни процедури, по-ниски нива на остатъчни туморни граници и увеличени нива на операции за запазване на гърдите. За извършване на IO-USI се препоръчва използването на специални високочестотни интраоперативни сензори. Продължителността на усилването на контраста е по-кратка с IR-US, тъй като микромехурчетата се унищожават по-бързо поради близостта на трансдюсера до черния дроб.
Ултразвук в аблативна терапия
USI подобрява способността за адекватно поставяне на сондата чрез по-ясно изобразяване на по-малки тумори и увеличаване на разделителната способност на контраста между периферната лезия и околната тъкан. Проучванията показват, че добавянето на VHF за ултразвуково насочване по време на интервенции води до подобрени резултати за аблативни процедури в сравнение с неконтрастната ултрасонография. Ултразвукът е особено полезен, когато КТ с контраст, ЯМР с контраст или стандартна сонография не могат ясно да визуализират засегнатата област.
Перипроцедурният ултразвук показа резултати, сравними с КТ с усилен контраст при откриване на остатъчна туморна тъкан в рамките на 24 часа и определяне на успеха на лечението. Остатъчните лезии, които се идентифицират веднага след аблативно лечение, могат да бъдат лекувани незабавно, елиминирайки необходимостта от повторна анестезия и продължителен болничен престой. Ултразвуковият ултразвук трябва да се извърши приблизително 5 минути след аблацията, за да се гарантира отстраняването на газа, който се генерира по време на процедурата (фиг. 14).
Ориз. 14.Ултразвук в аблативна терапия. (A) Ултразвукът преди аблация потвърждава наличието на артериално усилване на HCC (оранжев триъгълник). (B) Изображение в B-режим на лезията, получено по време на радиочестотна аблация. Обърнете внимание на наличието на игла за аблация (оранжева звезда). Наличието на газ (насочени надолу пръстеновидни артефакти със сянка) прави оценката на тази лезия трудна веднага след терапията. (C, D) Ултразвукът след аблация показва гладък, леко хиперемиран ръб. Това не трябва да се бърка с остатъчен тумор. Зоната след аблация не се засилва в портовенозната късна фаза.
Мониторингът след аблация с ултразвуков ултразвук също е полезен за откриване на локални рецидиви. Рентгенологът трябва да знае, че има продължително усилване на хиперваскуларния ръб, което често се наблюдава в рамките на един месец след лечението, и това не трябва да се бърка с рецидив на тумора.
Ограничения
USL страда от същите ограничения като стандартната ултрасонография, така че лошото качество на сканиране без контраст е малко вероятно да осигури добро качество на USL изображения. Поддиафрагмалните лезии могат да бъдат трудни за откриване и характеризиране. В допълнение, изобразяването на дълбоки лезии е проблематично, особено при пациенти със затлъстяване или тежко мастно чернодробно заболяване или цироза. Практикуващите трябва да са наясно, че ултразвуковите вълни се отслабват от микромехурчета, феномен, известен като самозасенчване. Това е важно, тъй като прекомерно високата доза микромехурчета ще ограничи проникването. В допълнение, когато ултразвуковите вълни се разпространяват през микромехурчета, те се променят и допринасят за образуването на нелинеен ехо сигнал (нелинейно разпространение), което води до артефакти в далечно поле.
Въпреки че най-малката откриваема лезия е 3 до 5 mm при USI, диагностичният доверителен интервал се увеличава за лезии, по-големи от 1 cm. Това не е неочаквано, тъй като колкото по-малка е лезията, толкова по-трудно е да се оцени нейният модел на усилване.
Подводни скали
Важно е да сте наясно с възможното припокриване в моделите на усилване между доброкачествени и злокачествени лезии. Bhayana et al съобщават за 97% от раковите заболявания, при които е открито измиване и това има положителна прогнозна стойност от 72%. Въпреки че измиването на контраста е ключов елемент при разграничаването на доброкачествени от злокачествени лезии, приблизително 30% от доброкачествените лезии имат характеристика на измиване, докато някои HCC не го правят.
Способността за диференциране на тумори е много по-труден процес, със специфичност от само 64%. Класическо артериално хиперусилване, последвано от измиване, се наблюдава не само при HCC, но и при холангиокарцином, лимфом и метастази.
HCC е най-често срещаният злокачествен тумор, който в повечето случаи се характеризира с бавно измиване. При съмнителни случаи се препоръчва допълнителна КТ с контраст или ЯМР с контраст. За хистологична корелация се препоръчва биопсия, ако диагнозата остава съмнителна.
ЧАСТ 3:
ПЕРСПЕКТИВИ
Количествено определяне на туморната перфузия
Изследването на критериите за отговор на солиден тумор е текущият стандарт, използван за оценка на отговора към лечението при рак на черния дроб. Въпреки това, те са предназначени да измерват свиването на тумора след цитотоксична терапия, ограничавайки тяхната ефективност до оценка на отговора към цитотоксични лекарства. Като чисто вътресъдови вещества, микромехурчетата са идеални за количествено измерване на перфузията. Динамичният ултразвук е потенциален биомаркер за оценка на отговора на лечението, особено за антиангиогенни агенти.
3D и 4D изследвания с микромехурчета
3D изображенията позволяват по-добра оценка на морфологията и обема на целия тумор, докато 4D изображенията позволяват оценка в реално време на 3D изображения. Едновременното използване на многослоен софтуерен пакет (който показва получената 3D картина като последователни изображения) позволява ефективно откриване на малки лезии (фиг. 15).
Ориз. 15. 3D ехография. (A) Формиране на 3D изображение чрез наслагване на множество срезове при изследване на цялата зона след аблация. В този случай обемът на (солидния) рецидивиращ тумор може да бъде по-добре оценен. (B) 3D визуализация на FUG показва нейната централна артерия и разклонения.
3D изображенията в реално време могат също да подобрят характеризирането на FPP васкуларизацията.
Целенасочена (визионна) визуализация
Микромехурчетата, покрити с повърхностни антигени и насочени към специфични клетъчни рецептори, са в процес на разработка. Техните цели включват: съдов ендотелен растежен фактор 2 и avb3 интегрин. Тези разработки могат да се окажат ценни при откриването на лезии и тяхната диференциална диагноза. Може също така да помогне за улесняване на планирането на лечението чрез идентифициране на мутации на клетъчната повърхност, които са податливи или резистентни на определени схеми на лечение.
РЕЗЮМЕ
Ултразвукът е ценен диагностичен инструмент, който е рентабилен, безопасен и не съдържа йонизиращо лъчение. Неговото приложение в реално време и използването на чисти интраваскуларни контрастни вещества са уникални характеристики, които не се срещат в други методи за изобразяване. Необходим е непрекъснат технологичен напредък и подобрения в контрастните техники, за да се установи твърдо ролята на ултразвуковия ултразвук в изобразяването на черния дроб. За провеждане на изследвания препоръчваме да използвате устройство от GE.
Един от най-обещаващите изследователски методи в лъчевата диагностика днес е ултразвукът с контраст.
Андрей Владимирович Мищенко, доктор на медицинските науки, ръководител на отделението по радиационна диагностика на Федералната държавна бюджетна институция Национален медицински изследователски център по онкология, кръстен на. Н.Н. Петров“ на руското Министерство на здравеопазването.
Какво е ултразвук с ехоконтраст? Как се различава от обикновения ултразвук?
В САЩ и страните от Западна Европа тази технология се използва широко повече от десет години. В Русия първите лекарства за ехоконтраст бяха регистрирани преди около три години и оттогава ултразвукът с контраст се развива активно, включително за диагностика на рак.
Благодарение на използването на контрастни вещества при ултразвукови изследвания се появиха нови възможности. На първо място, ултразвукът с контрастно усилване има за цел да оцени васкуларизацията, тоест кръвоснабдяването на определен орган или структура. Повишената васкуларизация е един от признаците на злокачествени новообразувания.
Ако по-рано васкуларизацията можеше да се съди само въз основа на доплерови изследвания, сега в началния етап на диференциалната диагноза можем, въз основа на естеството на васкуларизацията, да приемем доброкачествения или злокачествен характер на промените и да разберем дали има кръвоснабдяване към патологичната тъкан. Ултразвукът с ЕК е изключително важен и ефективен за идентифициране на васкуларизирани зони, когато при редовен ултразвук има тъкан, но не може да се каже дали тази тъкан е разрастваща се, кръвоснабдена или фиброзна (лошо кръвоснабдена - белег).
Ехоконтрастът е много полезен при определяне на степента на увреждане на туморния процес.
Ултразвукът с ехоконтраст ви позволява да намерите отговори на много други въпроси, без да прибягвате до други методи за радиационна диагностика: CT, MRI, PET-CT - високотехнологични, но също така имащи известно вредно въздействие върху хората поради рентгенови лъчи, гама радиация, нефротоксични контрастни вещества.
Снимките ясно показват разликата от конвенционалния ултразвук:
Режимът на ехо-контраст (вляво) ви позволява ясно да локализирате фокалното чернодробно увреждане.
В режим на ехоконтраст (вляво) метастазите в черния дроб са ясно видими.
Какви ехоконтрастни вещества се използват за ултразвук?
Това е нетоксично лекарство, напълно инертно за хората. Това е бял прах, който при смесване с физиологичен разтвор образува въздушни микромехурчета, които се абсорбират и след това се изхвърлят през белите дробове. Ако е необходимо, ултразвук с контрастно усилване може да се извършва често. По време на употребата му в целия свят не са докладвани странични ефекти.
Компютърната томография (CT) или ядрено-магнитен резонанс (MRI) традиционно се използват за контраст. Контрастното вещество, използвано при CT или MRI, показва както съдовите структури, така и тяхната пропускливост. Съответно на изображението е трудно за специалист да разбере дали има толкова много съдове в тъканта или дали те са толкова лесно пропускливи.
Лекарството, използвано при ултразвук с контрастно усилване, се различава от използваното при CT или MRI. При ултразвук с ехоконтраст "светенето" на лекарството възниква само поради съдовото легло, т.к. микромехурчетата не излизат извън съдовата стена и не проникват в интерстициума (междуклетъчното пространство, което образува скелета на повечето тъкани).
Диагностикът ясно разбира, че микроциркулаторните съдове присъстват тук в много висока концентрация. Най-често туморът се различава по структура от нормалния орган именно в съдовото си легло: или има ниска концентрация на съдове на площ, или, напротив, е висока.
Кой определя целесъобразността на използването на контраст?
Изследването обикновено се предписва от рентгенолог и ултразвуков диагностик, които първи се срещат с пациента.
Благодарение на научната литература, конференциите и школите по лъчева диагностика, които се провеждат от специалисти от нашето отделение, все повече онколози разбират обещанието и предимствата на тази технология и онкологът при първоначалното назначаване вече може да препоръча извършване на ултразвук с ехо контраст, осъзнавайки, че ситуацията е сложна и може да се разреши само с ехоконтраст.
По-често по време на ултразвуково изследване лекарят решава дали е необходимо да продължи и надстрои техниката на сканиране до използването на ехоконтраст или вече е получил цялата необходима информация. В същото време лекарят по ултразвукова диагностика трябва да бъде експерт, да разбира същността на протичащите патологични процеси и в заключение да се опита да отговори на всички въпроси, необходими на онколога, за да вземе решение за лечение. Тоест, често човек е насрочен за „обикновен ултразвук“ и специалистът определя дали има нужда да се направи ултразвук с контраст.
Колко време отнема преглед на пациент по време на ултразвук с ЕК?
Стандартната среща с ултразвук отнема не повече от 20 минути за зона на сканиране. Формално контрастът леко увеличава времето за приемане с още 5-10 минути. По-често е необходимо да се подготви стаята за инжектиране на контрастен агент, така че пациентът е помолен да изчака. Специалистът по ултразвук прекарва по-голямата част от времето си в специални изчисления и анализ на изображения без пациента.
Ехоконтрастът е сложна процедура, която изисква специално оборудване и умения. В разтвора трябва да се образуват газови микромехурчета; трябва да приготвите специален разтвор с тях, да се уверите, че те не се срутват, внимателно съхранявайте и прилагайте.
За какви заболявания тази техника на изследване е особено ефективна?
Контрастната техника в онкологичната практика се използва за лезии на различни области: черен дроб, бъбреци и пикочен мехур, лимфни възли, щитовидна жлеза и млечни жлези, матка, яйчници, тумори на меките тъкани; има и информация за успешното използване на ехоконтраст в изследване на простатата и панкреаса. Тези изследвания се извършват изцяло в Националния медицински изследователски център по онкология „Н.Н.
Ултразвукът в гинекологията се използва по-рядко, отколкото в други области. Подхождаме внимателно към новите технологии. Преди да го използваме в рутинната практика, прекарахме около година в натрупване на нашия изследователски опит, а също така внимателно проучихме постиженията на европейски и американски специалисти. С помощта на ултразвук с ЕК проверяваме вече известни случаи и по този начин можем да оценим ефективността на новата техника. Сега в Националния медицински изследователски център по онкология на името на. Н.Н. Петров извършва ултразвуково изследване с контрастно усилване на шийката на матката, както и на яйчниците и тялото на матката с цел диференциална диагноза и оценка на разпространението на тумори.
Моля, кажете ни какви са областите на приложение и перспективите за развитие на тази техника в онкологията.
Области на приложение на контрастно-усиления ултразвук:
- Диагностика
- Поликонтрастни свойства (ултразвук, MRI наночастици, MR спектроскопия за фосфор, флуоресцентна ендомикроскопия)
- Изобразяване на тумори
- васкуларизация
- оценка на разпространението (инвазия на кръвоносни съдове, други органи и структури)
- увреждане на лимфните възли
- Количествена оценка на ефективността на противотуморната терапия
- Оценка на аблативни лечения и емболизация
- Специализиран
- EUS
- интраоперативен ултразвук
- Лечение
- Целенасочена доставка на лекарства и метаболити
- Засилване на HIFU ефекта
Днес използването на ултразвук с ехоконтраст е много важно и ефективно за диагностициране на тумор, оценка на отговора към лечението, ефективността на противотуморната терапия - както класическа: хирургична, лъчева и химиотерапия, така и експериментална минимално инвазивна - аблация (крио-, лазер, радиочестота, ултразвук с висока интензивност и др.)
Проблемите на утрешния ден са използването на разтвори с микробалончета при лечение на онкологични заболявания – целенасочена доставка на лекарства и метаболити, засилващи HIFU ефекта. HIFU терапията е технология от ново поколение, която използва енергията на ултразвуковите вибрации за лечение на дълбоко разположени тъкани.
Друго обещаващо свойство на разтворите с микромехурчета е техният потенциал да бъдат видими с помощта на всякакви радиационни диагностични методи (CT, MRI, радионуклидна диагностика). Може би това също ще бъде приложено в бъдеще.
Доскоро ултразвукът беше единственият метод за изследване, който не отчиташе използването на контрастни вещества. Цветният доплеров ултразвук се счита за уникална неинвазивна техника за изследване на кръвоносните съдове. С въвеждането на ултразвуковото изследване на контрастни вещества в практиката стана възможно да се изследва съдовият модел, да се оцени неговия характер, да се проследят фазите на натрупване и елиминиране на контрастните вещества и да се изследва хемодинамиката. Всъщност се появи определена алтернатива на контрастната компютърна рентгенова томография.
А.В. Зубарев, С.В. Салникова, А.А. Федорова, А.В. Ганина, С.О. Чуркина, А.П. Норкина
Клиничен бюлетин на кремълската медицина № 3/2017
Въведение.
Като контрастно средство за ехоконтраст на бъбреците се използват суспензии от микромехурчета, които се получават чрез интравенозно инжектиране на специални газообразуващи лекарства в кръвта на пациента. Размерът на микромехурчетата не надвишава размера на червените кръвни клетки и е напълно безвреден за пациента. В допълнение, те не предизвикват алергични реакции в организма, нямат нефротоксичност, характерна за радиоконтрастните лекарства. Микромехурчетата взаимодействат с ултразвуковия сигнал и започват да резонират и да се спукат, осигурявайки контраст на съдове и органи с различна морфологична структура.
Днес ехоконтрастните агенти се въвеждат активно в ежедневната практика и все повече се използват от ултразвукови лекари, предоставяйки възможност за провеждане на контрастно усилване, подобно на техниките за усилване на контраста при CT и MRI. В същото време възможностите на ехоконтраста при диагностицирането на бъбречни заболявания все още са малко познати на нашите клиницисти. Вероятно затова те по-често насочват пациентите си към конкурентни високоинформативни и скъпи образни методи, като CT или MRI, които позволяват цялостна оценка на морфологията и функцията на бъбреците. Въпреки това е важно да се припомни, че КТ изследването на бъбреците е обременено от излагане на радиация и нефротоксичност на йодния радиоконтрастен агент [7].
Направихме опит да използваме собствен клиничен материал, за да покажем възможностите на ехоконтраста в диагностиката на различни патологични състояния на бъбреците.
Материали и методи:
За периода от май 2016 г. до април 2017 г. направихме ехоконтраст на бъбреците на 27 пациенти. Критерият за избор на пациенти за ехоконтраст е наличието на промени в структурата и функцията на бъбреците, визуализирани чрез стандартна ултразвук на бъбреците. Преди прилагането на ехо-контрастното средство е получено информирано съгласие от всеки пациент съгласно одобрения протокол. Възрастта на изследваните пациенти е от 31 до 64 години, при средна възраст 47 години. При 13 пациенти има съмнение за кистозни образувания на бъбреците, при 7 - за пиелонефрит, а при други 7 - големи солидни образувания с неустановен, предполагаем злокачествен произход. Резултати от компютърна томография и ядрено-магнитен резонанс са налични при 23 пациенти; 15 пациенти са подложени на последващо патологично изследване след оперативни интервенции.
По време на рутинно бъбречно ултразвуково изследване с помощта на сива скала и ултразвукова ангиография, ние оценихме наличието на патологични промени в структурата и функцията на бъбреците. След това беше идентифицирана зоната на интерес. Опитвайки се да не преместваме сензора от зоната на интерес, ние активирахме формата на двоен екран на ултразвуковия скенер. В режим на двоен екран на ултразвуковата машина контрастното изображение на бъбрека се показва успоредно и едновременно със съответното изображение на бъбрека в B-режим.
Ако в бъбрека има формация, заемаща пространство, ехоконтрастът позволява да се изследва естеството на съдовия модел, да се оценят различните фази на контраста и да се идентифицират зони на унищожаване или разпадане на органна тъкан или тумор.
За да предотвратим бързото унищожаване на микромехурчета по време на сканиране, използвахме нисък механичен индекс (MI)< 0.1). После внутривенного введения 2-4 мл эхоконтрастного препарата (Соновью) согласно инструкции производителя, в режиме реального времени, мы пошагово фиксировали контрастирование сосудов и паренхимы почки. Центральный эхо-комплекс почки (мозговое вещество) контрастировался в первую очередь, затем контрастное вещество проникало в пирамидки почки. Удовлетворительное контрастное усиление длится в течение 2-5 минут, затем концентрация контрастного вещества постепенно уменьшается и в течении 6-9 минут практически исчезает.
По време на ултразвуковото изследване записахме видео клипове на различни интервали от време на бъбречно контрастиране. Ако е необходимо, се повтаря още една допълнителна доза ехоконтрастно средство.
Нямаше нежелани реакции от приложението на ехоконтрастното лекарство при нито един от пациентите, които изследвахме.
Резултати и тяхното обсъждане.
При ехоконтрастирането на бъбреците получихме всички същите фази на усилване на контраста, както при рентгеновия или магнитно-резонансния контраст. Артериалната фаза с ехоконтраст на бъбреците е много по-кратка, отколкото при КТ и продължава само няколко секунди. Това зависи от скоростта на приложение и в коя ръка е инжектирано лекарството. След приблизително 15-20 секунди от началото на приложението се записва кортико-медуларната фаза, която постепенно преминава в паренхимната фаза. Паренхимната фаза може да продължи няколко минути. След 5-8 минути микромехурчетата на контрастното вещество се разрушават и съдовете и бъбречната тъкан престават да контрастират. Особено трябва да се отбележи, че характеристика на ехо контраста на бъбреците е уникалната способност да се повтарят многократно всички фази на контраста, като се използват техническите възможности на ултразвуковото сканиране - така наречените светкавици или мощен импулс на ултразвукова ударна вълна който унищожава микромехурчетата. Това дава възможност за многократна оценка на перфузията в различни области на бъбречната кора.
Наличието на контрастно усилване (натрупване на микромехурчета) непосредствено в самото образувание, неговите септи или стени, ние възприемаме като съмнение за неопластични изменения. В същото време доброкачествените и злокачествените бъбречни образувания показват различни видове контрастно усилване. Злокачествените тумори се характеризират с бързо натрупване на контрастното вещество в тумора и наличието на дезорганизиран съдов модел в него. При всичките 7 пациенти с бъбречни маси със солидна ехоструктура получихме бързо ранно натрупване на контрастното вещество. Отбелязано е и наличието на неорганизиран, обогатен съдов рисунък във формацията, което също говори за злокачествен тумор. Ултразвуковите данни с ехоконтраст напълно съвпадат с данните от КТ при всички пациенти в тази група.
Наличието на ранно контрастиране на образувание или отделни структури в самото образувание е важен диагностичен признак, особено когато става въпрос за кистозен рак на бъбреците. В група от 13 пациенти с кистозни бъбречни образувания бяха идентифицирани различни опции за ехоконтраст. Ако вземем за основа класификацията на кистите според Бошняк (I-IV), общоприета за рентгеноконтрастна КТ, тогава можем да забележим съответствието на рентгеновите и ултразвуковите данни.
Тази кореспонденция ни позволи да сравним данните от КТ и ултразвука и да направим диференциална диагноза между доброкачествени и злокачествени бъбречни лезии въз основа на видовете ехоконтраст, които идентифицирахме. Така при кистозната форма на рак на бъбреците се наблюдава контрастиране на стените на кистата, вътрешните прегради или прегради. Считаме това за важен диагностичен критерий за злокачествени лезии, на който трябва да се разчита при ехоконтрастиране на бъбреците. Въз основа на критериите, които идентифицирахме, в 3 случая беше заподозрян и потвърден след операция кистичен рак на бъбреците (Bosniak III-IV). Общо 10 пациенти от тази група са подложени на компютърна томография с контраст. В 3 от 10 случая компютърната томография с контраст е била невъзможна поради високия риск от алергични реакции. В 8 случая резултатите от компютърна томография и ултразвук с ехоконтраст напълно съвпадат. При 2 пациенти компютърната томография не показа усилване на контраста на стените и септите на кистата, докато с ехо контраста получихме усилване на контраста на септите. И в двата случая диагнозата кистичен рак на бъбреците е потвърдена след операция. Трябва да се признае, че известно минимално контрастиране на преградите с микромехурчета и тяхната миграция в интрасепталните компоненти е рядко, но може да се появи и при доброкачествени кистозни образувания на бъбреците. В нашето изследване се наблюдава миграция на единични контрастни микромехурчета в септите на доброкачествени кистозни образувания в 2 случая.
Добре известно е, че ултразвукът е метод от първа линия при диагностицирането на повечето бъбречни заболявания. В допълнение към успешното решаване на диагностични проблеми с помощта на ехоконтраст при диференциране на прости бъбречни кисти и кистозно-солидни тумори, още на първия етап от инструменталното изследване, оценката на перфузията при остри и хронични възпалителни лезии може да бъде изключително полезна. Ехоконтрастът помага да се установи наличието на участъци от исхемия на бъбречния паренхим, възпалителни и травматични увреждания, скрити при стандартен ултразвук.
Ултразвуковите данни се потвърждават напълно от резултатите от КТ с контраст. Впоследствие, по време на консервативното лечение на пациента, наблюдавахме състоянието на засегнатия бъбречен паренхим само с помощта на ултразвуков контрол. Преди изписването е направено контролно КТ изследване, което показва почти пълно възстановяване на перфузията в засегнатия бъбрек, което отговаря на клинично възстановяване. Въпреки това, след ехоконтраст, извършен чрез технологията Fusion, т.е. Когато CT и ултразвуковите данни се сравняват синхронно, ние открихме, че с ехоконтраст малка област на перфузия, която все още не е напълно възстановена, остава по периферията на левия бъбрек. Беше необходимо да се продължи лечението и ние проведохме по-нататъшно наблюдение на възстановяването на перфузията на този бъбрек само с ултразвуков метод. В групата с деструктивно-възпалителни бъбречни заболявания ехоконтрастът 6 е алтернатива на КТ поради възможността за многократни динамични повторения. Използвайки технологията за синтез, ние успешно наблюдавахме 3 пациенти с деструктивно-възпалителни бъбречни заболявания, когато данните от КТ с усилен контраст корелираха напълно с данните от ехо-контрастния ултразвук.
В нашето проучване успяхме да потвърдим резултатите на други автори, че ехоконтрастът ни позволява да оценим микроваскуларния кръвен поток в бъбрека, да идентифицираме области на възпаление и деструкция в бъбречния паренхим, да открием огнища на неоваскуларизация, да оценим общата и локална васкуларизация на паренхима, въз основа на разликите в характеристиките на перфузията, и прави разлика между солидни тумори на бъбреците и псевдотуморни образувания, както и между кистозни и солидни структури, въпреки че има своите ограничения при характеризирането на „сложните“ бъбречни кисти.
Общите ограничения на ултразвуковия метод включват трудности при визуализиране на бъбреците поради тяхното дълбоко разположение и екраниране на бъбрека от газове от чревното съдържимо.
Сред недостатъците на нашето изследване могат да бъдат идентифицирани следните: относително малък брой наблюдения са сравнени с патоморфологични данни от следоперативен материал и с данни от КТ.
Следователно можем да заключим, чеКонтрастната ехография на бъбреците не е по-ниска по информационно съдържание от контрастната КТ на бъбреците, а в някои случаи, например при сложни кистозни образувания, тя превъзхожда КТ. Ехоконтрастът на бъбреците трябва да бъде включен в диагностичния алгоритъм за изследване на пациенти с различни бъбречни патологии още на първия етап от инструменталната диагностика. Като се вземат предвид предимствата на техниката като липсата на радиационно излагане и липсата на нефротоксичност на използвания ехоконтрастен агент, тя може да се счита за техника на избор.
Списък на използваната литература.
- < >визуализация. 2015; (1): 94-114. )
А.В. Зубарев, В. Е. Гажонова. Диагностичен ултразвук. Уронефрология. Практическо ръководство. 2002 стр. 8-22 [Зубарев А.В., Гажонова В.Е. Диагностичен ултразвук. Уронефрология. Практическо ръководство. 2002 стр. 8-22. На руски.]
