КОНТРАСТНОЕ УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НОВООБРАЗОВАНИЙ ПЕЧЕНИ

По оценкам ежегодно у 782,000 пациентов диагностируется первичный рак печени и 746,000 смертельных исходов от него. Печень также является вторым наиболее распространенным местом для метастазирования, и значительно больше пациентов страдают от метастазов в печень, чем от первичного рака.

Mark Abel, MBBS, Wey Chyi Teoh, MBBS, Edward Leen, MD

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

• Ультразвуковое контрастное исследование (УКИ) является весьма эффективным в выявлении и характеристике локальных поражений печени (ЛПП), а также для мониторинга абляционной терапии.

• Ультразвуковые контрастные вещества (УКВ) являются чистыми внутрисосудистыми индикаторами с отличным профилем безопасности, которые идеально подходят для оценки изменений перфузии.

• Ограничения включают в себя плохое проникновение и нелинейное распространение артефактов.

ВВЕДЕНИЕ

По оценкам ежегодно у 782,000 пациентов диагностируется первичный рак печени и 746,000 смертельных исходов от него. Печень также является вторым наиболее распространенным местом для метастазирования, и значительно больше пациентов страдают от метастазов в печень, чем от первичного рака.

Ультразвук является наиболее часто используемым методом визуализации печени. Это недорогой, портативный, неионизирующий метод, который имеет отличный профиль безопасности. Традиционная сонография в оттенках серого и цветная допплерография все же имеют характерные ограничения. Во-первых – это то, что обнаружение ЛПП осложняется наличием аналогичной эхогенности очага поражения и окружающей паренхимы печени. Во-вторых, точная характеристика ЛПП является проблематичной при различных патологических поражениях, которые имеют особенности наложения или недискретной картины при серошкальном отображении. И в-третьих, хотя цветная и спектральная допплерография позволяет визуализировать основные динамические характеристики кровотока, она не может определять микрососудистые поражения или качественные показатели усиления.

Появление УКВ улучшило характеристику новообразований печени путем сравнения изменения динамики накопления препарата очагом поражения с соседней паренхимой печени. Кроме того, способность провести оценку ЛПП в реальном времени во всех сосудистых фазах наделяет УКИ временным разрешением, которое превосходит большинство других методов визуализации. УКИ является весьма полезным методом дифференциальной диагностики ЛПП, с точностью от 92% до 95%, по данным литературы. Его использование уменьшило частоту проведения дальнейшего исследования или биопсии.

В 2012 году Всемирная федерация по ультразвуку в медицине и биологии (WFUMB) и Европейская федерация общества по ультразвуку в медицине и биологии (EFSUMB) совместно с Азиатской федерацией общества по ультразвуку в медицине и биологии, Американским институтом ультразвука в медицине, Австралоазиатским обществом ультразвука в медицине и Международным обществом контрастного ультразвука опубликовало ряд руководящих принципов для того, чтобы стандартизировать использование УКИ при диагностических исследованиях печени.

Эта обзорная статья охватывает все технические особенности проведения УКИ, УКВ при оценке характерных новообразований печени и их использование при абляционной терапии, ограничения техники, подводные камни и перспективы на будущее.

ЧАСТЬ 1: ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ КОНТРАСТНЫЕ ВЕЩЕСТВА

Физические свойства

УКВ содержат газовые пузырьки, которые называются микропузырьками. Большая часть УКВ, которые используются в клинической практике в настоящее время, принадлежат второму поколению. Типичное второе поколение микропузырьков имеет стабильную внешнюю оболочку из тонкого (10-200 нм) биосовместимого материала (например, фосфолипиды) и внутреннее ядро гидрофобного газа (например, перфторуглерод, гексафторид серы или азот), который имеет высокомолекулярный вес, снижает растворимость и способность к диффузии. Эти свойства повышают устойчивость к артериальному давлению, что предотвращает растворение микропузырьков в кровотоке.

Микропузырьки приблизительно от 3 до 5 мкм в диаметре, что немного меньше, чем клетки красной крови человека, но гораздо больше, чем молекулы контрастных веществ для КТ и магнитно-резонансной томографиии (МРТ). Они остаются в кровеносном бассейне, потому что не могут проникать через сосудистый эндотелий в интерстиций. При этом они остаются достаточно маленькими для того, чтобы переходить в микроциркуляторное русло легочных капилляров для безопасной экскреции. Газовая составляющая УКВ экспирируется легкими примерно через  10-15 минут, в то время как оболочка либо разрушается в печени, либо экскретируется почками.

Большинство УКВ постепенно выводится из кровеносного бассейна после пятой минуты. Исключением является Sonazoid (Daiichi Sankyo, GE Токио, Токио, Япония), который остается в печени человека в течение нескольких часов. Это объясняется тем, что микропузырьки Sonazoid фагоцитируются купферовскими клетками, после того они очищаются из пула крови. Sonazoid, таким образом, сравнивается с суперпарамагнитными веществами на основе оксида железа, которые используются для МРТ визуализации печени. Это единственный коммерчески доступный УКВ с эффективной постваскулярной фазой.

 Взаимодействие микропузырьков с ультразвуком

 Несмотря на то, что микропузырьки увеличивают обратное рассеивание ультразвуковых лучей и вызывают высокоэхогенный сигнал, для эффективного контрастного изображения требуются колеблющиеся микросферы.

Природные резонансные частоты микропузырьков (при которых они производят максимальные колебания) находятся между 3 и 5 МГц. Это совпадает с частотами, которые мы используем для визуализации органов брюшной полости. При воздействии ультразвуковой волны с низким акустическим давлением, микропузырьки объемно расширяются и сжимаются контролируемым образом, и таким образом подвергаются стабильной кавитации. При высоком акустическом давлении микропузырьки достигают нестабильного размера и разрушаются, подвергаясь инерциальной кавитации (рис. 1).

Колеблющиеся микропузырьки производят асимметричные, нелинейные сигналы. Ткани человека отражают в значительной степени линейные сигналы с минимальным количеством нелинейных сигналов с низким акустическим давлением. Гармоники, возникающие из нелинейных сигналов от колеблющихся микропузырьков, обрабатываются специализированным программным обеспечением для контрастной ультрасонографии для получения изображения, которое отображает исключительно эхосигнал микропузырьков.

 Рис. 1. Колебания микропузырьков. (А) Стабильная кавитация при низком акустическом давлении. (B) Инерционная кавитация при высоком акустическом давлении.

Фазы усиления

Нормальная печень имеет двойное кровоснабжение, и примерно одна треть идет от печеночной артерии и две трети от портальной вены. Сосудистые фазы при УКИ печени схожи с КТ и МРТ, прогрессируя от артериальной до портовенозной фазы, и заканчиваются поздней (отсроченной) фазой. Усиление рисунка ЛПП на протяжении всей сосудистой фазы имеет решающее значение для их идентификации.

Артериальная фаза начинается с попадания УКВ в печеночную артерию. В зависимости от циркуляторного статуса это, как правило, происходит от 10 до 20 секунды после инъекции УКВ. Портовенозная фаза начинается тогда, когда УКВ попадает в основную портальную вену, и это происходит примерно от 30 до 45 секунды. Артериальная и портовенозная фазы перекрываются, потому что последняя длится до 45 секунд. Поздняя фаза начинается после 120 секунд и длится до исчезновения микропузырьков из циркуляторного русла, примерно от 4 до 6 минут. Дополнительная постваскулярная фаза описывается для препарата Sonazoid, которая начинается через 10 минут после инъекции и длится до часа или дольше (Таблица 1).

Таблица 1.

Показано начало сосудистых фаз и их длительность.

Побочные эффекты и противопоказания

УКВ имеют значительно лучший профиль безопасности по сравнению с контрастными веществами для КТ или МРТ, с гораздо меньшей частотой аллергических и анафилактических реакций. Они не обладают нефротоксичностью или гепатотоксичностью. Наиболее распространенные побочные эффекты включают: головокружение, тошноту/рвоту, зуд, которые обычно являются незначительными и преходящими. Некоторые пациенты могут иметь умеренную гипотензию, хотя это, скорее всего, вазовагальный ответ. Единственным противопоказанием для Sonazoid является аллергия на яйца. Другими противопоказаниями, кроме известной гиперчувствительности к гексафториду серы (SonoVue) и перфлутрену (Definity), также являются ухудшение застойной сердечной недостаточности у пациентов, острый коронарный синдром, тяжелая легочная гипертензия, острый респираторный дистресс синдром и пациенты с сердечными шунтами. Серьезные некритические побочные реакции на УКВ у пациентов с сердечными шунтами редки и встречаются примерно у 0,01% – 0,03% пациентов, большинство из которых анафилактоидные по природе. Не существует связи между использованием УКВ и увеличением риска смерти среди пациентов.

При введении УКВ, должно быть доступно реанимационное оборудование и обученный персонал для ликвидации неблагоприятных осложнений, в том числе острой анафилаксии. После инъекции УКВ пациенты должны наблюдаться как минимум в течение 30 минут перед выпиской.

УКВ не лицензированы для использования у педиатрических больных, хотя они широко назначаются по прямым показаниям у детей. Сообщается о единичных побочных эффектах, без серьезных осложнений или смертельных исходов. Существуют данные об использовании УКВ в течение беременности или во время кормления грудью.

ОБОРУДОВАНИЕ

Изображения с низким механическим индексом Механический индекс (МИ) ультразвуковой системы является приближенным выражением акустического давления передаваемого ультразвукового пучка. Чтобы свести к минимуму разрушение микропузырьков и продлить их наличие в крови, необходим низкий МИ изображения. Низкий МИ также уменьшает количество нелинейных гармонических сигналов, которые возникают в мягких тканях.

Хотя недостаточная акустическая мощность и дает слабый обратный сигнал, технологические достижения позволяют получать изображения хорошего качества при низком МИ. Это достигается за счет использования короткой последовательности импульсов, которые модулируются по амплитуде, фазе, или комбинацией обоих. Настройки МИ меньше или равно 0,3, как правило, рекомендуются для визуализации при УКИ. Оптимальные параметры визуализации различаются между производителями устройств и могут быть намного ниже.

Режим визуализации

Изображения УКИ рассматриваются с помощью режимов side-by-side или наложения ультразвуковых изображений в контрастном режиме. Автор использует вид двойного экрана, который разделяет дисплей на настроенный контрастный режим и изображение в B-режиме с низким МИ. На последнее изображение в контрастном режиме накладывается картина в B-режиме.

В-режим изображения имеет важное значение для анатомического определения структур. Кроме того, линейные отражения от биопсийной иглы или абляционного зонда, которые используются при инвазивных процедурах, не могут быть отображены только в контрастном режиме, что делает параллельную визуализацию необходимой для инструментального наведения.

Программы для анализа и количественного подсчета

Разработаны специальные программы для количественного определения перфузионных параметров и с целью объективной идентификации ЛПП путем синхронного анализа изображений при сканировании или при постпроцедурной оценке. Большинство современных продуктов программного обеспечения позволяют получить кинопетлю хорошего качества путем включения компенсации движения и/или дыхания. Примеры коммерчески доступных продуктов включают: SonoLiver (Tomtec Imaging Systems, Унтершлайсхайм, Германия), VueBox (Bracco Suisse SA—Software Applications, Женева Швейцария) и QLAB (Philips, Ботелл, Вашингтон).

При использовании таких программ картины усиления могут быть количественно оценены в виде временных кривых интенсивности, путем выбора поля зрения в пределах поражения, что позволяет проводить сравнение с соседней паренхимой печени и интервальный мониторинг наблюдения за изменениями перфузии. При включении параметрического анализа изображений, картина динамического усиления поражения может быть объективно визуализирована, что увеличивает точность диагностики (Рис. 2).

Рис. 2. Параметрическая визуализация УКИ. Динамический сосудистый рисунок в пределах поражения отображается в цвете и может быть сравнен с прилагаемой цветовой шкалой.

 ПОРЯДОК ИССЛЕДОВАНИЯ

Введение ультразвуковых контрастных веществ

Микропузырьки должны быть приготовлены согласно методическим рекомендациям производителя. УКВ могут быть введены в качестве болюсной инъекции или непрерывной инфузией.

Болюсное введение

Метод болюсного введения позволяет быстрому распределению микропузырьков в сосудистом русле печени. Контрастные инъекции должны быть выполнены через запорный клапан и 20 калибра (или более) канюлю в локтевую вену, без дополнительной трубки. УКВ дается в виде болюса с последующим быстрым введением 0,9% физиологического раствора. Дозу следует рассчитывать в соответствии с руководством производителей, чтобы обеспечить равномерное распределение УКВ и избежать артефактов от чрезмерного количества микропузырьков. Болюсные инъекции могут повторяться, если это требуется, как только ранее введенные микропузырьки исчезли. Это может быть достигнуто быстрым временным увеличением МИ, чтобы способствовать разрушению микропузырьков.

Инфузионные инъекции

До проведения инфузии УКВ, в первую очередь, подготавливают перед разбавлением физиологическим раствором в шприце. Суспензия должна быть тщательно взболтана для того, чтобы обеспечить постоянную форму микропузырьков и их равномерное распределение. Затем УКВ вводят с постоянной скоростью через инфузомат. Как только достигается устойчивый поток микропузырьков (2-3 мин.), можно определять динамические характеристики потока с помощью флэш визуализации – техники, при которой короткая серия с увеличенным акустическим давлением перекрывает пузырьки в плоскости визуализации. Микропузырьки затем накапливаются повторно, что позволяет наблюдать за характеристиками усиления. Могут потребоваться повторные серии для увеличения диагностической точности. Необходимость в дополнительном оборудовании и сложная подготовка делает этот способ введения менее предпочтительным.

Визуализация

До инъекции контраста должна осуществляться визуализация с использованием обычной серошкальной и допплерографической ультрасонографии для идентификации целевого поражения и оптимального позиционирования изображения.

Для последующей визуализации в контрастном режиме, до инъекции контраста должны быть скорректированы динамический диапазон, глубина изображения, глубина очага, и локальный размер зоны. Секундомер используется для отображения длительности фаз усиления. Запись кинопетли во время исследования позволяет провести ретроспективный покадровый обзор, так как изменения в усилении могут протекать быстро в артериальной фазе.

В первые 2 минуты исследования (артериальная и портовенозная фазы), захват изображения должен осуществляться без перерыва в одной плоскости. В поздней фазе выполняется частое прерывистое сканирование до тех пор, пока не исчезнут микропузырьки. Сосудистая фаза исследования с помощью УКВ должна длиться не менее 5-6 минут. При использовании Sonazoid, поздняя фаза исследования считается менее важной и, как правило, заменяется постваскулярной фазой изображений, которая начинается через 10 минут.

 ЧАСТЬ 2

ОЦЕНКА УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОНТРАСТНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ НОВООБРАЗОВАНИЙ ПЕЧЕНИ

 Характеристика ЛПП

Точная характеристика поражений печени может быть проблематичной. Один метод визуализации часто приводит к неубедительным или сомнительным результатам, что требует дальнейшего исследования с помощью альтернативных техник. Характеристика ЛПП является самым распространенным применением для УКИ. Этот метод способствует уверенной диагностике, когда выявляются патогномоничные характеристики усиления. В Японии УКИ признан исследованием первой линии для диагностики гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК).

До выполнения УКИ исследования, должны быть установлены медицинский анамнез пациента и факторы риска злокачественной опухоли печени. Любые предыдущие исследования печени должны быть рассмотрены и проведено их сравнение.

ХАРАКТЕРНЫЕ ДОБРОКАЧЕСТВЕННЫЕ ПОРАЖЕНИЯ

Гемангиома

Гемангиомы являются наиболее распространенными доброкачественными новообразованиями печени. Они являются разрастанием сосудистых эндотелиальных клеток и имеют мезенхимальное происхождение. Как правило, гемангиома имеет периферическое узлоподобное усиление в артериальной фазе. Она заполняется полностью или частично в портовенозной фазе и показывает изоусиление по отношению к паренхиме печени в поздней стадии (рис. 3).

Рис. 3. Неуточненное твердое узелковое образование в печени (синие стрелки): (А) Ультрасонография в В-режиме показывает четко очерченный, гипоэхогенный узелок в 8-м сегменте; (B, C) Соответствующее МРТ-изображения одного и того же поражения, Т2 гиперинтенсивное и T1 гипоинтенсивное. УКИ и МРТ с контрастным усилением оценка неуточненного узелка: (D–F) УКИ показывает картину периферического узлового усиления в артериальной фазе, с постепенным центростремительным наполнением в портовенозной фазе. Поздняя фаза отражает постоянное усиление; (G–I) МРТ с контрастным усилением, показывает аналогичные изменения в соответствующих фазах. Данные результаты на УКИ и МРТ с контрастным усилением характерны для гемангиом печени.

Правильный диагноз достигается до 95%, когда визуализируются типичные особенности. Наполнение может быть быстрым при небольшом поражении, и изображение в режиме реального времени позволяет выявить молниеносное наполнение гемангиомы, которое может быть пропущено при КТ и MРТ.

Следует соблюдать осторожность, небольшое и быстрое усиление кровотока при гемангиоме могут быть ошибочно приняты за высокодифференцированную ГЦК, в то время как неусиленные тромбированные части гемангиомы могут быть ошибочно приняты за вымывания.

Фокальная узловая гиперплазия

Фокальная узловая гиперплазия (ФУГ) – доброкачественное гиперпластическое поражение, которое развивается в ответ на существующие артериовенозные пороки развития. Характерные особенности включают: сосудистый рисунок по типу «спиц колеса», питающий сосуд, наличие центрального рубца. Уверенный диагноз иногда может быть поставлен на основе допплерографии. Одна из трех характерных особенностей может определяться в 75% поражений, размером больше, чем 3 см, уменьшение размера поражения уменьшает частоту до 30%.

После инъекции УКВ, ФУГ обычно имеют картину быстрого усиления по типу «спиц колеса», до центробежного и однородного заполнения в течение артериальной фазы. Неравномерное заполнение поражения определяется в 30% ФУГ. В портовенозной и поздней фазах поражение может оставаться с гиперусилением или стать изоусиленным. В случае, когда присутствует центральный рубец, он неусиленный или с гипоусилением (Рис. 4).

Рис. 4. ФУГ с центральным рубцом. (А-С) УКИ показывает артериальное усиление поражения с центральным рубцом. Поражение становится изоусиленным по отношению к печени в поздней фазе. Рубец остается неусиленным. (D, E) Поражение имеет похожие характеристики на КТ с контрастным усилением, с неусиленным центральным рубцом.

Изредка ФУГ поражения могут полностью вымываться, в большинстве случаев после 75 секунд. В таких случаях может быть поставлен ошибочный диагноз злокачественного поражения, если отсутствуют характерные признаки.

Гепатоцеллюлярная аденома

Гепатоцеллюлярные аденомы – редкие доброкачественные поражения, связанные с чрезмерным уровнем эстрогена. Они развиваются в основном у женщин детородного возраста и тесно связаны с оральным использованием таблетированных контрацептивов и анаболических/андрогенных стероидов. Их разрыв или злокачественное перерождение возможны, поэтому хирургическое лечение рекомендуется для гепатоцеллюлярной аденомы размером больше, чем 3 см. Артериальная фаза исследования демонстрирует периферическое гиперусиление с последующим быстрым центростремительным наполнением. Они становятся изоусиленными в портовенозной и в поздней фазах. Иногда они показывают картину небольшого вымывания, что может привести к некорректной постановке диагноза ГЦК. Хотя типичные характеристики усиления гепатоцеллюлярной аденомы не являются патогномоничными, семейный анамнез и история болезни пациента может помочь для ее идентификации.

Кистозные поражения

Простые кисты часто могут быть эффективно диагностированы с помощью обычного ультразвукового исследования, где они проявляются как тонкостенные, четко очерченные анэхогенные повреждения с дистальным акустическим усилением. Дебрис или геморрагический компонент внутри кисты значительно затрудняет дифференциальную диагностику от твердого узелка. УКИ эффективна для оценки сложных кист в связи с отсутствием интракистозного плотного усиления или усиления ободка узла, что исключает злокачественное заболевание (рис. 5).

 Инфекция/воспаление

Абсцессы печени могут иметь признаки артериального усиления в пределах их стенок и перегородок, в результате чего они имеют картину пчелиных сот. Если признаки гиперусиления очевидны то, как правило, регистрируется раннее вымывание в течение 30 секунд после инъекции контраста. Отсутствие усиления жидкостных участков является наиболее характерной особенностью. Редкие воспалительные псевдоопухоли имеют вариабельную картину усиления на всех этапах, без существенных отличительных особенностей при УКИ.

Фокальные жировые изменения

Фокальная жировая инфильтрация (эхогенная) и фокальное жировое перерождение (гипоэхогенное), как правило, развиваются вокруг круглой связки, рядом с ямкой желчного пузыря и прилегающих ворот печени. Атипичная локализация может затруднять постановку диагноза. Очень важным является дифференциальная диагностика от злокачественных поражений у пациентов с высоким риском. Изображения УКИ отражают фокальные жировые изменения как области с изоусилением, в сравнении с окружающей паренхимой печени, во всех сосудистых фазах (рис. 6).

Рис. 6. Фокальная жировая инфильтрация. (А) Изображение в В-режиме показывает нечеткую гиперэхогенную область впереди от основной портальной вены (оранжевая стрелка). (B, C) Гиперэхогенная область остается в состоянии изоусиления по отношению к печени в конце артериальной и портовенозной фаз при УКИ.

 ХАРАКТЕРНЫЕ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫЕ ПОРАЖЕНИЯ

Цирроз печени является предрасполагающим фактором развития ГЦК, при этом 90% ГЦК имеют ступенчатое прогрессирование. Регенеративные узелки, которые формируются во время попытки печени восстановить цирротическую ткань, имеют двойное кровоснабжение, похожее на нормальную паренхиму печени. Прогрессирование дисплазии узелка приводит к потере нормального артериального и портовенозного кровоснабжения. При дальнейшем развитии ГЦК, очаг поражения кровоснабжается из аномальных непарных артерий, что приводит к чистой артериализации опухоли. Этот ангиогенез увеличивается пропорционально прогрессированию опухоли к низкодифференцированной ГЦК (рис. 7).

Рис. 7. Патогенез ГЦК. Изменения в кровоснабжении при прогрессировании поражения от регенеративного узелка до низкодифференцированной ГЦК. RN – регенеративный узелок, DN – диспластический узелок, WD – хорошо диференцированная, PD – плохо диференцированная, HCC – гепатоцелюлярная карцинома. Синий цвет – нормальное артериальное кровоснабжение, красный цвет – нормальное портовенозное кровоснабжение, зеленый – ненормальное артериальное кровоснабжение.

Хотя ГЦК обычно развивается на фоне цирроза печени, она также может развиваться и в нормальной печени. Некоторые состояния, такие как неалкогольная жировая патология печени, как известно, способствуют канцерогенезу в печени при отсутствии цирроза.

Регенеративный узелок

Типичный регенеративный узелок показывает изоусиление во всех фазах.

 Диспластический узелок

Диспластический узелок – скопление гепатоцитов, которые содержат диспластические характеристики, но не отвечают гистологическим критериям злокачественного процесса. С увеличением дисплазии интранодулярные портальные тракты исчезают и заменяются непарными артериями в зависимости от степени дисплазии. Диспластический узелок может проявляться гипоусилением, изоусилением или гиперусилением в артериальной фазе, и переходит в состояние изоусиления или минимального гипоусиления, во время портовенозной и поздней фаз. Диспластические узелки высокой степени (ДУВС) могут иметь характеристики усиления, подобные высокодифференцированной ГЦК. В связи с тем, что ДУВС считаются предраковыми заболеваниями, некоторые центры выступают за их резекцию или абляцию, чем за динамическое наблюдение.

 Гепатоцеллюлярная карцинома

ГЦК имеет наиболее вариабельный шаблон усиления среди всех злокачественных поражений. Классическая картина усиления для ГЦК – артериальное гиперусиление с последующим вымыванием в поздней фазе (рис. 8 и 9).

Рис. 8. Типичный образец усиления ГЦК при УКИ. (А) Практически изоэхогенное новообразование на ультрасонограмме в В-режиме. (В) Новообразование имеет однородное гиперусиление в артериальной фазе. (С) Новообразование показывает практически изоусиление по отношению к печени в портовенозной фазе. (D) Новообразование характеризуется вымыванием и гипоусилением по отношению к печени в поздней фазе.

Рис. 9. Соответствующие КТ и УКИ изображения ГЦК (красные стрелки). (A, B) КТ и УКИ изображения новообразования с артериальным усилением в 7-8сегменте. (C, D) КТ и УКИ изображения одного и того же поражения, показывают вымывание в отсроченной (поздней) фазе.

Практикующие врачи должны знать, что ГЦК могут иметь изоусиление или даже гипоусиление в течение артериальной фазы. ГЦК, как правило, имеет дисморфную, корзиноподобную картину артериального кровоснабжения с центростремительным наполнением. Питающая артерия и S-образные сосуды иногда отчетливо определяются в пределах или вблизи опухоли во время артериальной фазы. Гетерогенное усиление более характерно для опухолей большего размера.

Длительность вымывания ГЦК является переменной, хотя это происходит обычно медленнее, по сравнению с другими злокачественными опухолями. Расширенная визуализация необходима до исчезновения УКВ в сосудистой фазе (5-6 мин.) для того, чтобы не упустить из вида ГЦК (рис. 10).

Рис. 10. Вариабельность опухолевого усиления ГЦК (красные стрелки). (А) Опухоль, которая несколько гипоэхогенная на ультрасонограмме в В-режиме, имеет изоусиление в артериальной фазе. (B) Опухоль показывает определенное вымывание только с 3-4 минуты, что свидетельствует о необходимости продленного наблюдения, по крайней мере, 5 минут.

Чем более недифференцированная опухоль, тем быстрее она вымывается. Sonazoid показывает такие повреждения, как усиленные дефекты в постваскулярной фазе.

Иногда ГЦК имеет артериальное гиперусиление без вымывания. Это можно увидеть в высокодифференцированных ГЦК, в которых осталось существенное количество портальных трактов, при этом они и могут быть ошибочно приняты за доброкачественную патологию. Индекс настороженности при артериальном усилении поражения, следовательно, должен оставаться высоким, особенно у пациентов на фоне цирроза печени.

Портальный тромбоз, который не является редкостью при циррозе печени, повышает уровень усиления в артериальной фазе и уменьшает усиление паренхимы печени в портовенозной фазе. Это может уменьшить несоответствие между очень артериализированной ГЦК и прилегающей тканью печени, что затрудняет характеристику поражений.

Холангиокарцинома

Большинство холангиокарцином в артериальной фазе имеют гиперусиление из-за неоангиогенеза. Существует четыре различных шаблона артериального усиления: периферийное усиление ободка, гетерогенное гиперусиление, однородное гиперусиление и гетерогенное гипоусиление. Опухоли с высокой концентрацией раковых клеток проявляют повышенное артериальное гиперусиление, в то время как поражения с пропорционально большим содержанием фиброзной ткани усиливаются менее. Картина периферического усиления ободка чаще определяется в печени без сопутствующей патологии, в то время как гетерогенное гиперусиление является более характерным для больных с циррозом печени или хроническим гепатитом. Перидуктальная инфильтрирующая внутрипеченочная холангиокарцинома чаще всего имеет гетерогенное усиление, которое обусловлено увеличением количества фиброзной ткани. Холангиокарциномы вымываются в поздней фазе при УКИ (рис. 11), но могут характеризоваться замедлением усиления при КТ с контрастированием или МРТ с контрастированием. Втягивание поверхности печени в опухоль, как следствие фиброзной пролиферации, является полезным радиологическим признаком, который должен вызвать подозрение о наличии холангиокарциномы. Это легко определить в В-режиме изображения. Холангиокарциномы также рано вымываются, в отличие от низкодифференцированных ГЦК или метастазов.

Рис. 11. Неуточненное новообразование печени (синие стрелки). (А) КТ брюшной полости без контраста показывает нечеткое гетерогенное новообразование в 8 сегменте. (В) УКИ показывает артериальное усиление гетерогенного новообразования. (C) Поражение быстро вымывается в начале портовенозной фазы. Биопсия поражения показывает холангиокарциному.

Метастазы

Метастазы обычно отображаются при УКИ с артериальным гиперусилением, потому что опухоль содержит больше артериальных сосудов, чем окружающая паренхима печени. Быстрый рост метастазов зачастую характеризуется кольцевидным усилением или в виде ореола, что связано с наличием периферических артериальных сосудов и некротического ядра с уменьшенным сосудистым потоком (рис. 12). Метастатические поражения вымываются достаточно рано и остаются с гипоусилением, начиная с конца артериальной или с начала портовенозной фазы. Некоторые метастазы проявляются гипоусилением на протяжении всей сосудистой фазы, и это чаще встречается при первичном раке ободочной и прямой кишки и бронхогенном раке.

Рис. 12. Усиление ободка метастазов печени. (А-С) УКИ метастазов печени показывает усиление ободка в артериальной фазе с вымыванием в портовенозной и поздних фазах. Центральная часть, которая состоит из некротической ткани, неусиленная. (D, E) Соответствующая КТ с контрастированием тех же метастазов печени в артериальной и портовенозной фазах.

Метастазы могут имитировать низкодифференцированную ГЦК или холангиокарциному при УКИ. Ключевые моменты, которые помогают дифференцировать метастазы включают: историю болезни пациента, наличие цирроза (повышенная вероятность ГЦК) и множественные поражения (повышенная вероятность метастазов).

 Лимфома

Первичная лимфома печени встречается достаточно редко. Большинство случаев развиваются у пациентов с ослабленным иммунитетом, особенно, мужчины в их 50 лет. Существует небольшое количество опубликованных данных о моделях усиления печеночной лимфомы. Как сообщается, характеристики усиления являются типичными для злокачественных поражений, с гиперусилением в течение артериальной фазы и вымыванием в поздней фазе.

 Обнаружение поражений

УКИ помогает увеличить чувствительность в обнаружении поражений печени, так как способна выявлять малые опухоли до 3 мм. УКИ обнаружение малых метастазов печени также превосходит динамическую КТ при правильно выполненном исследовании. Таким образом, руководствующие принципы организаций WFUMB-ESFUMB рекомендуют использование УКИ в качестве исключающего теста для малых метастазов и абсцессов.

Вещества с постваскулярной фазой (Sonazoid), особенно полезны для этой цели, учитывая то, что злокачественные поражения, как правило, лишены купферовских клеток (рис. 13) .

Рис. 13. Обнаружение метастазов в печени. Контраст Sonazoid в постваскулярной фазе. Метастазы печени лучше визуализируются в виде дефектов усиления.

До половины всех высокодифференцированных ГЦК имеют признаки вымывания, однако, и бессосудистые поражения (например, кисты) могут быть ошибочно приняты за дефекты усиления. Таким образом, дополнительные инъекции болюса Sonazoid показаны для повторной визуализации в артериальной фазе всех обнаруженных поражений.

Интраоперационная контрастная ультрасонография

Интраоперационная ультразвуковая сонография (ИО-УЗ) используется для того, чтобы помочь хирургу принять решение во время резекции печени путем выявления ФПП. Добавление УКВ (ИО-УКИ), как показано, является более чувствительным методом, чем КТ с контрастированием, МРТ с контрастированием и ИО-УЗ, для выявления и характеристики поражений. ИО-УКИ может изменить объем хирургического вмешательства от 25% до 30% случаев. Это приводит к более высокой частоте эффективных лечебных процедур, меньшей частоте резидуальных опухолевых краев и увеличению частоты органосохраняющих операций. Для выполнения ИО-УКИ рекомендуется применение специальных высокочастотных интраоперационных датчиков. Продолжительность контрастного усиления короче при ИО-УКИ, потому что микропузырьки разрушаются быстрее, из-за близости датчика к печени.

 УКИ при абляционной терапии

УКИ улучшает возможность адекватного размещения датчика, более четко изображая опухоли меньшего размера и повышая контрастное разрешение между периферической зоной поражения и окружающими тканями. Исследования показали, что добавление УКВ для ультразвукового наведения при проведении вмешательств, приводит к улучшению результатов аблятивных процедур по сравнению с ультрасонографией без контрастирования. УКИ особенно эффективно тогда, когда КТ с контрастированием, МРТ с контрастированием или стандартная сонография не могут четко визуализировать зону поражения.

Перипроцедурное УКИ показало сопоставимые результаты по сравнению с КТ с контрастированием, при обнаружении в течение 24 часов резидуальной опухолевой ткани и определения успеха лечения. Остаточные поражения, которые определяются сразу после абляционного лечения, могут быть немедленно устранены, исключая необходимость повторного обезболивания и увеличения сроков пребывания в больнице. УКИ должно быть выполнено примерно через 5 минут после абляции, для обеспечения отвода газа, который образуется во время процедуры (рис. 14).

Рис. 14. УКИ при абляционной терапии. (А) Преабляционная УКИ подтверждает присутствие артериального усиления ГЦК (оранжевый треугольник). (В) Изображение поражения в В-режиме, полученное в ходе радиочастотной абляции. Обратите внимание на наличие абляционной иглы (оранжевая звезда). Наличие газа (артефактов «кольцо, обращенное вниз» с тенью) затрудняет оценку этого поражения сразу после терапии. (С, D) Постабляционное УКИ показывает гладкий, слегка гиперемированный ободок. Это не должно быть ошибочно принято за остаточную опухоль. Постабляционная зона не усиливается в портовенозной поздней фазе.

Постабляционный мониторинг с помощью УКИ также полезен для обнаружения локальных рецидивов. Рентгенолог должен иметь ввиду сохранение усиления гиперваскуляризированного ободка, который часто определяется в течение месяца после лечения, и это не должно быть ошибочно принято за рецидив опухоли.

Ограничения

УКИ страдает от тех же ограничений, как и стандартная ультрасонография, поэтому плохое качество сканирования без контрастирования вряд ли обеспечит хорошее качество УКИ изображения. Поддиафрагмальные поражения могут быть сложными для обнаружения и их характеристики. Кроме того, проблематичным является изображение глубоких поражений, особенно у пациентов, которые страдают ожирением или которые имеют серьезную жировую дистрофию печени или цирроз. Практикующие врачи должны знать, что ультразвуковые волны ослабляются микропузырьками, и это явление известно как самозатенение. Это является важным потому, что чрезмерно высокая доза микропузырьков ограничивает проникновение. Кроме того, когда ультразвуковые волны распространяются через микропузырьки, они изменяются и вносят свой вклад в формирование нелинейного эхосигнала (нелинейное распространение), что приводит к появлению артефактов в дальнем поле.

Хотя наименьшее обнаруживаемое поражение при УКИ от 3 до 5 мм, диагностический доверительный интервал увеличивается при размере поражения более 1 см. Это не является неожиданным, так как чем меньше поражение, тем труднее оценить его шаблон усиления.

Подводные камни

Важно помнить о возможном перекрытии шаблонов усиления доброкачественных и злокачественных поражений. Bhayana и др. сообщают о 97% раковых опухолей, у которых определялось вымывание и этот факт имеет положительную прогностическую ценность в 72%. Хотя вымывание контраста является ключевым элементом для дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных поражений, примерно 30% доброкачественных поражений имеют признак вымывания, в то время как некоторые ГЦК его не имеют.

Возможность дифференцировать опухоли значительно более сложный процесс, со специфичностью только 64%. Классическое артериальное гиперусиление с последующим вымыванием определяется не только при ГЦК, но также и при холангиокарциноме, лимфоме и метастазах.

ГЦК на сегодняшний день является наиболее распространенной злокачественной опухолью, которая в большинстве случаев характеризуется медленным вымыванием. В сомнительных случаях рекомендуется дополнительное проведение КТ с контрастированием или МРТ с контрастированием. Для гистологической корреляции рекомендуется биопсия, в случае если диагноз остается сомнительным.

ЧАСТЬ 3:

ПЕРСПЕКТИВЫ

Количественное определение перфузии опухоли

Изучение критериев реакции солидных опухолей является современным стандартом, используемым для оценки ответа на лечение рака печени. Однако, они предназначены для измерения уменьшения объемов опухолей после цитостатической терапии, ограничивая их эффективность оценкой реакции на цитостатические препараты. Как чисто внутрисосудистые вещества, микропузырьки идеально подходят для количественного измерения перфузии. Динамическое УКИ является потенциальным биомаркером для оценки ответа на лечение, особенно для антиангиогенных веществ.

3-D и 4-D исследования с микропузырьками

3-D визуализация позволяет провести более качественную оценку морфологии и объема всей опухоли, тогда как 4-D визуализация позволяет оценить 3-D изображения в режиме реального времени. Одновременное использование многосрезового пакета программного обеспечения, который отображает полученную 3-D картину в виде последовательных изображений, что позволяет эффективно обнаруживать небольшие поражения (Рис. 15).

Рис. 15. 3-D ультрасонография. (А) Формирование 3-D изображения наложением мультисрезов при исследовании всей постабляционной зоны. При этом объем (плотной) рецидивной опухоли может быть оценен лучше. (B) 3-D визуализиция ФУГ показывает ее центральную артерию и ответвление ветвей.

3-D визуализация в режиме реального времени может также улучшить определение характеристик васкуляризации ФПП.

Таргетная (прицельная) визуализация

Микропузырьки, покрытые поверхностными антигенами, нацеленные на конкретные клеточные рецепторы, находятся в стадии разработки. Их цели включают: фактор роста эндотелия сосудов 2 и avb3 интегрин. Эти разработки могут оказаться ценным в обнаружении поражений и их дифференциальной диагностике. Это также может помочь облегчить планирование лечения путем выявления клеточных поверхностных мутаций, которые восприимчивы или непроницаемы для определённых режимов лечения.

РЕЗЮМЕ

УКИ –  ценный диагностический инструмент, который является экономически эффективным, безопасным и не обладает ионизирующим излучением. Его применение в режиме реального времени и использование чисто внутрисосудистых контрастных веществ – уникальные особенности, которых нет у других методов визуализации. Непрерывные технологические достижения и улучшение методов контрастирования необходимы для того, чтобы твердо установить роль УКИ при визуализации печени. Для проведения исследований рекомендуем использовать аппарат от компании GE Voluson E8.