ЛИМФОМЫ СРЕДОСТЕНИЯ: ПОСТПРОЦЕССИНГОВАЯ ОБРАБОТКА ТОМОГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Рубрики: ЛЕКЦИИ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Синдром лимфаденопатии (увеличение лимфоузлов) имеет место при многих заболеваниях, различающихся по этиологии, клиническому течению, методам лечения и прогнозу. При расшифровке причины лимфаденопатии диагностический поиск должен строиться с учетом клинической ситуации (характер лимфаденопатии, наличие других симптомов, анамнестические сведения, характер изменений в периферической крови и др.). Выбор наиболее информативного метода диагностики определяется диагностической гипотезой с учетом данных первичного осмотра больного, показателей периферической крови, а также знания чувствительности и специфичности соответствующего метода исследования для верификации предполагаемого заболевания. В основу данного сообщения положен материал компьютерно-томографического обследования органов грудной клетки 491 больного с различными формами лимфом средостения в условиях консультативной поликлиники Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания с 2011 по 2017 гг. Среди них: саркоидоз внутригрудных лимфатических узлов первой, второй и частично третей стадии (n=432); лимфома Ходжкина (n=17); метастазы в лимфоузлы средостения (n=25); лимфосаркома (n=12), туберкулез лимфатических узлов у взрослых (n=5). Всем им выполнялась, помимо традиционных цифровых рентгенологических исследований, мультиспиральная компьютерная томография, у 78% пациентов – фибробронхоскопия. Верификация была у 82% больных: трансбронхиальная биопсия при УЗИ-визуализации (72%) и трансторакальной открытой биопсии (28%).

Ключевые слова:
лимфомы средостения, саркоидоз, метастазы, лучевая диагностика, мультиспиральная компьютерная томография, постпроцессинговая обработка изображений, мультипланарная реконструкция, 3D-визуализация, виртуальная бронхоскопия.
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

 

Медицинская визуализация повлияла на практическую медицину в последние десятилетия, что в значительной степени способствовало улучшению диагностики заболеваний, лечению и последующему наблюдению. Минимально инвазивные процедуры, ориентированные на качественное, максимально достоверное и реалистическое изображение, становятся все более распространенными в больницах, заменяя обычную инвазивную диагностику и способствуя быстрому восстановлению пациентов с меньшим количеством осложнений после процедуры. Мы предполагаем, что эта тенденция продолжится, медицинская визуализация будет играть все более важную роль в продвижении прецизионной (высокоточной) медицины в клиническую практику.

Известно, что определенной проблемой в компьютерной томографии (КТ) является то, что исследуемые объекты по своей природе являются объемными (трехмерными), и двумерные тонкие срезы не способны передать все пространственные свойства исследуемых объектов и сложны в интерпретации [12, 15].

Анализ только аксиальных КТ-срезов ограничивает полную визуализацию образования и анализ его взаимоотношения с прилежащими структурами из-за эффекта частичного объема. Оценить состояние просвета бронхов в полном объеме только по аксиальным срезам не представляется возможным из-за расположения их в разных плоскостях по отношению к плоскости сканирования [11]

Ведущий метод диагностики заболеваний легких – мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ). МСКТ обладает не только преимуществами структурного и пространственного разрешения, но и спецификой постпроцессинговой обработкой получаемого изображения [1, 3, 4, 14].

Термином «постпроцессинг» (постобработка, вторичная реконструкция КТ-изображений) принято называть обработку исходных аксиальных КТ-изображений с целью создания новых, более сложных двухмерных и трехмерных изображений [2, 16, 19, 21, 27, 40, 46, 56, 60]. В отличие от первичной реконструкции, осуществляемой из сырых данных, для вторичной реконструкции сырые данные не требуются.

Термином «рендеринг», который общепринят в зарубежной литературе, обозначается объемная 3D-визуализация. В последние годы для практического применения предложена новая модификация рендеринга – «кинематический рендеринг». Кинематографический рендеринг (CR) – это новый алгоритм рендеринга, который включает более совершенную модель освещения, чем используемая для объемного рендеринга, для создания фотореалистичных 3D-изображений МСКТ [31, 36, 46, 60].

Последние достижения в компьютерной графике сделали объемную трехмерную визуализацию методом выбора. Результаты физической правдоподобности изображения зачастую легче интерпретировать для человеческого мозга, поскольку мозг обучен интерпретировать малейшие оттенки для реконфигурации информации о форме и глубине [31, 36, 46, 60].

Ряд исследователей [16, 21, 40, 46, 65] сформулировали основные задачи постпроцессинга в современных условиях:

  • улучшение оценки пространственных взаимоотношений органов и структур;
  • проведение презентаций для более наглядного представления КТ-данных, позволяющих врачам других специальностей лучше ориентироваться, как с точки зрения диагностики, так и оценки динамики течения патологического процесса;
  • получение специальных клинических приложений для улучшения диагностики заболеваний [2, 16, 20, 29, 60];
  • планирование вариантов консервативного лечения, вида и объёма операции, хирургической навигации [19, 33, 41, 61, 62, 71].

У подавляющего числа современных МСКТ имеется возможность осуществлять данный вид высокотехнологической лучевой диагностики. Учитывая последовательную тенденцию наращивания в нашей стране оснащения данной техникой стационарных и амбулаторных медучреждений, можно предполагать, что современный постпроцессинг при МСКТ исследовании постепенно станет рутинной технологией. Только нужно быть готовым к этому, имея ввиду обучение специалистов и мотивацию в освоении этих технологий.

Существует альтернативная точка зрения, свидетельствующая о необходимости некоторого ограничения широкого использования КТ для рутинной диагностики, в частности, грудного саркоидоза, с целью снижения лучевой нагрузки на пациентов.

Так, P.Spagnolo et al. [64] утверждают, что у многих пациентов «…результаты КТ являются нетипичными и незнакомыми большинству радиологов (например, саркоидоз, имитирующий другие заболевания легких и наоборот), и в этих случаях рекомендуется гистологическое подтверждение диагноза».

T.E.Wessendorf et al. [68] считают, что радиологическая диагностическая система все еще основана на рентгенографии грудной клетки, а КТ не является обязательной для диагностики и повседневного наблюдения.

Снижение дозы излучения при выполнении МСКТ и подавление шума, сохраняя структуру изображения, по-прежнему остается серьезной проблемой. В томографических аппаратах последних поколений используются различные способы реконструкции, в том числе итеративная реконструкция, которые позволяют достичь ультранизкой дозы КТ и обеспечивают приемлемое качество изображения [25, 50, 55].

В настоящей работе нами изучены возможности применения современных способов постобработки МСКТ-изображений в диагностике патологии внутригрудных лимфоузлов (ВГЛУ) и проанализированы наиболее эффективные из них, в зависимости от поставленных диагностических задач.

В основу данного сообщения положен материал КТ-обследования органов грудной клетки в условиях консультативной поликлиники Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания с 2011 по 2017 гг. За этот период времени (7 лет) обследован 491 больной с различными формами лимфом средостения. Среди них: саркоидоз ВГЛУ первой, второй и частично третей стадии (n=432); лимфома Ходжкина (n=17); метастазы в лимфоузлы средостения (n=25); лимфосаркома (n=12), туберкулез ВГЛУ у взрослых (n=5).

Помимо традиционных цифровых рентгенологических исследований, всем пациентам выполнялась МСКТ, фибробронхоскопия проведена 78% больным. Верификация была у 82% пациентов: трансбронхиальная биопсия при УЗИ-визуализации у 72% и трансторакальная открытая биопсия – у 28% больных.

В своей практической работе, в том числе в амбулаторных условиях, мы использовали базовые программные продукты рабочей станции «Vitrea 2» мультиспирального компьютерного томографа TOSHIBA Activion 16:

  • мультипланарная реконструкция (МПР);
  • проекция максимальной интенсивности (MIP);
  • объемный рендеринг (3D-визуализация);
  • виртуальная бронхоскопия.

Данные виды постпроцессинга нами используются при выполнении МСКТ практически у всех пациентов, независимо от характеристик исходных КТ-изображений, клинических особенностей, поставленных задач перед выполнением КТ.

Мультипланарная реконструкция выполняется после первичной реконструкции из сырых данных и получении аксиального изображения. В результате формируются двухмерные изображения в любой плоскости – сагиттальной, коронарной, наклоненной (косой) или изогнутой (криволинейной).

Получаемые при этом двухмерные изображения называют мультипланарными (многоплоскостными) реконструкциями или мультипланарными реформациями (МПР, англ. multiplanar reformation, MPR). Некоторые авторы считают термин «реформация» более правильным, поскольку он подчеркивает независимость создания МПР от сырых данных [51, 69]. В русскоязычной литературе чаще встречается термин «мультипланарная реконструкция» [5, 6, 21].

Режим криволинейной МПР предусматривает выпрямление трехмерного объекта и проецирование его на плоскость. Такой вид реконструкции особенно удобен для визуализации удлиненных анатомических структур неправильной формы, например, позвоночника при его сколиотической деформации, трахеобронхиального дерева или сосудистых структур.

В большинстве зарубежных, в том числе и последних лет публикаций, отражающих диагностические возможности МПР, представлена в основном диагностика патологии паренхимы легких [24, 32, 35, 42, 47, 51, 54, 66, 69].

M.W.Kusk et al. [51] считают, что в большинстве современных КТ генерация изображений МПР стала автоматизированной, и это, по мнению авторов, потенциально увеличивает нагрузку на радиологов. Однако, не всегда при этом ясно, а насколько повышается диагностическая эффективность использования МПР во всех клинических ситуациях? Авторы провели сравнительный ретроспективный анализ результатов КТ-исследования с применением МПР у 63 пациентов с подозрением на рак легких. Сравнительный анализ результативности диагностики сопоставлялся у опытных и начинающих специалистов. По результатам проведенного исследования, такие объективные показатели, как чувствительность и специфичность диагностики у начинающих и опытных специалистов были одинаковыми. Доказательная база эффективности применения МПР у авторов оригинальна и очень убедительна, и она свидетельствует, что даже начинающим специалистам становится по плечу решение непростых диагностических задач в сложных клинических ситуациях.

По умолчанию МПР имеют толщину, равную толщине исходных аксиальных КТ-изображений. При необходимости можно построить МПР с большей толщиной, так называемые толстые МПР («слэбы»). Для этого компьютер складывает воксели в соседних срезах, формируя более толстый слой, значения КТ-чисел этих вокселей усредняются.

Построение толстых (8-10 мм) аксиальных МПР, в сочетании с косыми, а иногда криволинейными реконструкциями, позволяет «выпрямить» сложно направленную трахею, бронхи и сосуды в единую плоскость, удобную для визуального анализа (рис. 1 а), создает условия для уверенной диагностики ВГЛУ (рис. 1 б). Регистрируется неизмененный просвет промежуточного бронха справа (13,6 мм) и расширение тени правого корня в 1,5 раза (21,2 мм) за счет ВГЛУ.

 

Рис. 1. А МПР в коронарной проекции толстыми (9 мм) срезами с применением наклонных реконструкций нормальная рентгеноанатомия корней и паренхимы легких. Отчетливо прослеживается трахея, магистральные бронхи и сосуды (артерии синие стрелки, поперечно расположенные вены – красные стрелки). Б МСКТ больной С., 43-х лет с медиастинально-легочной формой саркоидоза (саркоидоз II). МПР в коронарной плоскости – увеличение ВГЛУ, единичные и сгруппированные очаговые уплотнения в паренхиме легких.