ИНТРАОПЕРАЦИОННАЯ ЦИТОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА В ТОРАКАЛЬНОЙ ХИРУРГИИ Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ф

Новости клинической цитологии России 2022, т.26, №3, с. 05-10

Russian News of Clinical Cytology 2022, vol.26, № 3, pp. 05-10

https://doi.org/10.24412/1562-4943-2022-3-0001

ИНТРАОПЕРАЦИОННАЯ ЦИТОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА В ТОРАКАЛЬНОЙ ХИРУРГИИ

И.Б. БАРАНОВА^, О.Б. ГОРЮШКИНА

Московский научно-исследовательский онкологический институт имени П. А Герцена - филиал ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Минздрава России (МНИОИ им. ПА Герцена - филиал ФГБУ «НМИЦ Радиологии» Минздрава России). Москва, Российская Федерация

РЕЗЮМЕ

Введение. Несмотря на развитие технологий доо-перационной диагностики заболеваний легких, в частности визуализационных методов - КТ, МРТ, а также малоинвазивных методов морфологической диагностики - пункция под контролем ЭндоУЗИ, срочная ин-траоперационная морфологическая диагностика, по-прежнему, играет важную роль и может определять тактику хирурга во время операции, позволяет избежать повторных операций или излишне обширных оперативных вмешательств. Цель. Рассчитать показатели диагностической точности, чувствительности, специфичности, положительного и отрицательного прогностических значений срочного интраопераопе-рационного цитологического исследования опухолей и злокачественных новообразований, а также показатели диагностической эффективности цитологического исследования в установлении специфического диагноза в группе доброкачественных образований при торакальных вмешательствах. Материал и методы. Ретроспективное исследование, за пятилетний период - 2017-2021 гг., на базе отделения онкоцитологии МНИОИ им. П.А. Герцена - филиал ФГБУ «НМИЦ Радиологии» МЗ РФ. В исследование включены результаты 203 случаев интраоперационного цитологического исследования материала, полученного при интрато-ракальных операциях. Результат гистологического исследования соответствующего операционного материала имелся для всех 203 случаев. В исследование включены мазки-отпечатки, соскобы, пунктаты опухолевых образований или патологических изменений, соскобы с краев резекции бронхов, мазки-отпечатки лимфатических узлов, плевральные выпотные жидкости. Окрашивание проводилось с использованием Лейкодиф 200, время выполнения исследования составляло около 10-15 минут. Результаты. По результатам цито-гистологического сопоставления было выявлено 24 ложноотрицательных случая и 2 ложно-положительных. Рассчитаны диагностические показатели интраопераоперационного цитологического

исследования опухолей при торакальных вмешательствах. Чувствительность и специфичность составили 84% и 96% соответственно. Прогностическая ценность положительного и отрицательного результата - 98% и 76% соответственно, диагностическая точность - 88%. Чувствительность и специфичность интраоперационного цитологического исследования злокачественных опухолей составили 86,73 и 100,00% соответственно, прогностическая ценность положительного и отрицательного результата - 100,00% и 66,67% соответственно, диагностическая точность - 89,51%. Показатели диагностической эффективности цитологического исследования в установлении специфического диагноза в группе доброкачественных образований следующие: чувствительность - 60%, специфичность - 93%, прогностическая ценность положительного и отрицательного результата - 75,00% и 87,88% соответственно, диагностическая точность 85%. Обсуждение. Эффективность интраоперационной цитологической диагностики зависит от многих факторов, среди них: качество взятия материала хирургом, или в некоторых случаях непосредственно цитологом, учет клинико-анамнестических данных, данных методов визуализации.

Ключевые слова: интраопераоперационное цитологическое исследование, торакальная хирургия, диагностическая точность, чувствительность, специфичность.

Информация об авторах:

Баранова И.Б. - м.н.с. отделения онкоцитологии отдела онкоморфологии Московского научно-исследовательского онкологического института имени П.А. Герцена - филиал ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Минздрава России;

https://orcid.org/ 0000-0001-5899-7577 Горюшкина О.Б. - врач отделения онкоцитологии отдела онкоморфологии Московского научно-иссле-

довательского онкологического института имени П.А. Герцена - филиал ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Минздрава России;

https://orcid.org/0000-0001-6348-9796

Автор, ответственный за переписку:

Ирина Борисовна Баранова - e-mail: [email protected]

Как цитировать:

Баранова И.Б., Горюшкина О.Б. Интраоперационная цитологическая диагностика в торакальной хирургии. Новости клинической цитологии России. 2022;26(3):5-10. https://doi.org/10.24412/1562-4943-2022-3-0001

Введение

Несмотря на развитие технологий в области до-операционной диагностики заболеваний легких, в частности визуализационных методов (компьютерная томография), малоинвазивных методов морфологической диагностики (тонкоигольная аспирационная пункция под контролем Эндо-УЗИ), срочная интраоперационная морфологическая диагностика, по-прежнему, играет важную роль и может определять тактику хирурга во время операции, позволяет избежать повторных операций или излишне обширных оперативных вмешательств. Целью интраоперационной морфологической диагностики является адекватное выполнение хирургического вмешательства.

В настоящее время заболеваемость периферическим раком легкого увеличивается, особенно растет доля аденокарцином. Прогресс в радиологических методах позволяет обнаружить мелкие очаги в легких, которые недоступны для доопера-ционной морфологической диагностики, что ведет к увеличению количества интраоперационных исследований.

Золотым стандартом срочной интраоперацион-ной морфологической диагностики при интрато-ракальных вмешательствах является гистологическое исследование замороженных срезов. Однако следует отметить, что гистологические препараты изготовленные из криостатных срезов имеют гораздо более низкое качество, чем после приготовления парафиновых блоков при плановом исследовании. Срочное гистологическое исследование проводится в течение 20-30 минут. Кроме того имеется ряд сложностей при исследовании замороженных срезов образцов небольшого размера [1, 2]. Так, МагсЬеу8ку АМ и соавт. [1] приводят следующие значения чувствительности и специфичности срочной гистологической дигностики опухолевых образований: 86.9% - для опухолевых узлов размером менее 1,1 см в диаметре и 94.1% - для опухолевых узлов размером 1,1-1,5 см. Диагностическая точность была статистически значимо выше при образованиях размером более 1 см (р=0,05).

Альтернативным методом является цитологическое исследование материала. Метод отлича-

ется быстротой, низкой стоимостью, достаточно высокой диагностической точностью. Также в литературе описаны такие методики как OSNA (One-step nucleic acid amplification) - молекуляр-но-генетический метод для оценки лимфатических узлов на предмет метастазов [3], а также метод исследования краев резекции с помощью техники «Stapler-lavage» (цитологического исследование с применением иммуноцитохимии для оценки краев резекции) [4]. К задачам морфологического интраоперационного исследования относят морфологическую верификацию диагноза после неудачных попыток или невозможности дооперационной диагностики, а также при несоответствии морфологического диагноза операционным находкам, уточнение степени распространенности опухолевого процесса путем изучения зон регионарного метастазирования, абластич-ности краев резекции. В некоторых случаях задачей является контроль информативности взятого материала для последующих плановых исследований. [5]

Показания для срочного цитологического или гистологического исследования определяет оперирующий хирург.

Материалом служат соскобы, мазки-отпечатки, пунктаты образования, соскобы с краев резекции. Также применяется срочное иммунофлуоресцент-ное исследование с маркером BerEp4 для интрао-перационного исследования плевральных выпотов.

Цель

Рассчитать показатели диагностической точности, чувствительности, специфичности, положительного и отрицательного прогностических значений срочного интраопераоперационного цитологического исследования опухолей, злокачественных новообразований, а также показатели диагностической эффективности цитологического исследования в установлении специфического диагноза в группе доброкачественных образований при торакальных вмешательствах.

Материал и методы

На базе отделения онкоцитологии МНИОИ им. П.А. Герцена - филиал ФГБУ «НМИЦ Радиологии» МЗ РФ проведено ретроспективное исследование. В исследование включены результаты 203 случаев интраоперационного цитологического исследования материала, полученного при ин-траторакальных операциях за пятилетний период - 2017-2021 гг. Результат гистологического исследования соответствующего операционного материала имелся для всех 203 случаев. В исследование включены мазки-отпечатки, соскобы, пунктаты опухолевых образований или патологических изменений, соскобы с краев резекции бронхов, мазки-отпечатки лимфатических узлов, плевральные выпотные жидкости. Наибольшее число состави-

ли исследования мазков-отпечатков, соскобов, пунктатов опухолевых образований - 144, краев резекции и лимфатических узлов - по 21, плевральной жидкости - 17. В большинстве случаев материал забирался оперирующим хирургом, в части случаев - непосредственно цитологом. Окрашивание проводилось с использованием Лейкодиф 200, время выполнения исследования составляло около 10-15 минут.

Статистическая обработка проводилась с использованием программы IBM SPSS Statistics.

Результаты

По результатам анализа соответствующих гистологических заключений доброкачественные опухоли и изменения имели место в 54 (26,6%) случаях, злокачественные - в 149 (73%).

При цито-гистологическом сопоставлении выявлено 24 ложноотрицательных случая и 2 ложно-положительных - распределение по типу исследуемого материала представлено в таблице 1.

Распределение результатов патологоанатоми-ческого исследования операционного материала в каждом из случаев цито-гистологического расхождения представлено в таблице 2.

Таблица 1

Распределение случаев с цито-гистологическим расхождением по типу исследуемого материала

Ложноотрицательные случаи (всего 24) Ложноположительные случаи (всего 2)

Опухолевые образования (мазки-отпечатки, соскобы, пунктаты) - 15 Опухолевые образования (мазки-отпечатки, соскобы, пунктаты) - 2

Плевральная жидкость - 4

Края резекции (соскоб, мазок-отпечаток) - 3

Лимфатические узлы (мазок-отпечаток) - 2

Таблица 2

Распределение результатов патологоанатомического исследования операционного материала в каждом из случаев цито-гистологического расхождения

Ложноотрицательные случаи Ложноположительные случаи

Опухолевые образования - 15 - аденокарцинома (5) - гамартома (3) - плоскоклеточный рак (2) - карциноид (1) - воспалительная миофибробластическая опухоль (1) - метастаз перитонеальной хориокарциномы с лечебным патоморфо-зом 2 степени (1) - высокодифференцированная миксофибросаркома (1) - склерозирующая пневмоцитома (1) Опухолевые образования - 2 - туберкулома (1) - склерозирующая (1)

Плевральная жидкость - 4 - аденокарцинома (2) - плоскоклеточный рак (2)

Края резекции - 3

Лимфатические узлы - 2 - лимфома Ходжкина - метастаз аденокарциномы солидно-папиллярного строения

Таблица 3

Диагностические показатели интраопераоперационного цитологического исследования опухолей при торакальных вмешательствах

Статистический показатель Значение(%) 95% ДИ

Чувствительность (Se) 84.68 77.11 - 90.52

Специфичность (Sp) 96.88 89.16 - 99.62

Прогностическая ценность положительного результата (PPV) 98.13 93.05 - 99.52

Прогностическая ценность отрицательного результата (NPV) 76.54 68.28 - 83.19

Диагностическая точность (Accuracy) 88.83 83.43 - 92.95

Таблица 4

Показатели диагностической эффективности интраоперационного цитологического исследования в группе злокачественных опухолей

Статистический показатель Значение (%) 95% ДИ

Чувствительность (Se) 86.73 79.05 - 92.38

Специфичность (Sp) 100.00 88.43 - 100.00

Прогностическая ценность положительного результата (PPV) 100.00

Прогностическая ценность отрицательного результата (NPV) 66.67 55.52 - 76.21

Диагностическая точность (Accuracy) 89.51 83.29 - 94.01

Таблица 5 Показатели диагностической эффективности цитологического исследования в установлении специфического диагноза в группе доброкачественных образований

Статистический показатель Значение(%) 95% ДИ

Чувствительность 60.00 26.24 - 87.84

Специфичность 93.55 78.58 - 99.21

Прогностическая ценность положительного результата (PPV) 75.00 41.72 - 92.63

Прогностическая ценность отрицательного результата (NPV) 87.88 77.14 - 93.97

Диагностическая точность (Accuracy) 85.37 70.83 - 94.43

Таким образом, расчитаны диагностические показатели интраопераоперационного цитологического исследования опухолей при торакальных вмешательствах. Чувствительность и специфичность составили 84 и 96% соответственно. Прогностическая ценность положительного и отрицательного результата - 98% и 76% соответственно, диагностическая точность - 88% (Таблица 3).

Также рассчитаны показатели диагностической эффективности в группе злокачественных опухолей (Таблица 4). Чувствительность и специфичность составили 86,73% и 100% соответственно. Прогностическая ценность положительного и отрицательного результата - 100% и 66% соответственно, диагностическая точность - 89,51% (Таблица 4).

Показатели диагностической эффективности цитологического исследования в установлении специфического диагноза в группе доброкачественных образований следующие: чувствительность - 60%, специфичность - 93%, прогностическая ценность положительного и отрицательного результата - 75,00% и 87,88% соответственно, диагностическая точность 85% (Таблица 5).

Обсуждение

Анализ литературы на тему интраоперацион-ной морфологической диагностики показывает ее актуальность, регулярно публикуются статьи по этой тематике. Так, в 2020 году японскими патологами опубликованы результаты исследования [6], где сравнивались диагностические показатели интраоперационного цитологического исследования мазков-отпечатков и гистологиче-

ского исследования замороженных срезов. Чувствительность, специфичность, положительное и отрицательное прогностическое значения, точность срочного интраоперационного цитологического исследования мазков-отпечатков опухолей составили 91.5%, 100%, 100%, 63.6%, 92.6% соответственно. Tomoko Sugiyama и соавт. отмечают сложность диагностики доброкачественных и low-grade опухолей по цитологическому материалу. Так, диагностическая точность в группе доброкачественных и low-grade опухолей в их исследовании составила 57,9%. Вместе с тем чувствительность срочного интраоперационного гистологического исследования замороженных срезов составила 98.2%, специфичность - 100%, PPV - 100%, NPV - 92.1%, точность - 98.5%.

Приведенные цифры согласуются с данными настоящего исследования: чувствительность цитологического исследования в установлении специфического диагноза в группе доброкачественных образований составила 60%, точность - 85,37%. Гиподиагностика отмечалась в 3 случаях легочной гамартомы, одном случае - миофибробластиче-ской опухоли и склерозирующей пневмоцитомы. Гипердиагностика - в одном случае туберкуломы и склерозирующей пневмоцитомы. Причинами расхождений являлись неудачно взятный материал, особенности самой опухоли (например в случае пунктатов гамартом - высокая плотность образования, трудность аспирации матрикса), гетерогенность и перекрывание по морфологическим характеристикам с другими опухолями (как в случаях со склерозирующей пневмоцитомой), а также редкость опухоли и недостаточное знание ее цито-морфологических характеристик.

В то же время показатели диагностической эффективности срочного цитологического исследования в группе злокачественных опухолей достаточно высокие: чувствительность и специфичность составили 86,73% и 100% соответственно, диагностическая точность - 89,51%.

Заключение

Ввиду распространенности, доступности и развития радиологических методов диагностики и, как следствие, роста случаев выявления образований малых размеров, интраоперационная диагностика при торакальных вмешательствах актуальна. Интраоперационное срочное цитологическое исследование имеет высокие показатели диагностической точности, сопоставимые с таковыми при срочном гистологическом исследовании замороженных срезов, особенно в выявлении злокачественных опухолей.

Среди аспектов, влияющих на эффективность интраоперационной цитологической диагностики можно выделить следующие: качество взятия материала хирургом, или в некоторых случаях непосредственно цитологом, учет клинико-анамнести-ческих данных и данных методов визуализации при оценке морфологической картины. Осведомленность цитологов о редких опухолях и особенностях их дифференциальной диагностики может улучшить качество интраоперационной цитологической диагностики.

Оперирующие хирурги в свою очередь должны быть осведомлены о возможностях и ограничениях интраоперационного цитологического исследования в каждом конкретном случае.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования - Б.И.Б.,

Г.О.Б.

Сбор и обработка материала - Б.И.Б., Г.О.Б.

Написание текста - Б.И.Б.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES

1. Marchevsky AM, Changsri C, Gupta I, Fuller C,

Houck W, McKenna RJ Jr. Frozen section diagnoses

of small pulmonary nodules: accuracy and clinical

implications. Ann Thorac Surg. 2004 Nov;78(5):1755-9. https://doi.Org/10.1016/j.athoracsur.2004.05.003

2. Xu X, Chung JH, Jheon S, Sung SW, Lee CT, Lee JH, Choe G. The accuracy of frozen section diagnosis of pulmonary nodules: evaluation of inflation method during intraoperative pathology consultation with cryosection. J Thorac Oncol. 2010 Jan;5(1):39-44. https://doi.org/10.1097/jto.0b013e3181c09f9c

3. Nakagawa K, Asamura H, Tsuta K, Nagai K, Yamada E, Ishii G, Mitsudomi T, Ito A, Higashiyama M, Tomita Y, Inoue M, Morii E, Matsuura N, Okumura M. The novel one-step nucleic acid amplification (OSNA) assay for the diagnosis of lymph node metastasis in patients with non-small cell lung cancer (NSCLC): Results of a multicenter prospective study. Lung Cancer. 2016 Jul;97:1-7. https://doi.org/10.1016/j.lungcan.2016.03.015

4. Kurihara N, Imai K, Takashima S, Nanjo H, Hiroshima Y, Ito S, Nomura K, Saito H, Minamiya Y. Stapler-lavage cytology using a new rapid immunocytochemistry for evaluating surgical margin status after pulmonary sublobar resection. Gen Thorac Cardiovasc Surg. 2022 Apr;70(4):359-365. https://doi.org/10.1007/s11748-021-01733-y

5. Волченко Н.Н., Борисова О.В., Ермолаева А.Г., Мельникова В.Ю., Петров А.Н., Славнова Е.Н. Срочная интраоперационная морфологическая диагностика в онкологии. Онкология. Журнал им. П.А. Герцена. 2015;4(4):5-11.

Volchenko NN, Borisova OV, Ermolaeva AG, Melnikova VYu, Petrov AN, Slavnova EN. Rapid intraoperative morphological diagnosis in oncology. P.A. Herzen Journal of Oncology. 2015;4(4):5-11. (In Russ.).

https://doi.org/10.17116/onkolog2015445-11

6. Sugiyama T, Tajiri T, Fujita H, Hiraiwa S, Toguchi S, Nomura N, Machida T, Natsuyama Y, Aruga N, Matsumoto T, Suga A, Nakagawa T, Hasebe T, Yamada S, Iwazaki M, Nakamura N. The approach of scratch-imprint cytology: Is it an alternative to frozen section for intraoperative assessment of pulmonary lesions? Pathol Int. 2020 Jan;70(1):31-39. https://doi.org/10.1111/pin.12878

7. Sugiyama T, Tajiri T, Fujita H, Hiraiwa S, Toguchi S, Nomura N, Machida T, Nakamura Y, Nakagawa T, Yamada S, Iwazaki M, Nakamura N. Diagnostic utility and pitfalls of intraoperative pulmonary imprint cytology based on final pathological diagnoses. Cytopathology. 2019 Jan;30(1):74-81. https://doi.org/10.1111/cyt.12649

INTRAOPERATIVE CYTOLOGICAL DIAGNOSTICS IN THORACIC SURGERY

I.B. BARANOVAM, O.B. GORYUSHKINA

PA Herzen Moscow Oncology Research Institute, Branch, National Medical Radiology Research Center, Ministry of Health of Russia, Moscow, Russia

Abstract

Introduction. Despite the development of technologies for preoperative diagnosis of lung diseases, in particular imaging methods - CT, MRI, as well as minimally invasive methods of morphological diagnostics - fine-needle aspiration under the control of endoultrasound, urgent intraoperative morphological diagnostics still plays an important role and can determine the surgeon's tactics during surgery, prevents reoperations or unnecessarily extensive surgical interventions. Aim. This study aimed at calculating diagnostic accuracy, sensitivity, specificity, positive and negative predictive values of urgent intraoperative cytological examination of tumors and malignant neoplasms, as well as diagnostic efficiency of intraoperative cytological examination in establishing a specific diagnosis in the group of benign lesions. Material and methods. A retrospective study, over a five-year period - 2017-2021, on the basis of the Department of Oncocytology of Herzen Moscow Oncology Research Institute, Branch of the National Medical Radiology Research Center, Moscow, Russia. The study included the results of 203 cases of intraoperative cytological examination of the material obtained during intrathoracic operations. The result of his-tological examination of the corresponding surgical material was available for all 203 cases. The study included smears-imprints, scrapings, punctures of tumor formations or pathological changes, imprints of resection margins of the bronchi, imprints of lymph nodes, pleural effusions. Staining was carried out using Leukodif 200, the examination time was about 10-15 minutes. Results. According to the results of cyto-histological comparison, 24 false-negative cases and 2 false-positive cases were identified. The diagnostic indicators of intraoperative cytological examination (during thoracic interventions) were calculated. Sensitivity and specificity were 84% and 96%, respectively. The predictive value of a positive and negative result is

98% and 76%, respectively, the diagnostic accuracy is 88%. The sensitivity and specificity of intraoperative cytological examination of malignant tumors were 86.73 and 100.00%, respectively, the predictive value of a positive and negative result is 100.00% and 66.67%, respectively, the diagnostic accuracy is 89.51%. The indicators of the diagnostic efficiency of a cytological study in establishing a specific diagnosis in the group of benign tumors are as follows: sensitivity - 60%, specificity - 93%, predictive value of a positive and negative result - 75.00% and 87.88%, respectively, diagnostic accuracy 85%. Discussion. The effectiveness of intraoperative cytological diagnostics depends on many factors, among them: the quality of material sampling by the surgeon, or in some cases directly by the cytol-ogist, taking into account clinical, anamnestic data, results of visualizing methods.

Keywords: intraoperative cytological examination, thoracic surgery, accuracy, sensitivity, specificity.

Information about the authors:

Baranova I.B. - https://orcid.org/ 0000-0001-5899-7577 Goryushkina O.B. - https://orcid.org/0000-0001-6348-9796

Corresponding author:

Irina Borisovna Baranova - e-mail: [email protected] To cite this article:

Baranova I.B., Goryushkina O.B. Intraoperative Cytological Diagnostics in Thoracic Surgery. Russian News of Clinical Cytology. 2022;26(3):5-10. https://doi.org/10.24412/1562-4943-2022-3-0001

The authors declare no conflict of interest.