КЛИНИЧЕСКИЙ ОПЫТ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ ЭЛАСТИЧНОСТИ ТКАНЕЙ В МЕДИЦИНСКОМ ЦЕНТРЕ ЗАБОЛЕВАНИЙ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Ультрасонография молочной железы широко используется в исследовании молочной железы, поскольку она обладает высокой эффективностью для характеристики её поражений. 

 Stamatia Destounis, MD, Andrea Arieno, BS, Renee Morgan, RT(R)(M), Philip Murphy, MD, Posy Seifert, DO, Patricia Somerville, MD, Wende Young, MD

Цели

Целью данного исследования было оценить изображения эластичности тканей в сочетании со стандартным B-режимом ультрасонографии для дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных новообразований молочной железы и корреляции результатов с биопсией.

Методы

На проведение исследования было получено разрешение экспертного совета и в общей сложности 221 пациентка была исследована с 2007 по 2011 год. Основой этого анализа были 230 эластограмм, на основе которых было рекомендовано проведение биопсии. В работе использовалась следующая информация: демографические данные о пациентах, асимметричность поражения и его местоположение, используемый метод игольной биопсии и ее результаты. Мы измеряли самый длинный размер поражения в B-режиме и при эластографии, и при этом соотношение размеров изображений в режиме эластографии / в В-режиме 1,0 или выше имело высокий риск злокачественности; соотношение менее 1,0 считалось доброкачественным. Статистический анализ включал в себя подсчет описательной статистики и построение графиков и диаграмм.

Результаты

Из 230 выполненных биопсий рак был обнаружен в 100 случаях (43,5%). Сто тридцать (56,5%) пациентов имели доброкачественные результаты. Из 100 злокачественных поражений, 99 имели соотношение изображения при эластографии / в В-режиме больше или равно 1,0 (99,0%). Из доброкачественных (130 поражений), 119 имели соотношение изображения при эластографии / в В-режиме меньше 1,0 (91,5%). Эти результаты показывают, что данное исследование имеет 99,0% чувствительность (99 из 100) и 91,5% специфичность (119 из 130). Кроме того, мы обнаружили положительную прогностическую ценность 90,0% (99 из 110) и отрицательную прогностическую ценность 99,2% (119 из 120).

Выводы

В данном исследовании, изображения эластичности тканей при эластографии имели высокую чувствительность для определения злокачественных и доброкачественных поражений. Изображения эластичности тканей в клинической практике может оказаться дополнительным инструментом, который полезен для врача маммолога для характеристики как доброкачественных, так и злокачественных поражений. Тем не менее, мы продолжаем сбор наших данных, поскольку по-прежнему необходимо проведение дополнительных исследований.

Ультрасонография молочной железы широко используется в исследовании молочной железы, поскольку она обладает высокой эффективностью для характеристики её поражений. Несмотря на преимущества стандартной ультрасонографии, специфичность исследования остается низкой, что приводит к большому количеству биопсий молочной железы и приблизительно в 80% случаев к доброкачественному ответу. Эластография – относительно новый метод ультразвукового исследования, хотя он был описан еще в 1990-х годах Ophir и др. Эластограмма использует стандартные ультразвуковые импульсы и отраженные сигналы для формирования изображения относительной плотности ткани, но, при этом, это не то же самое, что и обычная ультрасонография молочной железы. Компрессионная эластография позволяет визуализировать деформацию тканей, которая формируется при очень легком сдавливании ткани молочной железы; при этом деформация меньше в более плотной ткани, чем в мягкой ткани. Компрессионная эластография заключается в том, что злокачественные опухоли молочной железы плотнее и, таким образом, имеют меньшие показатели деформации тканей, чем доброкачественные новообразования. Изображения деформации тканей отражают относительную плотность поражения по сравнению с плотностью окружающей ткани; более плотные участки деформируются меньше, чем окружающие ткани и отображаются темными на соответствующих изображениях. Злокачественные образования визуализируются обычно более темными, с высоким контрастом относительно окружающего фона ткани молочной железы при деформации, в то же время доброкачественные образования – более светлые с пониженным контрастом. Будучи в состоянии измерить плотность ткани / деформации тканей, на основе этой информации радиологи могут проводить дифференциальную диагностику между доброкачественными и злокачественными поражениями.

Все публикации сообщают об общих результатах исследований при эластографии; например, злокачественные поражения визуализируются большими на эластограммах, чем на изображениях в B-режиме. Такие исследования обеспечивают дополнительной информацией пользователей данной технологии, что имеет дополнительное преимущество, потому что изображения эластичности обычно не используются рутинно для визуализации молочной железы на сегодняшний день. Дальнейшие исследования могут помочь улучшить специфичность методики и способность дифференцировать доброкачественные и злокачественные поражения. Опубликованные исследования на сегодняшний день сообщают о перспективных результатах при использовании эластографии. Одно из таких исследований, проведенное Raza и др в 2010, приводит данные о чувствительности эластографии – 92,7%, а специфичности – 85,8%.

В нашей практике мы использовали эластографию на протяжении нескольких лет для того, чтобы определить ее роль в клинической практике. Целью данного исследования была оценка изображения компрессионной эластографии в комбинации со стандартными данными в B-режиме для дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных новообразований молочной железы, а также корреляции с игольной биопсией.

Материалы и методы

Пациенты

На проведение исследования было получено разрешение экспертного совета и в общей сложности 221 пациентка была исследована с 2007 по 2011 год. Основой этого анализа были 230 эластограмм, на основе которых было рекомендовано проведение биопсии. Пациенты был направлены в наш медицинский центр заболеваний молочной железы, как для проведения скрининга, так и с диагностическими целями. Всем пациентам, которые были включены в исследование было рекомендовано пройти стандартную сонографию молочной железы. Эхографические исследования молочной железы были проведены с помощью Sonoline Antares или системы S2000 (Siemens Medical Solutions, Mountain View, CA), с использованием 13-5VFX или 14L5 датчика. Эластографическое программное обеспечение было доступно на данных устройствах и позволяло провести стандартное ультразвуковое исследование в B-режиме и компрессионную эластографию последовательно и без перемещения пациента. Стандартный B-режим съемки проводился с и без использования энергетического доплеровского исследования. Для получения эластограмм мы использовали такую же технику как Barr и др. в своем исследовании. Мы применяли незначительную ручную компрессию или использовали обычные дыхательные движения пациента. Изображения в режиме реального времени отображались одновременно – изображения в B-режиме с одной стороны экрана, а с другой – эластограмма. Эластограмма представляет собой карту движения ткани, которые происходят в каждой точке молочной железы в результате компрессии, которая применяется во время исследования. Относительное различие в движении ткани в каждой точке молочной железы рассчитывается и отображается в виде изображения деформации или эластограммы. Все пациенты были обследованы радиологом или ультрасонографистом перед проведением биопсии молочной железы.

Все изменения при ультрасонографии молочной железы были подвергнуты кор- или тонкоигольной аспирационной биопсии. Кор-биопсии были выполнены с помощью вакуум ассистированного биопсийного устройства под ультразвуковым или стереотаксическим наведением. Хотя все поражения, включенные в исследование, были визуализированы на ультрасонографии, биопсия 82 образований была проведена под стереотаксическим наведением. Кроме того, в 33 образованиях выполнена тонкоигольная аспирационная биопсия. Решение о том, какой вид биопсии использовать в значительной степени основывалось на предпочтении рентгенолога с учетом характеристик пациента, например, таких как размер груди или характеристик поражения, например, таких как отчетливость визуализации при маммографии и ультрасонографии. Кроме того, учитывалось также наличие комнаты для биопсии и возможность пациентки остаться на день после биопсии. Наше решение использовать тонкоигольную аспирационную биопсию при некоторых поражениях было связано с тем, что у нас есть давние рабочие отношения с группой патологоанатомов, которые специализируются на молочной железе в местной больнице с опытом работы в тонкоигольной биопсии, и при этом мы проводим тонкоигольную биопсию уже много лет с цитопатологической поддержкой. Следует отметить, что 31 из 33 тонкоигольных биопсий дали результаты доброкачественых поражений, из них: были преимущественно кистозными (N = 7), доброкачественными неспецифической природы (N = 12), доброкачественными специфической природы (N = 6) и фиброаденомы (N = 6). При этом ни одного случая не было направлено повторно для проведения кор-биопсии. В 2 случаях, которые имели признаки злокачественной патологии тонкоигольная аспирационная биопсия проводились потому, что эти 2 случая уже имели другие поражения, для которых уже была выполнена кор-биопсия и доказана их злокачественная природа.

Во время исследования радиолог оценивает поражение как в В-режиме, так и при эластографии, а затем определяет размер поражения в B-режиме и при эластографии. Картинка в В-режиме и эластограмма располагаются рядом на экране. Затем определяется длина и ширина для каждого изображения. Измеряется изображение в B-режиме с наибольшим размером и аналогичное изображение на эластограмме. Измерение проводится в гипоэхогенной центральной части поражения и не включает эхогенный ореол (Рис. 1).

Рис. 1. Случай инвазивной протоковой карциномы. Показано, как проводятся измерения. Изображения располагаются по обеим сторонам экрана, при измерений длины и ширины, полученных как на изображениях в В-режиме (слева), так и изображениях эластограммы (справа).

Информация о пациентах включала: демографические данные, асимметричность поражения и его расположение, метод игольной биопсии и её результаты. На основании современной литературы, для нашего исследовании мы использовали соотношение изображение эластограммы / изображение в В-режиме, при этом значение больше или равно 1,0 характеризует злокачественный процесс, а соотношение менее чем 1,0 – характеризует доброкачественное поражение.

Статистические методы

Программное обеспечение SAS версия 9.1 (SAS Institute Inc, Кэри, Северная Каролина) было использовано для проведения описательной статистики, составления графиков и диаграмм и выполнения статистического анализа. Такие параметры, как: чувствительность, специфичность, положительная прогностическая ценность и отрицательная прогностическая ценность были получены для доброкачественных и злокачественных поражений. Двусторонний Т-Тест был использован для тестирования соответствия средних для соотношения изображения эластограммы / изображения в B-режиме для доброкачественных и злокачественных групп. Разница значений при р < 0,05 считалась статистически значимой.

Результаты

Все пациенты были в возрасте от 18 до 92 лет (средний ± SD, 53,7 ± 16,49 лет). Поражения состояли из 226 (98%) опухолевых новообразований, 2 новообразования были с включением кальция, и два – структурные архитектурные перестройки тканей. Сто десять повреждения были пальпируемыми, а 120 не определялись при пальпации. Из 110 пальпируемых поражений, 49 (44,6%) были диагностированы как злокачественные опухоли. Все 49 пальпируемых злокачественных опухолей имели положительное соотношение изображений эластограммы и изображений в B-режиме (отношение ≥1.0). Из 120 непальпируемых поражений, 51 (42,5%) были диагностированы как злокачественные опухоли. Пятьдесят из 51 имели положительное соотношение изображений эластограммы и изображений в B-режиме (отношение ≥1.0); в 1 случае имел место ложно-негативный результат на эластограмме (инвазивная протоковая карцинома). Разница в результатах пальпируемых образований, как определено с помощью теста χ2, не была статистически значимой (p = 0,5097).

Из 230 биопсий, 33 были выполнены с помощью тонкоигольной аспирационной биопсии, 82 – стереотаксическая биопсия и 115 биопсий под сонографическим наведением. Средний размер повреждения в B-режиме для поражений, которые бипсировали, был 1,52 ± 1,50 см, а средний размер изображения на эластограмме был 1,56 ± 1,58 см. Из 230 выполненных биопсий, было выявлено 100 случаев рака (43,5%): 91 инвазивного и 9 – неинвазивного. У ста тридцати пациенток (56,5%) зарегистрированы доброкачественные результаты. Анализ патологоанатомических диагнозов как для доброкачественных, так и злокачественных поражений показан в таблицах 1 и 2, соответственно.

Таблица 1. Доброкачественные патологические находки

 Таблица 2. Злокачественные патологические находки

Соотношение изображение эластограммы / изображение в B-режиме для злокачественных опухолей колебались от 0,39 до 5,12 (в среднем, 1,40 ± 0,55). Соотношение изображение эластограммы / изображение в B-режиме для доброкачественных поражений в диапазоне от 0,42 до 1,64 (в среднем, 0,83 ± 0,19). Двусторонний t-тест был рассчитан с р <0,0001. Разница в соотношении изображение эластограммы / изображение в B-режиме между злокачественными и доброкачественными поражениями была  0,57 ± 0,39 (95% доверительный интервал, 0.47-0.67). Рисунок 2 отображает эти результаты.

Рис. 2. Соотношение изображения эластограммы (EI) / изображения в B-режиме (В) для доброкачественных и злокачественных поражений. Примечание: Некоторые разбросанные значения наблюдений не нанесены на диаграмму из-за сокращенной оси.

Из 100 злокачественных новообразований, 99 имели соотношение изображения эластограммы / изображение в В-режиме, больше или равно 1,0. Из 130 доброкачественных новообразований, 119 имели соотношение изображение эластограммы / изображение в B-режиме меньше чем 1,0. Эти результаты показывают 99,0% чувствительность (99 из 100) и 91,5% специфичность (119 из 130). К тому же, эти результаты показали положительную прогностическую ценность 90.0% (99 из 110) и отрицательную прогностическая ценность 99,2% (119 из 120). Из доброкачественных поражений, 11 имели соотношение изображение эластограммы / изображение в В-режиме больше или равно 1,0. Пять из этих поражений имели специфические доброкачественные патологические признаки, среди них: радиальный рубец, папиллома, лимфатические узлы и кисты. В 1 случае, патологоанатомическое исследование показало неспецифическое доброкачественное поражение, 4 случая фиброаденом и 1 фиброкистозное состояние. При 1 злокачественном поражении, которое имело соотношение изображения эластичности / изображения в В-режиме менее 1,0, патологоанатомическое исследование показало инвазивную протоковую карциному.

Обсуждение

Эластография продолжает оставаться технологией, которая активно изучается специалистами для визуализации молочных желез. Количество ее пользователей продолжает увеличиваться, но в целом, еще остается низкой, так как роль самой техники остается неясной. Эластография является методом, который может быть полезен в качестве дополнительного инструмента для характеристики поражений. Однако, необходимо проведение дальнейших исследований данной технологии для того, чтобы включить ее в клиническую практику. Наша оценка визуализации плотности (эластичности) тканей показала, что эта технология может быть полезной в определении раковых поражений, с чувствительностью 99,0% (Рис. 3).

Рис. 3. 45-летняя пациентка при рутинном скрининге. Зона асимметрии площадью 1 см была выявлена при маммографии в центральной части левой молочной железы. Ультрасонография показала гипоэхогенное образование. Изображение слева является изображением в B-режиме, а изображение справа является изображением эластограммы. Поражение имеет больший размер на эластограмме, чем на изображении в В-режиме и соотношение изображения эластограммы / изображение В-режима = 1,50. Патологоанатомическое обследование показало наличие протоковой карциномы.

Недавно опубликованные результаты Barr и др. также обнаружили, что изображения эластограммы имеют высокую чувствительность для характеристики злокачественных поражений (98,6%). Для доброкачественных поражений мы обнаружили, 91,5% специфичность (Рис. 4).

Рис. 4. Исследование 29-летней пациентки для оценки уплотнения правой молочной железы после прекращения грудного вскармливания. Ультрасонография показала наличие гипоэхогенного образования в правой молочной железе на 9-часах условного циферблата. Изображение слева является изображением в B-режиме, а изображение справа является изображением при эластографии. Поражение имеет больший размер на изображении в В-режиме, чем на эластограмме и соотношение изображения эластограммы / изображение В-режима = 0,80. Патологоанатомическое обследование показало наличие галактоцеле.

Другие опубликованные исследования имели подобные результаты. Burnside и др. обнаружили, что использование эластографии может способствовать улучшению дифференциации доброкачественных и злокачественных плотных поражений в молочной железе. Их обзор показал, что по сравнению с B-режимом, изображения при эластографии имеют большую среднюю специфичность и высокую чувствительность. Как отмечено во многих исследованиях, при эластографии определяется значительная вариабельность между разными исследователями (P <0,001). Кроме того, в 2011 году Yoon и др сообщили об улучшении специфичности (20,2% -33,3%), положительной прогностической ценности (38,7-45,1%) и точности (46,7-55,4%) при объединении B-режима ультрасонографии и эластографии (P <0,001). Navarro и др. обнаружили, что специфичность эластографии была 83,1%, по сравнению с 76,9% для стандартного изображения в В-режиме, в то время как чувствительность была выше для B-режима исследования (96,6% против 69,5% при эластографии).

Несколько исследований не нашли преимуществ в визуализации патологических образований при эластографии. В том числе Sohn и соавт. не обнаружили статистически значимых различий между B-режимом и эластографией по показателям чувствительности, специфичности, положительных и отрицательных прогнозных значений или площади под кривой рабочей характеристики приемника. Кроме того, Choи др. установили, что в отношении дифференциальной диагностики твердых образований молочной железы результаты не отличаются в B-режиме ультрасонографии и эластографии.

Нами зарегистрировано 11 ложно-положительных случаев (рис. 5) и 1 ложно-отрицательный случай в нашей группе наблюдения.

Рис. 5. 41-летняя пациентка при ультразвуковом рутинном скрининге. Было выявлено образование 1,3 см в латеральной части левой молочной железы. Ультрасонография подтвердила наличие гипоэхогенного образования. Картинка слева является изображением в B-режиме, а изображение справа является эластограммой. Поражение имело больший размер на эластограмме, что привело к ложно-положительному результату, так как соотношение изображения эластограммы / изображение в В-режиме было 1,06. Патологоанатомическое исследование показало фиброаденому.

Такие случаи могут быть показателем вариабельности данных между исследователями, что связано с этой технологией. Мы обнаружили, что получить правильную эластограмму не всегда возможно, так как само поражение не всегда четко определяется, как на изображениях в B-режиме, или же само изображение, выбранное для измерения, не отражает полные данные всего поражения. Очень важно, чтобы наибольший размер поражения, измеренный на изображении в В-режиме, был также выбран и измерен при эластографии для того, чтобы получить наиболее точные измерения. Существует также вариабельность, в зависимости от того какие получены изображения и как проведены измерения. Радиолог, проводивший исследование, а также 2 специалиста ультрасонографии, независимо проводили ультразвуковое исследование и измеряли патологические образования в этом анализе, что могло бы привести к различиям в измерении очагов поражения. Такая вариабельность между исследователями была зарегистрирована в литературе ранее. Мы считаем, что эти проблемы могут быть причиной ложно-отрицательных и ложно-положительных результатов в нашем исследовании.

Поскольку эта технология находится на стадии изучения, эластографическая концепция продолжает совершенствоваться. При этом новые формы данной технологии были внедрены недавно, и сдвиговолновая эластография является одним из таких методов. В 2012 году крупное транснациональное исследование было опубликовано с целью определения эффективности сдвиговолновой эластографии в улучшении точности ультразвукового исследования молочной железы. Авторы обнаружили, что дополнительное исследование плотности патологического образования, которое определяется с помощью качественной или количественной сдвиговолновой, может уменьшить число ненужных биопсий образований категории 4а с низкой вероятностью малигнизации по классификации American College of Radiology Breast Imaging Reporting and Data System. Кроме того, авторы сообщили о том, что показатели эластичности также позволяют выявлять небольшого размера злокачественные опухоли среди овальных, ограниченных новообразований без каких-либо других подозрительных признаков при визуализации в В-режиме, что в противном случае было бы оценено, как образование третей категории согласно Breast Imaging Reporting and Data System. Анализ данного исследования показал, что оно улучшает показатели специфичности ультразвукового исследования образований молочной железы без потери чувствительности. Такое исследование является перспективным и дает потенциальным пользователям этой технологии уверенность в использовании эластографии.

Дополнительная ультразвуковая техника, которая имеет высокую специфичность, может существенно уменьшить необходимость в проведении биопсии или дополнительных обследований для доброкачественных поражений, что связанно с формированием тревожного синдрома у пациентов. Эластография в клинической практике является дополнительным исследованием, которое может быть эффективным для характеристики поражений молочной железы. Как показано в многоцентровом исследовании, опубликованном Barr и др. в 2012 высокая специфичность и отрицательное прогностическое значение при эластографии способствуют уменьшению количества ненужных биопсий при доброкачественных процессах, а также подтверждают необходимость выполнения биопсии злокачественных опухолей. Наши результаты исследования поддерживают эту идею, поскольку мы выявили 99,0% чувствительность и 91,5% специфичность. Существует большая необходимость в продолжении исследования эффективности эластографии для установлении стандартов визуализации патологии молочных желез, а также для определения роли данной технологии в выявлении и диагностике рака молочной железы.