CC BY
0
ВЕСТНИК РОССИЙСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РЕНТГЕНОРАДИОЛОГИИ (ВЕСТНИК РНЦРР), 2023, Т. 2023, № 4
ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ. ЛУЧЕВАЯ ДИАГНОСТИКА
Компьютерно-томографический мониторинг ледяной сферы при криоаблации метастатических опухолей костей
И.А. Буровик 13, Г.Г. Прохоров 1, С.С. Багненко 14, П.В. Балахнин 1, Г.В. Зиновьев 1, А.К. Носов 1, Д.Г. Прохоров 2, А.А. Архицкая 15, В.В. Нестерова 1,6
1 ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Петрова» МЗ РФ, Россия, 197758, г. Санкт-Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, д. 68
2 ФГБУ «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А.М. Гранова» МЗ РФ, Россия, 197758, г. Санкт-Петербург, поселок Песочный, ул. Ленинградская, д. 70
3 ФГБУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет», Россия, 199034, г. Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7-9
4 ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» МЗ РФ, Россия, 194100, г. Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2
5 ГБУЗ «Ленинградский областной клинический онкологический диспансер имени Л.Д. Романа», Россия, 187555, Ленинградская обл., Тихвин, ул. Карла Маркса, д. 66
6 ФГБОУ ВО «Северо-западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» МЗ РФ, Россия, 191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, д. 41
Для цитирования: Буровик И.А., Прохоров ГГ., Багненко С.С., Балахнин П.В., Зиновьев Г.В., Носов А.К., Прохоров Д.Г., Архицкая А.А., Нестерова В.В. Компьютерно-томографический мониторинг ледяной сферы при криоаблации метастатических опухолей костей. Вестник Российского научного центра рентгенорадиологии. 2024; 2024(1): 1-13. EDN: КРПОг
Адрес для корреспонденции: Илья Александрович Буровик, burovick_ilya@mail.ru
Статья поступила в редакцию 28.12.2023.; одобрена после рецензирования 15.02.2024; принята к публикации 22.02.2024.
Резюме
Пункционная чрескожная криоаблация (ЧКА) - один из методов локального лечения, применяемых при олигометастатическом поражении костей. Успех процедуры во многом зависит от достижения целевых показателей температуры во всей массе опухоли, что обуславливает актуальность эффективного интраоперационного мониторинга границ ледяной сферы.
Целью данной работы явился поиск путей улучшения определения границ ледяной сферы при проведении криоаблации метастатических опухолей костей под контролем компьютерной томографии.
В ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России были выполнены 106 процедур ЧКА у 84 пациентов в возрасте от 35 до 74 лет с метастазами в костях. Размеры очагов варьировали от 7 до 101 мм (40,3±17,7 мм). Показанием к операции являлись олигометастатичекое поражение скелета и/или связанный с этим поражением болевой синдром 4 и более баллов по визуально-аналоговой шкале.
Были предложены способы определения границ ледяной сферы в случае ее нечеткой визуализации при КТ. При проведении 56 процедур (53 %), когда внутрикостная часть ледяной сферы была не видна, границы ледяного фронта моделировали с учетом изменений в мягких тканях на уровне метастаза путем достраивания соответствующей невидимой части сферы. В
1
24 случаях (23 %) в связи с артефактами от криозондов при аксиальном сканировании применялся способ КТ сканирования с наклоном гентри томографа, позволивший улучшить качество визуализации.
Предложенные способы позволяют повысить эффективность интраоперационного мониторинга процесса ЧКА при метастатическом поражении костей, что может способствовать улучшению результатов лечения.
Ключевые слова: метастатические опухоли костей, чрескожная криоабляция (ЧКА), компьютерная томография (КТ), компьютерно-томографический мониторинг, ледяная сфера.
Computed tomography monitoring of the ice ball during cryoablation of metastatic bone tumors
I.A. Burovik 1'3, G.G. Prokhorov S.S. Bagnenko M, P.V. Balakhnin G.V. Zinoviev 1, A.K. Nosov 1, D.G. Prokhorov 2, A.A. Arkhitskaya 1,5 V.V. Nesterova 1,6
1 N.N. Petrov NMRC of Oncology, 68, Leningradskaya St., Pesochniy, Saint Petersburg, 197758, Russia
2 A.M. Granov RRCRST, 70, Leningradskaya St., Pesochniy, Saint Petersburg, 197758, Russia
3 Saint-Petersburg State University, 7/9 Universitetskaya embankment, Saint Petersburg, 199034, Russia
4 Saint-Petersburg State Pediatric Medical University, 2, Litovskaya St., Saint Petersburg, 2194100, Russia
5 L.D. Roman Leningrad Regional Clinical Oncological Dispensary, 66, Karl Marx St., Tikhvin, Leningrad Region, 187555, Russia
6 I.I. Mechnikov North-Western State Medical University, 41 Kirochnaya St., Saint Petersburg, 191015, Russia
For Citation: Burovik I.A., Prokhorov G.G., Bagnenko S.S., Balakhnin P.V., Zinoviev G.V., Nosov A.K, Prokhorov D.G., Arkhitskaya A.A., Nesterova V.V. Computed tomography monitoring of the ice ball during cryoablation of metastatic bone tumors. Vestnik of the Russian Scientific Center of Roentgenoradiology. 2024; 2024(1): 1-13. (In Russ.). EDN: KPFTGZ
Address for correspondence: Ilya A. Burovik, burovick_ilya@mail.ru
The article was submitted on December 28, 2023; approved after reviewing on February 15, 2024; accepted for publication on February 22, 2024.
Summary
Percutaneous imaging-guided cryoablation (PICA) is one of the methods of oligometastatic bone lesions local treatment. The success of the percutaneous cryoablation depends on the achievement target temperature in the tumor, which determines the relevance of effective intraoperative monitoring of the boundaries of the ice ball.
This work aimed to find ways to improve the definition of the boundaries of the ice ball during cryoablation of bone metastases under CT guidance.
106 PICA were performed in 84 patients aged 35 to 74 years with bone metastases at the N.N. Petrov NMRC of Oncology. The size of bone metastases was from 7 to 101 mm (40.3±17.7 mm). Indications for surgery were oligometastatic bone lesion and/or pain of 4 or more points on a visual analogue scale.
To improve the visualization of the fuzzy boundaries of the ice ball, methods for determining the boundaries of the ice ball have been proposed. In 56 cases (53%), when the intraosseous part of the ice ball wasn't visible, the boundaries of the ice ball were designed taking into account changes in soft tissues at the level of metastases by finishing the corresponding invisible part of the ice ball.
In 24 cases (23%), due to artifacts from cryoprobes during an axial plane, the method of tilt of CT gantry was used, which allowed to improve the quality of visualization.
The proposed methods make it possible to increase the effectiveness of intraoperative monitoring of the PICA in bone metastases, which can contribute to improving treatment results.
Key words: metastatic bone tumors, percutaneous cryoablation (PCA), computed tomography (CT), computed tomography monitoring, ice ball
Введение
При четвертой стадии большого числа онкологических заболеваний нередко наблюдается метастатическое поражение костей [1]. Костная деструкция сопровождается рядом осложнений, значительно снижающих качество жизни больных [2,3]. К таким осложнениям относятся боль, патологические переломы, компрессия спинного мозга и других нервных структур, миелосупрессия, гиперкальциемия [4,5]. Лечение боли, как правило, носит комплексный характер и включает анальгетическую фармакотерапию, системную противоопухолевую терапию и методы локального воздействия. Среди последних ведущее место на сегодняшний день занимает лучевая терапия, однако нередко ее применение может быть ограничено в связи с недостаточным противоболевым эффектом, отсроченным и нестойким его характером, радиорезистентностью некоторых опухолей [6].
Аблативные технологии могут служить в качестве альтернативы лучевому лечению. При лечении опухолевых поражений костей находят свое применение радиочастотная аблация, микроволновая аблация, криоблация, воздействие высокоинтенсивным фокусированным ультразвуком, другие виды аблации [7-9]. К общим преимуществам данной группы процедур относятся хорошая переносимость, короткие сроки госпитализации, относительно низкая себестоимость, а также возможность последующего сочетания с другими методами локального и системного лечения [10]. По мнению ряда исследователей чрескожная криоблация (ЧКА) обладает более выраженным противоболевым эффектом в сравнении с методами высокотемпературного воздействия [11,12].
Одними из ведущих факторов, определяющих эффективность пункционного криоаблативного вмешательства, являются точное позиционирование зондов и достижение целевых значений температуры во всей массе опухоли. Интраоперационная визуализация и контроль границ ледяного фронта позволяют убедиться в полноте перекрытия формируемым крионекрозом зоны опухолевого поражения и обеспечивают возможность предотвращения термического повреждения критических структур (нервных стволов, полых органов, крупных сосудов). Метод компьютерной томографии во многом является оптимальным для мониторинга проведения ЧКА, так как в большинстве случаев позволяет визуализировать зону костной деструкции и наглядно контролировать как процесс установки криозондов, так и формирования ледяной сферы [13]. Однако в ряде случаев возникают затруднения в определении границ ледяного фронта, что, к примеру, может быть обусловлено нечеткой визуализацией льда в случае склеротического характера поражения или внутри прилежащей к метастатическому очагу неизмененной кости, а также при наличии артефактов от металлических элементов криозондов.
Целью данной работы явился поиск путей улучшения определения границ ледяной сферы при проведении криоаблации метастатических опухолей костей под контролем компьютерной томографии.
Методы и материалы
В ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России были выполнены 106 процедур ЧКА у 84 пациентов с метастатическими очагами в костях. В исследуемую группу вошли 55 (65 %) женщин и 29 (35 %) мужчин в возрасте от 35 до 74 лет. Среди нозологических форм преобладали рак молочной железы (32,1 % случаев), рак почки (15,5 % случаев), рак
3
предстательной железы (10,7 % случаев). Размеры очагов варьировали от 7 до 101 мм (40,3±17,7 мм). В 61 случае отмечалась литическая форма деструкции кости, у 23 пациентов наблюдался бластический характер поражения.
Показанием к операции являлись олигометастатичекое поражение скелета и/или болевой синдром, обусловленный целевым очагом, 4 и более баллов по десятибалльной цифровой шкале на фоне медикаментозной противоболевой терапии.
Решение о выполнении ЧКА принималось мультидисциплинарным консилиумом в составе хирурга-онколога, химиотерапевта, радиотерапевта, рентгенолога.
Криоаблация крупных метастатических очагов выполнялась путем проведения нескольких процедур с интервалом не более двух недель.
Процедуру ЧКА проводили в КТ-операционной. В большинстве случаев отдавалось предпочтение эндотрахеальному наркозу, реже использовали местную анестезию. Применяли «Систему медицинскую криотерапевтическую (МКС)» с жидким азотом в качестве хладагента. Используемые наборы инструментов включали криозонды диаметром от 1,5 до 3,0 мм и соответствующие им интродьюсеры со стилетами. Лучевой контроль процесса установки криозондов и аблации осуществляли с помощью компьютерного томографа с апертурой гентри 70 см. Для позиционирования инструментов в основном применяли последовательный режим компьютерно-томографического мониторинга, реже отдавали предпочтение робот-ассистированной навигации и режиму КТ-флюороскопии. В случае последовательного и флюороскопического режимов инструменты вводили в аксиальной плоскости, ориентируясь на лазерный луч разметки в апертуре гентри томографа. При необходимости получения материала для гистологического исследования перед аблацией производили трепанобиопсию. Количество используемых в рамках одной процедуры криозондов определялось в зависимости от размеров и формы очага поражения; за одну процедуру вводили от 1 до 4 криозондов. Процедура ЧКА включала два цикла охлаждения до температуры -190 °С с экспозицией 10 и 6-8 минут. Между циклами и после окончания аблации применяли режимы активного и пассивного оттаивания.
Для интраоперационной оценки аблации осуществляли КТ мониторинг ледяной сферы. Оценивали наглядность ее отображения на компьютерных томограммах, размеры, соотношение с опухолевым очагом. Критерием полноты аблации считали полное перекрытие объема опухоли ледяным шаром с распространением на прилежащие интактные ткани не менее, чем на 5 мм.
Для визуализации ледяной сферы периодически выполняли КТ сканирования зоны интереса протяженностью 40 мм с интервалом в 2-3 минуты без перемещения стола томографа. При установке криозондов в очаг литической деструкции ледяная сфера определялась в виде гиподенсной сферической зоны вокруг криокамеры (рис. 1). В процессе мониторинга ледяной сферы сопоставляли до- и интраоперационные изображения и, таким образом, оценивали глубину распространения ледяного фронта за край опухолевого образования.
о
/о
э 0
Рис. 1. КТ-мониторинг ЧКА. (а) Метастаз в большеберцовой кости рака молочной железы. (б) Внутрикостная граница ледяной сферы (стрелки).
В случаях бластических форм метастазов, небольших литических очагов, окружённых неизмененной костной тканью, а также при применении параоссального способа установки криозондов границы ледяного фронта внутри кости нередко были не видны или определялись неотчетливо. В этих случаях контур ледяной сферы достраивали с учетом видимой ее части в прилежащих мягких тканях. Данный способ позволял убедиться в полном перекрытии опухолевого очага ледяной сферой.
В связи с установкой криозондов в аксиальной плоскости относительно крупные металлические элементы инструментов нередко находились в плоскости прохождения рентгеновских лучей, что являлось причиной возникновения на КТ изображениях артефактов, затрудняющих оценку границ ледяной сферы. Для уменьшения выраженности артефактов гентри томографа отклоняли таким образом, чтобы развести плоскость, вдоль которой установлены криозонды, и плоскость сканирования. Для адекватного сопоставления полученных изображений с предоперационными лучевыми данными производили многоплоскостную реформацию первичной серии КТ, для чего на изображениях ось у отклоняли на угол, соответствующий наклону гентри томографа при интраоперационном КТ сканировании.
Результаты
Средний показатель уровня боли до процедуры криоблации составил 4,3±0,8 балла (варьировал в пределах 3-7 баллов), после миниинвазивного вмешательства - 1,3±0,5 баллов (абсолютные значения 0-5 балла); данная разница была статистически значимой (р<0,05).
В 23 случаях (25 %) ледяная сфера отчетливо определялась в кости на уровне очага поражения.
При проведении 56 процедур (53 %) границы ледяного фронта внутри кости были видны неотчетливо; их моделировали с учетом изменений в мягких тканях на уровне метастаза путем достраивания соответствующей невидимой части эллипса.
В 24 случаях (23 %) в связи с артефактами от криозондов при аксиальном сканировании применялся способ КТ сканирования с наклоном гентри томографа. Во всех случаях отмечалось улучшение визуализации ледяной сферы. При этом в 19 из этих наблюдений внутрикостные границы льда достраивались по определяемой части сферы в прилежащих к кости мягких тканях.
В 3 наблюдениях добиться качественной визуализации ледяной сферы не удалось, так как ледяной шар не распространялся за контур кости. В этих случаях предполагаемую зону аблации определяли эмпирически, с учетом известных технических характеристик криозонда соответствующего диаметра.
Применение способов определения границ ледяной сферы при проведении криоаблации метастатических поражений костей может быть проиллюстрировано следующими примерами.
Клиническое наблюдение 1
Пациент С., 70 лет. Диагноз: ацинарная аденокарцинома предстательной железы рТ3Ь^М0, Глисон 9 (4+5). Состояние после лапароскопической радикальной простатэктомии, расширенной тазовой лимфодиссекции. Прогрессирование с поражением 4-ого правого ребра и тазовых лимфоузлов. Болевой синдром. Состояние на фоне гормонотерапии.
Учитывая олигометастатический характер поражения скелета и наличие болевого синдрома в области пораженного ребра, принято решение о выполнении стереотаксической миниинвазивной пункционной криоаблации.
При предоперационном КТ сканировании определялся бластический очаг в переднебоковом отрезке 4 правого ребра протяжностью 30 мм (рис. 2а, стрелка). Для предотвращения повреждения легкого два криозонда диаметром 3,0 мм были установлены тангенциально вдоль ребра, без непосредственной перфорации кости таким образом, чтобы криокамеры прилегали к зоне опухолевых изменений на всем ее протяжении (рис. 2б).
Рис. 2. КТ-изображения пациента С., 70 лет. (а) Метастаз в ребре рака предстательной железы (стрелка). (б) Криозонды, установленные параоссально вдоль очага опухолевого поражения. (в) Ледяная сфера: контур четко виден в мягких тканях грудной стенки и прилежащем отделе лёгкого (головки стрелок). (г) Ледяная сфера: на уровне ребра границы сферы не видны, достроены с учетом изменений в прилежащих тканях (пунктирные линии).
Выполнена двухцикловая криоаблация при температуре на концах криозондов -190° С с экспозицией 10 и 8 минут. Для контроля зоны воздействия производилось периодическое КТ сканирование. Как видно на рисунке 2в, ледяная сфера вовлекает мягкие ткани грудной стенки на уровне очага деструкции и участок легкого, прилежащий к внутренней поверхности патологического очага; распространение ледяного фронта на прилежащие ткани на глубину более 5 мм свидетельствует об адекватности криотерапевтического воздействия. Однако непосредственно внутри ребра ледяная сфера не видна. Ее предполагаемые границы определены с учетом соответствующих изменений в прилежащих к кости тканях (рис. 2г), что позволяет убедиться в распространении ледяного фронта за края зоны опухолевого поражения.
В послеоперационном периоде пациент отметил полное купирование боли. При последующих плановых осмотрах возобновления болевого синдрома отмечено не было. По данным лучевых методов исследования признаков прогрессирования опухолевого процесса в зоне аблации не выявлялось.
Как демонстрирует представленное клиническое наблюдение способ моделирования внутрикостных границ ледяной сферы на основе видимой ее части в прилежащих к кости мягких тканях позволяет провести интраоперационную оценку распространения ледяного фронта за края зоны опухолевого поражения. Клиническое наблюдение 2
Пациентка Х., 47 лет. Диагноз: рак шейки матки рТШ0М0. Состояние после экстирпации матки с придатками, двусторонней подвздошной лимфодиссекции от 05.09.2019 г., курса химиолучевой терапии. Прогрессирование от июля 2021 г.: метастаз в крестце. Болевой синдром.
Учитывая олигометастатический характер поражения скелета и наличие локального болевого синдрома пациентке было рекомендовано проведение ЧКА.
При предоперационном сканировании в положении на животе в правой половине крестца на уровне 4-5 позвонков определялся очаг литической деструкции с мягкотканным компонентом размерами 47*25*38 мм. Была запланирована установка трех криозондов диаметром 3,0 мм: определены точки доступа, траектории и глубина введения инструментов.
В соответствии с планом под контролем КТ пошагово, в аксиальной плоскости, ориентируясь на лазерный луч разметки в апертуре гентри томографа, через интродьюсеры в очаг деструкции были установлены криозонды.
Начаты подача хладагента и снижение температуры.
Через 5 минут после начала охлаждения произведена оценка ледяной сферы - выполнено КТ сканирование зоны интереса протяженностью 40 мм. Как видно на рисунке 3 а, кризонды практически целиком находятся в плоскости сканирования и создают выраженные артефакты, препятствующие оценке изменений тканей в области вмешательства. Для уменьшения артефактов и увеличения соотношения «сигнал-шум» гентри томографа отклонили (рис. 3г) в сторону головного конца (относительно верхней части гентри) на 10,5 градусов (рис. 3д, синяя стрелка), разведя таким образом оси установленных криозондов и плоскость сканирования. Повторно выполнили сканирование, при этом на томограммах ледяная сфера была видна отчетливо (рис. 3в). С целью улучшения возможности сопоставления пред- и интраоперационных данных выполнили реформацию предоперационной серии КТ с отклонением оси у на соответствующий угол (10,5 градусов) (рис. 3е), что позволило получить дооперационное изображение, идентичное по плоскости среза интраоперационной томограмме с ледяной сферой. Сопоставление изображений на соответствующих уровнях подтвердило распространение ледяного шара за границы зоны опухолевой деструкции.
Рис. 3. КТ-изображения пациентки Х., 47 лет. (а) КТ скан на уровне криозондов, на фоне артефактов ледяная сфера видна неотчетливо. (б) КТ скан на уровне конца криозонда (желтая стрелка), четко видна ледяная сфера (головки стрелок). (в) Реформированное предоперационное КТ изображение, соответствующее представленному изображению на рисунке б. (г) Наклоненный гентри томографа. (д) Определение на дисплее томографа величины угла наклона гентри (синяя стрелка). (е) Реформирование серии КТ изображений на рабочей станции, угол реформации соответствует углу наклона гентри томографа.
Были выполнены два цикла криоаблации с пассивным оттаиванием между циклами и после окончания процедуры.
После пробуждения пациентка отметила выраженное уменьшение боли. При последующих плановых осмотрах выраженность болевого синдрома не превышала 1 -2 баллов. По данным лучевых методов исследования признаков прогрессирования опухолевого процесса в зоне аблации не выявлялось.
Представленное клиническое наблюдение демонстрирует возможность улучшения качества визуализации ледяной сферы при КТ мониторинге процесса ЧКА, что может способствовать повышению ее эффективности.
Обсуждение
Стандартное лечение болевого синдрома при распространенном опухолевом процессе с поражением скелета предполагает проведение системной терапии с применением противоопухолевых химиопрепаратов и бисфосфонатов. Однако в случае олигометастатического поражения или при наличии локального болевого синдрома является обоснованной комбинация системного лечения и методов локальной терапии.
В ряде исследований ЧКА продемонстрировала эффективность и экономическую обоснованность при лечении различных первичных и метастатических опухолей [14,15]. Так, в частности, в работах отечественных и зарубежных исследователей было показано, что криоаблация способна значительно снизить выраженность болевого синдрома, потребность в наркотических анальгетиках и добиться локального опухолевого контроля при метастазах в кости [16]. При данной патологии существует несколько потенциальных преимуществ ЧКА над другими методами термического воздействия. Во-первых, в отличие от радиочастотной и микроволновой аблации, область холодового повреждения (ледяная сфера) может быть визуализирована с помощью традиционных методов лучевой диагностики, таких как КТ и ультразвук. Наглядное отображение льда позволяет более уверенно прогнозировать зону аблации и надежнее избежать повреждения прилегающих критических структур, таких как полые органы и нервы. Кроме того, при проведении ЧКА имеется возможность одновременного использования несколько зондов, что позволяет как подвергать воздействию более крупные образования, так и создавать зоны аблации необходимой сложной конфигурации [17]. Также, как отмечают I. Ка2апо и соавт., гипертермические методы воздействия вызывают кратковременное раздражение местных сенсорных нервов, что потенциально может привести к усилению боли после процедуры [18]. Этот феномен гораздо реже встречается при криоаблации [19]. Следовательно, пациенты, подвергающиеся ЧКА, потенциально могут рассчитывать на более быстрый противоболевой эффект и нуждаются в более коротком периоде госпитализации. Это преимущество также позволяет проводить процедуру под местной анестезией, что может быть полезно у пациентов с коморбидностью [20].
Формирование крионекроза обусловлено как прямым цитотоксическим действием низкой температуры, приводящим к повреждению структурных элементов клеток и запуску механизма аппоптоза, так и непрямым действием, реализующимся через изменение микроокружения опухолевой клетки, в частности связанным с нарушением микроциркуляции в зоне низкотемпературного воздействия [21]. Клетки разных органов, а также разных типов опухолей обладают различной устойчивостью к низкой температуре [22]. Считается, что необратимое прямое цитотоксическое действие развивается почти во всех тканях при быстром охлаждении до температуры ниже -40 °С [23]. Однако повреждение эндотелия капилляров происходит при больших температурах (-10 ^ -20 °С), что обеспечивает в отдаленный период формирование зоны вторичного крионекроза. Необходимо учитывать, что немаловажным фактором, влияющим на развитие некробиотических изменений внутри сформированной ледяной сферы, является интенсивность перфузии соседних тканей и прилежание к области аблации крупных артерий. Активный кровоток вблизи зоны аблации обеспечивает постоянное отведение холода и быстрое согревание периферии ледяной сферы, что может способствовать сохранению по ее краю жизнеспособных опухолевых клеток. Границы ледяного шара примерно соответствуют изотерме 0 °С, где происходит фазовый переход. При КТ область аблации определяется в виде четко очерченной сферической гиподенсной зоны вокруг криозонда [24]. При проведении ЧКА для повышения радикальности процедуры необходимо стремиться обеспечить распространение ледяного фронта за границы опухоли не менее, чем на 5 мм [25]. Однако, если в мягких тканях граница фазового перехода, как правило, видна достаточно четко, то внутри кости, содержащей малое количество воды и обладающей высокой рентгеновской плотностью, эти изменения отображаются на томограммах не столь убедительно. Учитывая особенности строения и высокую теплопроводность кости, ее
промораживание будет более интенсивным в сравнении с прилежащими мягкими тканями. Поэтому в случае некачественной визуализации ледяной сферы на уровне кости представляется возможным моделирование ее недостающего сектора на основе определяемых изменений в параоссальных тканях. Подобный подход, на наш взгляд более предпочтителен, чем прогнозирование размеров ледяного шара на основе технических характеристик конкретного криозонда, так как в последнем случае эти размеры могут варьировать в зависимости от особенностей перфузии опухоли и окружающих тканей и взаимного потенциирования криозондов при их совместном использовании.
При компьютерной томографии артефакты от металлических элементов, например протезов или хирургических инструментов, снижают качество получаемых изображений. Современные компьютерные томографы оснащены алгоритмами итеративной реконструкции, позволяющими даже при наличии артефактов значительно повысить соотношение «сигнал-шум», однако для применения этих программ нужно выполнить спиральное сканирование зоны интереса, что предполагает перемещение стола томографа. Подобный подход в большинстве случаев невозможен из-за оледенения патрубков криотерапевтического аппарата и, кроме того, он требует больше времени на сам процесс КТ-исследования. В связи этим аксиальное сканирование без перемещения стола томографа является оптимальным вариантом проведения томографии. Следует учитывать, что выраженность артефактов от металла будет максимальной, когда рентгеновские лучи проходят вдоль оси криозонда и интродьюсера, и минимальной, когда в зону сканирования попадает только поперечное сечение самой криокамеры. Представленный в настоящей работе способ сканирования с отклонением гентри томографа способствует разведению плоскости сканирования и плоскости установленных криозондов, предотвращая, таким образом, появление артефактов на изображениях.
Выводы
Компьютерная томография в подавляющем большинстве случаев позволяет визуализировать ледяную сферу на этапе интраоперационного мониторинга криоаблации опухолевых поражений костей.
При затруднении визуализации ледяной сферы на уровне бластического очага поражения кости или на фоне неизменной костной ткани границу ледяного фронта можно достроить с учетом видимой части сферы в прилежащих к кости мягких тканях.
В случае выраженных артефактов от криозондов, затрудняющих оценку изменений в зоне операции, целесообразно выполнять КТ сканирование с отклоненным гентри томографа. Данный подход позволяет развести оси установленных криозондов и плоскость сканирования, что может способствовать улучшение визуализации ледяной сферы.
Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства, согласно международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией. Наибольший вклад распределен следующим образом: концепция и план исследования — И.А. Буровик, Г.Г. Прохоров; сбор и математический анализ данных — И.А. Буровик, А.А. Архицкая, Г.В. Зиновьев; подготовка рукописи — И.А.Буровик, Г.Г. Прохоров, С.С. Багненко, П.В. Балахнин, А.К. Носов, Д.Г. Прохоров, В.В. Нестерова
Финансирование. Это исследование не получило внешнего финансирования.
Соблюдение прав пациентов и правил биоэтики. Разрешение этического комитета не требовалось.
Заявление об информированном согласии. Информированное согласие было получено от всех субъектов, участвующих в исследовании.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Список литературы
1. Coleman RE. Clinical features of metastatic bone disease and risk of skeletal morbidity. Clin Cancer Res. 2006 Oct 15;12(20 Pt 2):6243s-6249s. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-06-0931.
2. Jehn CF, Diel П, Overkamp F, Kurth A, Schaefer R, Miller K, Lüftner D. Management of Metastatic Bone Disease Algorithms for Diagnostics and Treatment. Anticancer Res. 2016 Jun;36(6):2631-2637.
3. Bell R. Efficacy of ibandronate in metastatic bone disease: review of clinical data. Oncologist. 2005;10 Suppl 1:8-13. doi: 10.1634/theoncologist.10-90001-8.
4. Kawamura H, Yamaguchi T, Yano Y, Hozumi T, Takaki Y, Matsumoto H, et al. Characteristics and Prognostic Factors of Bone Metastasis in Patients With Colorectal Cancer. Dis Colon Rectum. 2018 Jun;61(6):673-678. doi: 10.1097/DCR.0000000000001071.
5. Munk PL, Rashid F, Heran MK, Papirny M, Liu DM, Malfair D, et al. Combined cementoplasty and radiofrequency ablation in the treatment of painful neoplastic lesions of bone. J Vasc Interv Radiol. 2009 Jul;20(7):903-911. doi: 10.1016/j.jvir.2009.03.035.
6. Dennis K, Makhani L, Zeng L, Lam H, Chow E. Single fraction conventional external beam radiation therapy for bone metastases: a systematic review of randomised controlled trials. Radiother Oncol. 2013 Jan;106(1):5-14. doi: 10.1016/j.radonc.2012.12.009.
7. Паньшин Г.А., Котляров П.М., Солодкий В.А., Сергеев Н.И., Ильин М.А. ФУЗ-МРТ -новая методика лечения метастатических опухолей костей под контролем магнитно-резонансной томографии. Радиология-практика. 2010;5:30-37.
8. Тепляков В.В., Карпенко В.Ю., Бухаров Д.В., Франк Г.А., Степанов С.О., Седых С.А. Радиочастотная термообляция в лечении пациентов с опухолевым поражением костей. Российский онкологический журнал. 2008; 5:15-20.
9. Bennett MI., Eisenberg E, Ahmedzai SH, Bhaskar A, O'Brien T, Mercadante S, et al. Standards for the management of cancer-related pain across Europe-A position paper from the EFIC Task Force on Cancer Pain. Eur. J. Pain. 2019 Apr; 23(4): 660-668. doi: 10.1002/ejp.1346.
10. Kurup AN, Morris JM, Callstrom MR. Ablation of Musculoskeletal Metastases. AJR Am J Roentgenol. 2017 Oct;209(4):713-721. doi: 10.2214/AJR.17.18527.
11. Буровик И.А., Прохоров Г.Г., Багненко С.С. Пункционная чрескожная стереотаксическая криоаблация в купировании боли при метастатическом поражении костей. Онкологический журнал: лучевая диагностика, лучевая терапия. 2022;1(5):65-73. doi: 10.37174/2587-7593-2022-5-1-65-73.
12. Prologo JD, Passalacqua M, Patel I, Bohnert N, Corn DJ. Image-guided cryoablation for the treatment of painful musculoskeletal metastatic disease: a single-center experience. Skeletal Radiol. 2014 Nov;43(11):1551-1559. doi: 10.1007/s00256-014-1939-x.
13. Буровик И.А., Прохоров Г.Г. Компьютерная томография как метод контроля проведения чрескожной пункционной криоабляции опухолей. Лучевая диагностика и терапия. 2019;4(10):57-65. doi: 10.22328/2079-5343-2019-10-4-57-65.
14. Bang HJ, Littrup PJ, Currier BP, Goodrich DJ, Aoun HD, Klein LC, et al. Percutaneous cryoablation of metastatic lesions from non-small-cell lung carcinoma: initial survival, local control, and cost observations. J Vasc Interv Radiol. 2012 Jun;23(6):761-769. doi: 10.1016/j.jvir.2012.02.013.
15. Welch BT, Callstrom MR, Morris JM, Kurup AN, Schmit GD, Weisbrod AJ, et al. Feasibility and oncologic control after percutaneous image guided ablation of metastatic renal cell carcinoma. J Urol. 2014 Aug;192(2):357-363. doi: 10.1016/j.juro.2014.03.006.
16. Wallace AN, McWilliams SR, Connolly SE, Symanski JS, Vaswani D, Tomasian A, et al. Percutaneous Image-Guided Cryoablation of Musculoskeletal Metastases: Pain Palliation and Local Tumor Control. J Vasc Interv Radiol. 2016 Dec;27(12):1788-1796. doi: 10.1016/j.jvir.2016.07.026.
17. Callstrom MR, Kurup AN. Percutaneous ablation for bone and soft tissue metastases--why cryoablation? Skeletal Radiol. 2009 Sep;38(9):835-839. doi: 10.1007/s00256-009-0736-4.
18. Nazario J, Hernandez J, Tam AL. Thermal ablation of painful bone metastases. Tech Vasc Interv Radiol. 2011 Sep;14(3):150-159. doi: 10.1053/j.tvir.2011.02.007.
19. Bing F, Garnon J, Tsoumakidou G, Enescu I, Ramamurthy N, Gangi A. Imaging-guided percutaneous cryotherapy of bone and soft-tissue tumors: what is the impact on the muscles around the ablation site? AJR Am J Roentgenol. 2014 Jun;202(6):1361-1365. doi: 10.2214/AJR.13.11430.
20. Thacker PG, Callstrom MR, Curry TB, Mandrekar JN, Atwell TD, Goetz MP, Rubin J. Palliation of painful metastatic disease involving bone with imaging-guided treatment: comparison of patients' immediate response to radiofrequency ablation and cryoablation. AJR Am J Roentgenol. 2011 Aug;197(2):510-515. doi: 10.2214/AJR.10.6029.
21. Erinjeri JP, Clark TW. Cryoablation: mechanism of action and devices. J Vasc Interv Radiol. 2010 Aug;21(8 Suppl):S187-191. doi: 10.1016/j.jvir.2009.12.403.
22. Rupp CC, Hoffmann NE, Schmidlin FR, Swanlund DJ, Bischof JC, Coad JE. Cryosurgical changes in the porcine kidney: histologic analysis with thermal history correlation. Cryobiology. 2002 Oct;45(2):167-182. doi: 10.1016/s0011-2240(02)00125-6.
23. Mala T, Edwin B, Tillung T, Kristian Hol P, S0reide O, Gladhaug I. Percutaneous cryoablation of colorectal liver metastases: potentiated by two consecutive freeze-thaw cycles. Cryobiology. 2003 Feb;46(1):99-102. doi: 10.1016/s0011-2240(02)00163-3.
24. Silverman SG, Tuncali K, Adams DF, Nawfel RD, Zou KH, Judy PF. CT fluoroscopy-guided abdominal interventions: techniques, results, and radiation exposure. Radiology. 1999 Sep;212(3):673-681. doi: 10.1148/radiology.212.3.r99se36673.
25. Mahnken AH, König AM, Figiel JH. Current Technique and Application of Percutaneous Cryotherapy. Rofo. 2018 Sep;190(9):836-846. English, German. doi: 10.1055/a-0598-5134.
Информация об авторах
Илья Александрович Буровик - к.м.н., заведующий отделением лучевой диагностики, старший научный сотрудник отделения диагностической и интервенционного радиологии, врач-рентгенолог, ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» МЗ РФ, Россия, г. Санкт-Петербург; ассистент кафедры онкологии федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет», Россия, Санкт-Петербург, burovick_ilya@mail.ru, ORCГО 0000-0002-4714-1228 Георгий Георгиевич Прохоров - д.м.н., профессор, ведущий научный сотрудник, врач-онколог, ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» МЗ РФ, Россия, г. Санкт-Петербург, gprokhorov@mail.ru, ORCID 0000-0001-9015-3817
Сергей Сергеевич Багненко - д.м.н., заместитель директора, заведующий научным отделением диагностической и интервенционной радиологии, врач-рентгенолог, ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» МЗ РФ, Россия, г. Санкт-Петербург; профессор кафедры современных методов диагностики и радиолучевой терапии федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Россия, Санкт-Петербург; bagnenko_ss@mail.ru, ORCID 0000-0002-4131-6293
Павел Васильевич Балахнин - к.м.н., заведующий отделением рентгенохирургических методов диагностики и лечения, врач по рентгенэндоваскулярным диагностике и лечению, ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» МЗ РФ, Россия, г. Санкт-Петербург, balahnin_p@mail.ru, ORCID 0000-0002-3042-6729
Григорий Владимирович Зиновьев - к.м.н., заведующий отделением опухолей костей, мягких тканей и кожи, доцент отдела дополнительного профессионального образования, врач-онколог, ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» МЗ РФ, Россия, г. Санкт-Петербург, ORCID 000-0003-1639-2443
Александр Константинович Носов - к.м.н., заведующий отделение онкоурологии, старший научный сотрудник, врач-онколог, ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» МЗ РФ, Россия, г. Санкт-Петербург, ORCID 0000-0003-3850-7109
Денис Георгиевич Прохоров - к.м.н., старший научный сотрудник отдела интервенционной радиологии и оперативной хирургии, врач-онколог, доцент кафедры радиологии, хирургии и онкологии ФГБУ «РНЦРХТ им. академика А.М. Гранова» МЗ РФ, Россия, г. Санкт-Петербург, grabber@mail.ru, ORCID 0000-0001-9015-3817
Анна Андреевна Архицкая - младший научный сотрудник научного отделения общей онкологии и урологии федерального государственного бюджетного учреждения «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Петрова» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Россия, Санкт-Петербург; заведующий отделением Центра амбулаторной онкологической помощи г. Тихвин (филиал государственного бюджетного учреждения здравоохранения «Ленинградский областной клинический онкологический диспансер»), oncoprotection@gmail.com, ORCID 0000-00026317-4644
Валерия Валерьевна Нестерова - врач-рентгенолог, ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» МЗ РФ, Россия, г. Санкт-Петербург; врач-рентгенолог, «Северо-западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова», Россия, Санкт-Петербург, nestlera00@gmail.com, ORCID 0009-0003-6798-5537
Information about the authors
Ilya А. Burovik - Cand. of Sci. (Med.), Senior Researcher of the Scientific Department of Diagnostic and Interventional Radiology, Head of the Department of Radiology of N.N. Petrov NMRC of Oncology of MoH of Russia, Russia, St. Petersburg; Assistant of the Department of Oncology of SPbSU, Russia, St. Petersburg; burovick ilya@mail.ru, ORCID 0000-0002-4714-1228 Georgy G. Prokhorov - Dr. of Sci. (Med.), Professor, Leading Researcher of the Scientific Department of General Oncology of N.N. Petrov NMRC of Oncology of MoH of Russia, Russia, St. Petersburg, gprokhorov@mail.ru, ORCID 0000-0001-9015-3817
Sergey S. Bagnenko - Dr. of Sci. (Med.), Associate Director of N.N. Petrov NMRC of Oncology of MoH of Russia; Russia, St. Petersburg; Professor of the Department of Modern Diagnostic Methods and Radiotherapy of SPbGPMU, 194100, Russia, St. Petersburg; bagnenko_ss@mail.ru, ORCID 0000-0002-4131-6293;
Pavel V. Balakhnin - Cand. of Sci. (Med.), Head of the Department of X-ray Surgical Methods of Diagnosis and Treatment; Doctor for X-ray Endovascular Diagnosis and Treatment of N.N. Petrov NMRC of Oncology of MoH of Russia, Russia, St. Petersburg, balahnin_p@mail.ru, ORCID 00000002-3042-6729
Grigoriy V. Zinovev - Cand. of Sci. (Med.), Head of the Department of Tumors of Bones, Soft Tissues and Skin; Associate Professor of the Department of Additional Professional Education; Oncologist of N.N. Petrov NMRC of Oncology of MoH of Russia, Russia, St. Petersburg, ORCID 000-0003-1639-2443
Alexander K. Nosov - Cand. of Sci. (Med.), Head of the Department of Oncourology, Senior Researcher, Oncologist of N.N. Petrov NMRC of Oncology of MoH of Russia, Russia, St. Petersburg, ORCID 0000-0003-3850-7109
Denis G. Prokhorov - Cand. of Sci. (Med.), Researcher of the Department of Interventional Radiology and Operative Surgery, Oncologist, Associate Professor of the Department of Radiology, Surgery and Oncology of A.M. Granov RRCRST, grabber@mail.ru, ORCID 0000-0001-9015-3817 Anna A. Arkhitskaya - Junior Researcher of the Scientific Department of General Oncology of N.N. Petrov NMRC of Oncology of MoH of Russia, Russia, St. Petersburg; Head of the Department of the Center for Outpatient Oncological Care, Russia, Tikhvin; oncoprotection@gmail.com, ORCID 00000002-6317-4644.
Valeriya V. Nesterova - Radiologist of N.N. Petrov NMRC of Oncology of MoH of Russia, Russia, St. Petersburg; Radiologist of I.I. Mechnikov NWSMU, Russia, St. Petersburg; nestlera00@gmail.com, ORCID 0009-0003-6798-5537
