ОФЭКТ/КТ в диагностике вторичного опухолевого поражения костей

Радионуклидное исследование скелета доказало свою эффективность много лет назад. По официальным оценкам и прогнозам Росатома, рынок оборудования ядерной медицины и радиофармпрепаратов (РФП) в мире постоянно растет – с $12 млрд в 2010 г. до $68 млрд к 2030 г. Основными преимуществами радионуклидных методов являются высокая чувствительность, ограниченная лучевая нагрузка, неинвазивность. Визуализация костной ткани занимает второе место по количеству процедур в ядерной медицине за счет возможности исследования всего тела и относительно низкой стоимости [1]. Методы радионуклидной диагностики обладают возможностью выявления патологии на ранних стадиях, поскольку позволяют определить изменения в тканях на молекулярном уровне до перехода их в структурные [2].

У 20 % онкологических больных диагностируют метастатическое поражение костей скелета [3]. Наиболее часто костные метастазы развиваются при распространенном раке простаты (от 33 до 85 %) и молочной железы (от 47 до 85 %) [4]. Исследование костной системы у этих больных проводится для наблюдения за распространением заболевания, а также для оценки ответа на лечение. Независимо от характера первичной опухоли вовлечение в метастатический процесс костной ткани, как правило, приводит к истощению организма, различным осложнениям со стороны костной си- стемы, таким как гиперкальциемия, патологические переломы костей, значительно снижая качество жизни онкологических больных [5]. Позвоночный столб и кости таза являются наиболее распространенными местами метастатического поражения ввиду наличия высокой доли красного костного мозга [6]. Диагностика данной патологии заключается в использовании визуализирующих устройств, которые не приводят к нарушению целостности тканей, с целью определения прямых и косвенных признаков метастатического очага. В зависимости от реакции костной ткани на опухоль различают следующие виды костных метастазов: раннее вовлечение костного мозга, остеобластические, остеолитические и смешанные. Таким образом, выбор диагностического метода, который наиболее точно характеризует поражение, может меняться.

Современное состояние проблемы диагностики костных метастазов

Современные процедуры визуализации определяют функциональные и морфологические изменения в костных и мягкотканых структурах. Скелетные поражения на органном уровне оцениваются с помощью рентгенографии, компьютерной томографии (КТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ). Патологические процессы на клеточном и молекулярном уровнях могут быть отображены с использованием радионуклид-

ной диагностики: остеосцинтиграфии (ОСГ), позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) [7]. Эру мультимодальной визуализации ознаменовало совмещение анатомических и функциональных методов диагностики (ПЭТ/КТ, ПЭТ/МРТ, ОФЭКТ/КТ).

Радионуклидное исследование выполняется с помощью изотопов или их соединений в виде радиоактивных фармацевтических препаратов (РФП), после введения которых изучают нормальное и патологическое состояние органов и систем. Гамма-камеры фиксируют и конвертируют информацию, излучаемую тканями, в цифровые величины с последующим пространственным моделированием распределения РФП в тканях и органах. В последние годы Tехнеций-99m (99mTс)-дифосфонаты стали одними из наиболее широко используемых РФП в диагностике опухолевого поражения костной ткани [8]. Известно, что повышенное накопление РФП не является строго специфичным признаком в отношении метастазов при сканировании костей. Анализируя узор при распространении РФП, порой удается определить этиологию процесса. При этом четкое определение характера поражения костей, как правило, напрямую зависит от метода выявления патологического очага. Оценка распределения РФП в костях скелета позволяет определить более частую локализацию метастатических поражений злокачественными опухолями [9, 10].

Остеосцинтиграфия

Эволюция радионуклидных методов сканирования скелета берет свое начало с внедрения в клиническую практику ОСГ. Метод не потерял актуальности благодаря своей доступности, высокой чувствительности, несмотря на относительно низкую специфичность, отчасти связанную с накоплением РФП в нормальных тканях или при доброкачественных процессах. Проведение планарной ОСГ в статическом режиме «все тело» («whole body») является стандартом в оценке распространенности по костной системе большинства злокачественных опухолей. При интерпретации результатов исследования следует помнить, что сцинтиграммы костей в норме показывают более высокую концентрацию РФП в позвоночнике (губчатые кости с высокой поверхностной минерализацией). Однако дифференцировка между доброкачественными и злокачественными процессами костей может быть нелегкой задачей, ценность ОСГ ограничена в диагностике поражений множественной миеломой и агрессивными остеолитическими метастазами. В то же время она является наиболее экономически обоснованным методом скрининга. Для преодоления низкой специфичности метода в оценке метастазов в позвоночник дополнительно могут использоваться КТ, ОФЭКТ, ПЭТ или МРТ.

Однофотонная эмиссионная компьютерная томография

Все виды томографического исследования по свойствам изучаемых объектов можно разделить на трансмиссионную компьютерную томографию (ТКТ) и эмиссионную компьютерную томографию (ЭКТ). Примером ЭКТ в клинической практике выступает однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ), которая позволяет получить трехмерные изображения распределения РФП в организме с помощью серии снимков. Его дополнение к ОСГ усиливает контраст изображения, улучшает обнаружение поражения и оказывает значительную помощь в уточнении анатомической локализации очагов поглощения РФП. Данный метод повышает чувствительность и специфичность ОСГ, что позволяет проводить более объективную оценку распределения РФП [3]. ОФЭКТ удаляет из получаемых изображений нежелательную информацию, которая находится перед и за томографической плоскостью исследуемой области. Эта процедура позволяет получить больше информации, полезной в дифференциальной диагностике злокачественных и доброкачественных образований позвоночника [11]. Исследования данной области, проведенные с помощью ОФЭКТ, обладают большей анатомической информативностью в сравнении с КТ и МРТ [12]. Несмотря на то, что ОФЭКТ дает точную картину костных поражений, она не позволяет одномоментно оценить поражение мягких и костных тканей [13]. Регистрируемое гамма-камерой ионизирующее излучение, проходя через биологические ткани, угасает. На это, в первую очередь, влияют размер исследуемого объекта и свойства ткани. В результате угасания изображение выглядит более тусклым в центре и ярче ближе к краям объекта. Таким образом, при использовании обычной ОФЭКТ неизбежно теряется часть диагностической информации. В ОФЭКТ могут применяться те же РФП, что и при ОСГ, которые являются специфичными для определенных групп опухолей, например аналоги соматостатина для нейроэндокринных опухолей.

Появление комбинированной системы ОФЭКТ, совмещенной с компьютерной томографией (ОФЭКТ/КТ), еще больше повышает точность ОФЭКТ в диагностике первичных злокачественных новообразований молочной железы, простаты, легкого, щитовидной железы, почки, нейроэндокринных опухолей, при множественной миеломе, а также при вторичных опухолевых поражениях костей, легких, почек [14].

Совмещенная однофотонная эмиссионная компьютерная томография с компьютерной томографией

Практическая медицина новейших лекарственных препаратов диктует необходимость внедрения новых диагностических методов для определения характера патологического процесса и оценки динамики эффективности лечения. С целью решения данных задач разработаны гибридные диагностические установки, такие как ОФЭКТ/ КТ, позитронно-эмиссионная томография, совмещенная с компьютерной томографией (ПЭТ/КТ), позитронно-эмиссионная томография, совмещенная с магнитно-резонансной томографией (ПЭТ/ МРТ), которые обеспечивают одновременное получение мультимодальных изображений [15].

Высокая диагностическая способность при дифференциальной диагностике ОФЭКТ/КТ наглядно демонстрирует свою полезность в повседневной практике дополнения к стандартной остеосцинтиграфии и ОФЭКТ. Совмещение ОФЭКТ и КТ в единой системе повышает точность обоих методов. ОФЭКТ/КТ дает возможность точнее диагностировать наличие или отсутствие заболевания и степень его выраженности [16–18]. Интеграция спиральной КТ способствует получению ценной анатомической информации, которая необходима для точной локализации патологических очагов [19, 20]. Этот дополнительный метод оказывается полезным у 74 % пациентов с неопределенными результатами предыдущих исследований [21]. Данная технология позволяет получить информацию о начальной локализации повреждения, определить физиологическую активность и дополнить полученную картину компьютерным моделированием исследуемой области [22]. Трансмиссионный КТ компонент позволяет вводить точные поправки для картирования неоднородностей затухания гамма-излучения от РФП в организме исследуемого, благодаря чему становится возможным проведение количественного анализа пространственного распределения инкорпорированного РФП по результатам ОФЭКТ [23]. Количественная оценка накопления РФП при ОФЭКТ позволяет уточнить степень злокачественности опухоли и планировать тактику лечения. Кроме того, значительно уменьшаются проблемы, связанные с движением и позиционированием пациента [24]. Различные ОФЭКТ/КТ системы в диапазоне от низкодозовой Hawkeye-генерации до мультиспиральной ОФЭКТ/ КТ характеризуются практически аналогичным числом неоднозначно интерпретируемых поражений (86–92 %), несмотря на разные КТ компоненты [25]. Гибридный метод позволяет точно отметить горячие очаги поглощения Тс-содержащего РФП, выявленные при сцинтиграфии, а также определить, соответствуют ли они опухолевым или нет [26]. Высокая точность и качество изображения ОФЭКТ/КТ при обнаружении поражений костной ткани позволяют наиболее точно дифференцировать физиологическое и патологическое поглощение, характеризовать процесс по функциональным и морфологическим свойствам до и после лечения. В большинстве случаев дальнейшее исследование не требуется [27].

Комбинированные установки, такие как ОФЭКТ/КТ, ПЭТ/КТ, нашли свое приложение в онкологической, кардиологической, неврологической практике, при исследовании различных заболеваний опорно-двигательного аппарата, где результаты только ОФЭКТ или ПЭТ были неубедительными [28, 29]. Оба метода отличаются высокой диагностической способностью, хотя в ряде случаев ОФЭКТ/КТ уступает позитронно-эмиссионному методу [30]. Продемонстрированы значительные диагностические возможности, раскрывающиеся при комплексном использовании рентгеновской спиральной КТ с радионуклидным сканированием в виде ОФЭКТ [31, 32].

Радионуклидное сканирование скелета с использованием ОФЭКТ/КТ занимает особое место в практической онкологии. ОФЭКТ/КТ обеспечивает не только точную оценку места поражения, но и предоставляет информацию, которая может быть полезна при дифференциальной диагностике онкопатологии с такими состояниями, как травмы, инфекции и дегенеративно-дистрофические заболевания [33, 34], кроме того, оказывает помощь при проведении сложных лечебных манипуляций [35]. Качество визуализации костной патологии возрастает благодаря интеграции спиральной КТ с высоким разрешением [36, 37]. Поскольку данная технология гармонично сочетает в себе преимущества двух методов (включающих высокоразрешающие снимки морфологической структуры костной ткани и изображения повышенной метаболической активности патологически измененной костной ткани), дополнительное проведение ОФЭКТ/КТ позволяет значительно повысить чувствительность и специфичность плоскостных изображений или ОФЭКТ в одиночку [38, 39]. Данное свойство особенно заметно при диагностике аномалий позвоночника. У пациентов с подозрением или диагностированной злокачественной опухолью слияние ОФЭКТ и КТ данных, как сообщается, обеспечивает меньшее число расхождений в описании полученных изображений и большее число соглашений в оценке сканограмм между врачами, независимо интерпретирующих результаты исследования, в сравнении с ОФЭКТ в покое или при параллельном чтении отдельных сцинтиграмм и КТ снимков [40, 41]. V. Helyar et al., исследуя диагностическую ценность ОФЭКТ/КТ у больных РПЖ с метастазами в кости, определили, что ОФЭКТ из 40 сканирований пациентов в 61 % поражения оценивались как неоднозначные. В то время как при ОФЭКТ/КТ всего 8 % поражений были оценены двусмысленно, 24 % были отмечены как злокачественные и 68 % – как доброкачественные [42]. По данным отечественных авторов, дополнительное использование ОФЭКТ/КТ изменило заключения планарной ОСГ о природе поражения костей у 67 (30 %) больных онкологическими заболеваниями, несмотря на это, у 4 % характер диа- гностированных изменений определить не удалось [43]. M. Horger et al., обследовав 47 больных, из 104 сомнительных очагов гиперфиксации РФП ОФЭКТ в 36 % определили характер поражения, в то время как ОФЭКТ/КТ – в 85 % случаев [36]. W. Romer et al. ретроспективно проанализировали 44 больных с 52 неопределенными очагами поражения и выяснили, что ОФЭКТ/КТ в 92 % случаев сомнительных заключений, полученных с помощью ОФЭКТ, способствовала определению диагноза [27]. Окончательный диагноз, по результатам T. Barwick et al., был поставлен при помощи ОФЭКТ/КТ в 87 % неопределенных очагов по сравнению с 30 % с помощью ОФЭКТ. К тому же ОФЭКТ/КТ выявила дополнительные поражения злокачественного характера у 21 % (10/48) больных [25].

ОФЭКТ/КТ в сравнении с ОФЭКТ позволяет снизить количество сомнительных заключений сканирований с 67,9 до 19,6 %. Значимость данного обстоятельства нарастает при обнаружении изолированного очагового поражения скелета метастического характера малых размеров еще на субклиническом этапе [44]. F.U. Hassan et al. продемонстрировали способность ОФЭКТ/КТ в таких случаях дифференцировать изолированное накопление РФП в костях таза при РПЖ как метастазы, среди ложноотрицательных результатов планарного сканирования, расцененных как доброкачественные [45]. Диагностика очагового поражения в сложно интерпретируемых ситуациях с помощью ОФЭКТ/КТ создает предпосылки для раннего назначения паллиативного лечения, что в конечном итоге не может не сказаться на качестве жизни данной группы пациентов.

Как и любой другой метод, ОФЭКТ/КТ характеризуется своими показателями эффективности в диагностике метастатического поражения костей. Учитывая, что оба метода, составляющие гибридную технологию, обладают высокой возможностью в определении данной патологии, совмещенная система при интерпретации результатов отличается еще более высокими возможностями. Разные авторы приводят свои доказательства в пользу ОФЭКТ/ КТ, указывая на высокие показатели диагностической эффективности метода. Несмотря на то, что специфичность планарной томографии костей была