CC BY
33УДК: 618.19-006+616-073.43
УЛЬТРАЗВУКОВАЯ МУЛЬТИМОДАЛЬНАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ У ПАЦИЕНТОК С НОВООБРАЗОВАНИЯМИ МОЛОЧНЫХ ЖЕЛЕЗ
Крадинова Е. А.1, Крадинов А. И.1, Туркин А. С.2, Мошкова Е. Д.1
'Кафедра лучевой диагностики и лучевой терапии, Медицинская академия имени С.И. Георгиевского, ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского», 29505', бульвар Ленина 5/7, Симферополь, Россия 2000 «КлиникЛабДиагностика», ул. Ерошенко 2б, г. Севастополь, Россия, 299008
Для корреспонденции: Крадинова Елена Алексеевна, доктор медицинских наук, профессор кафедры лучевой диагностики и лучевой терапии, Медицинская академия им. С.И. Георгиевского, ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского», e -mail: kradinova2007@ rambler.ru
For correspondence: Elena A. Kradinova, MD, Professor, Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, e-mail:
kradinova2007@rambler.ru
Information about authors:
Kradinova E. A., http://orcid.org/0000-0003-4659-5823 Kradinov A. I., http://orcid.org/0000-0003-4613-7590 Turkin A. S., http://orcid.org/0000-0002-9311-7202 Moshkova E. D., http:// orcid.org/0000-0002-5960-1738
РЕЗЮМЕ
Эластография - метод медицинской визуализации для выявления изменений в мягких тканях с оценкой их жесткости, использующийся как вспомогательный режим при ультразвуковом исследовании. С 2015г. использование эластографии рекомендуется при УЗИ молочных желез в системе BI-RADS. Наиболее важным остается применение эластографии при атрибуции пограничных категорий BI-RADS 3-4а. В литературе представлена клиническая оценка основных параметров эластографии, при этом не приведены корреляционные параллели их комбинированного использования. Определена эффективность мультипараметрической оценки в группе пациентов с патологией молочных желез и возможность использования комбинированного показателя, оцениваемого при эластографии. У 102 пациенток было проведено УЗИ с эластографией (у 57 из них был выявлен рак молочной железы). Каждый исследуемый параметр показывал недостаточную диагностическую точность, но при использовании комбинированной оценки, сочетающей 3 параметра, методика определяла положительную прогностическую ценность (92%).
В 2018 г. на клинической базе кафедры лучевой диагностике и лучевой терапии проводилась апробация технологии S-Detect Breast™ в объеме мультимодальных исследований молочной железы на аппарате экспертного уровня «Samsung HS 70А» (Sumsung Medisson, Корея, 2017 г.).
Ключевые слова: образования молочных желез, компрессионная эластография, паттерн эластографии, индекс деформации, отношение диаметров, комбинированная оценка параметров.
ULTRASOUND MULTIMODAL VISUALIZATION IN PATIENTS WITH BREAST LESIONS
Kradinova E. A.1, Kradinov A. I.1, Turkin A. S.2, Moshkova E. D.1
' Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, Simferopol, Russia 2 «ClinicLabDiagnostics», Simferopol, Russia
SUMMARY
Breast ultrasound elastography is an emerging sonographic imaging technique which provides information on breast lesions in addition to conventional ultrasonography (US) and mammography. Ultrasound elastography provides a non-invasive evaluation of the "stiffness" lesion. It increases the specificity of conventional B-mode ultrasound by more precise characterization of breast lesions. Today, two technical solutions are available for clinical use: strain elastography and shear wave elastography. Initial evaluations of these techniques in clinical trials suggest that they may substantially improve the possibility of differentiating benign from malignant breast lesions thereby limiting recourse to biopsy and considerably reducing the number of benign breast biopsy diagnoses. This article reviews the basics of this technique, how to perform the examination, image interpretation and the results of major clinical studies. Since 2015 we used BI-RADS system. The most important is the use of EG in the attribution of border categories BI-RADS 3-4a. The literature presents a clinical assessment of the main parameters of the EG, with no correlation parallels of their combined use. We evaluated the effectiveness of the multiparameter analysis of EG in the group of patients with breast lesions and used combined index. Ultrasound EG was performed in 102 patients (57 with breast cancer). Results of the study showed that combined B-mode ultrasound and elastography had 87% sensitivity, 92 % specificity.
In 2018, the S-Detect Breast ™ technology was tested in the clinical base of the Department of Radiology Diagnostics and Radiotherapy in the volume of multimodal breast research using the Samsung HS 70A expert level apparatus (Sumsung Medisson, Korea, 2017).
Key words: breast lesions, compression elastography, elastography pattern, strain index, diameter ratio, combined parameter estimation.
2019, том 22, № 1
Традиционно УЗИ молочных желез (МЖ) применяется в качестве метода скрининга, дополняющего маммографию. В последние годы оценка мультимодальных данных (схема.1) при ультразвуковом исследовании молочных желез позволила рекомендовать проведение УЗИ даже в случаях от-
рицательных результатах маммографии у женщин с плотной структурой молочной железы (МЖ), с семейным анамнезом по раку молочной железы (РМЖ) или с доказанной генетической предрасположенностью для определения тактики лечения [1; 2; 3; 10; 11].
Схема 1. УЗ - мультимодальная визуализация молочных желез.
К неинвазивным инновационным методикам визуализации молочной железы относят эластографию (ЭГ), которую называют 3-й ультразвуковой технологией после эхографии и доп-плерографии. Термин предложен в 1991 г. (США, Хьюстон). Активное внедрение ЭГ требует определения стандартизации методики для унификации результатов и повышения ее воспроизводимости. Компрессионная эластография - основана на сравнении модулей продольной упругости патологического образования и окружающих тканей, является современным информативным методом ультразвуковой диагностики опухолевой патологии поверхностно расположенных органов. При применении компрессионной ЭГ особенности деформации тканей молочных желез оцениваются по изменению размера или формы фрагмента ткани (или образования) в ответ на небольшое внешнее сжатие и декомпрессию тканей с использованием обычного УЗ датчика [4]. ЭГ позволяет рассчитывать, отображать и оценивать относительную эластичность ткани в реальном времени, контролируя качество получаемых данных. Различные цвета в зоне картирования ЭГ, отображающие степень относительной эластичности, накладываются на ультразвуковое изображение в серой шкале. Клинико-диагностическое использование ЭГ при обследовании МЖ основано на положении, что злокачественные опухоли в отличии от доброкачественных образований, обычно состоят из бо-
лее жесткой ткани вследствие десмопластической реакции, инфильтрации окружающих тканей и вовлечения протоков. Для целей клинического использования ЭГ, паттерны цветового картирования эластичности тканей молочных желез, представляющие собой различные варианты эластичности узловых образований, были классифицированы с помощью пятибалльной системы подсчета (классификация Ueno-Itoh). В работах [4; 5] сравнивали соотношение между максимальными поперечными диаметрами изображения очага в серой шкале и на ЭГ (отношение диаметров), а также числовое соотношение относительной деформации здоровой ткани (жировой «дольки») и образования (индекс деформации). В многочисленных исследованиях [6; 7; 8; 9] представлена клиническая эффективность всех 3 подходов и предложенных критериев дифференциации, что нашло свое отражение в разработанных рекомендациях применения эластогра-фии при исследовании молочных желез. С 2015 г. оценка эластичности МЖ была введена в стандарты ультразвуковой оценки BI - RADS. При этом наиболее важным является использование ЭГ при уточнении пограничных категорий BI - RADS 3-4а, предполагающих кардинально разные клинические решения, от регулярного наблюдения до немедленной инвазивной верификации. Но в клинической практике показатели ЭГ у пациенток варьируют и иногда не вполне соответствуют друг другу. Также недостаточно работ по оценке эффективности ком-
бинированной эластографической характеристики образований МЖ.
Цель данной работы - проведение мультимо-дальной оценки состояния молочных желез в популяции пациенток Республики Крым и г. Севастополя, и возможность использования комплекса показателей компрессионной эластографии для повышения эффективности клинического применения данной методики.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В период с 2016 по 2018 гг. у 102 пациенток в возрасте 57+15 лет было проведено мультимодаль-ное УЗИ с квазистатической (компрессионной) ЭГ. Включенные в исследование женщины проходили
При суммарной эластографической оценке образования, набирающие 3 или 2 балла, расценивались как злокачественные, а образования с 1 или 0 баллами считались доброкачественными. В первом случае, образованиям присваивалась категория 4а и выше, с соответствующими рекомендациями (биопсия, операция). Во втором случае образованию (при соответствующих сонографических данных) присваивалась категория 3 или даже категория 2, со стандартными рекомендациями наблюдения. Данные исследования по злокачественным образованиям сравнивались с гистологическими результатами (биопсия и/или хирургическое вмешательство). Для образований, которые расценивались как доброкачественные, результаты ЭГ сравнивались с другими неинвазивными методами лучевой диагностики (у всех пациентов выполнялась цифровая маммография, у части - МРТ с контрастированием), а также отслеживался катамнез.
Все измерения проводились независимо 2 квалифицированными врачами УЗД, в т.ч. с опытом применения компрессионной эластографии (более 300). Выявленные образования МЖ были классифицированы с использованием мультипараметри-ческих ЭГ признаков, таких как тип цветового пат-
дальнейшее регулярное наблюдение, дообследование или верификацию по стандартам BI - RADS. Мультимодальное УЗИ проводилась на аппаратах Epiq7, Affinity 70, Affinity 50 (Phillips) c использованием линейных широкополосных датчиков L12-5, L18-5, eL18-4 и режима SE. Компрессионная ЭГ выполнялась по описанной ранее методике [6; 7; 8]. Результаты сохранялись для дальнейшего редактирования петли, обработки и обсчета данных клипов эластограмм.
На основании проведенных исследований использовалась простая комбинация параметров 3-х показателей для итоговой комбинированной оценки данных ЭГ в баллах (суммарная оценка 0-3) как показано в таблице 1.
терна [7], коэффициент деформации и отношение поперечного диаметра образования на эластограм-ме и В-режиме [1]. Для дальнейшей классификации использовались следующие соответствующие пороговые значения параметров: > 3 паттерн, > 3 величина индекса деформации, > 1 величина отношения диаметров. Корреляция между анализом ЭГ, гистологическими и последующими данными была оценена с использованием теста Fisher-Yates.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Проведено мультимодальное исследование, включающее комбинированную оценку ЭГ, гистологическое исследование, данные других методов визуализации, в т. ч наблюдение в катам-незе. В обследованной группе у 57 пациенток из 102 выявленные образования оказались злокачественными. У 61 пациентки при использовании комбинированного анализа ЭГ, образование было расценено как злокачественное, а 4 из них были неправильно классифицированы (псевдопозитивные результаты). После комбинированного анализа ЭГ у 41 пациенток образование было расценено как доброкачественное, при этом у 3 пациенток по данным других неинвазивных исследований с
Таблица 1
Комбинированная оценка параметров ЭГ (баллы)
Баллы (0 -3) Цветовой паттерн ЭГ Индекс деформации Отношение диаметров
3 Положительны 3 параметра
> 3 тип паттерна > 3 величина индекса >1 величина отношения
2 Положительны 2 параметра из 3
1 Положителен 1 параметр из 3
0 < 3 тип паттерна < 3 величина индекса <1 величина отношения
__ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
2019, том 22, № 1
последовавшей верификацией оказались злокаче- метры каждого из 3-х ЭГ параметров по отдель-ственными (т.е. псевдо негативные результаты). В ности и результатов комбинированной оценки ЭГ обследованной группе пациентов сравнили пара- по баллам в таблице 2.
Таблица 2
Данные изолированной и комбинированной оценки параметров ЭГ (чел.)
Результаты Истинно позитивный Псевдо позитивный Истинно негативный Псевдо негативный
Параметры
Цветовой паттерн эластограмм 53 7 34 8
Индекс деформации 51 6 35 10
Отношение диаметров 49 3 36 14
Комбинированный эластографический анализ 57 4 41 3
В группе больных каждый ЭГ параметр (паттерн эластограммы, отношение длины, индекс деформации) показал по отдельности недостаточную диагностическую точность. муль-типараметрическая оценка демонстрировала лучшую эффективность по чувствительности и специфичности по сравнению с изолированным анализом параметров. Общая чувствительность и специфичность комбинированной ЭГ оценки составили соответственно 87% и 92%, что значительно превышало значения, полученные при раздельной оценке каждого из параметров.
ОБСУЖДЕНИЕ
ЭГ в настоящее время является дополнительной методикой при проведении УЗИ МЖ. В группе пациенток Крымского региона при характеристике новообразований МЖ использовали мультипара-метрический анализ, который включал неинвазив-ные и инвазивные методики (схема 1). Применение комбинированного эластографического анализа выявило более высокую чувствительность (87%) и специфичность(92%), чем оценка изолированных ЭГ параметров.
Использование бальной комбинированной оценки ЭГ в виде сочетания трех эластографиче-ских показателей обеспечивает более высокую положительную прогностическую ценность (ППЦ 92%), что обеспечивает более уверенное принятие клинических решений при атрибуции категории -по увеличению градации (до 4а и выше) с необходимостью биопсии или, напротив, по уменьшению категории (вплоть до 2).
Учитывая сложность обследования и диагностики патологии молочных желез (схема 2) возникла необходимость в объективной и стандартизированной оценке поражений, ко-
торые можно выявить при проведении УЗИ МЖ (для снижения ложноположительных результатов и неоправданных биопсий).
Рисунок 2. Особенности диагностики патологии МЖ
С этой целью на клинической базе кафедры лучевой диагностике и лучевой терапии проведено клиническое исследование (опыт проведения УЗИ молочных желез - 20 лет) 14 объемных образований в молочных железах у пациенток, используя систему RS-80A (компания Samsung Medison Со., Ltd, Сеул, Республика Корея). Десять пациенток, проспективно включенные в исследование, были кандидатами на биопсию молочных желез. Они прошли УЗИ, а затем, в тот же день, прицельную чрескожную биопсию.
В качестве контрольной группы были собраны данные 5 случаев подтвержденных доброкачественных новообразований, для которых уже имелись эхограммы длительного динамического наблюдения или результаты биопсии.
Оценка изображения программой S-Detect™ была выполнена во фронтальной и сагиттальной плоскости и представляет технологию для автоматического описания и классификации образований молочной железы с использованием шкалы
В1-К.А08. На мониторе была определена область с предполагаемым образованием, при этом система выполняет автоматическое оконтуривание. На основании выбранного шаблона система предлагает
Сравнительная оценка образ
классификацию и вероятную бальную оценку образования молочной железы с применением стандартного лексикона В1-К.А08 (возможна ручная корректировка всех параметров), таблица 3.
Таблица 3
аний молочной железы (чел.)
Результаты УЗИ Результаты биопсии Заключение УЗИ Заключение S-Detect
Доброкачественные образования(п=11) кисты BI-RADS 2 или 3 (типичное или вероятно доброкачественное) вероятно доброкачественное (10)
фиброаденомы BI-RADS 4а (низкий уровень подозрений) вероятно злокачественное (1)
Образования с низким риском (п=3) 2 олеогранулема 1 склерозирующий аденоз BI-RADS 4а (низкий уровень подозрений) вероятно доброкачественное (1) вероятно злокачественное (2)
В таблице 3 представлены результаты изменений в молочных железах. Окончательные диагнозы для образований были следующими: 11случаев доброкачественных образований и 3 случая поражений с низким риском. Оценка объемных образований программой 8-Ве1есГ"
совпала с результатом УЗИ в 12 из 14 случаев (85,7 %), что представлено на снимке 1-4: 3 изображения были отнесены к категории В1-КАБ8 4а, из них - 2 были интерпретированы программой 8-Ве1есГ" как вероятно злокачественные, снимок. 5-6.
Рисунки 1-4
2019, том 22, № 1
Рисун
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализ результатов проведенных исследований, свидетельствует о необходимости использования бальной комбинированной оценки ЭГ в виде сочетания трех эластографических показателей (ППЦ 92%). Перспективно использование программы S-Detect™ в комплексном исследовании женщин с патологией молочных желез (чувствительность, 85,7%).
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Conflict of interest. The authors have no conflict of interests to declare.
ЛИТЕРАТУРА
1. Заболотская Н.В., Заболотский B.C. Новые технологии в ультразвуковой маммографии Москва: Наука; 2012.
2. Рассказова Е.А., Рожкова Н.И. Скрининг для ранней диагностики рака молочной железы. Исследования и практика в медицине. 2014;1(1):45-51.
3. Фисенко Е.П. Применение классификации BI-RADS при ультразвуковом скрининге рака молочной железы. Методическое пособие для врачей ультразвуковой диагностики. М.: ООО «Фирма СТРОМ»; 2013.
4. Борсуков А.В., Морозова Т.Г., Ковалев А.В., Сафронова М.А., Иванов Ю.В, Казакова О.П., Мамошин А.В. Опыт внедрения рекомендаций по стандартизированной методике компрессонной соноэластографии поверхностных органов и структур. Медицинская визуализация. 2014;(4):122-131.
5. Вебинар: Стандартизированная методика компрессионной соноэластографии. поверхностных органов от 10.07.2014. DOI https://webinar@ sonoscape.ru.
ки 5-6
6. Varghese T. Quasi-Static Ultrasound Elastography. Ultrasound Clin. 2009;4(3):323-338.
7. Itoh A, Ueno E, Tohno E, et al. Breast disease: clinical application of US elastographyfor diagnosis. Radiology 2006;239:341-50.
8. Zhao QL, Ruan LT, Zhang H, et al. Diagnosis of solid breast lesions by elastography 5-point score and strain ratio method. European Journal of Radiology 2012;81(11):3245-9.
9. Bamber J., Cosgrove D., Dietrich C.F. et al. EFSUMB Guidelines and Recommendations on the Clinical Use of Ultrasound Elastography. Part 1: Basic Principles and Technology. Ultraschall in Med. 2013;34:169-184.
10. New ASCO Guidelines on Treating Advanced-Stage HER2-Positive Breast Cancer. Breastcancer.org. Retrieved 31 January 2019.
11. Image-Guided Ablation in Breast Cancer Treatment. Marilyn A. Roubidoux, Wei Yang, Roger Jason Stafford, 2014;17(1):49-54. DOI:https://doi. org/10.1053/j.tvir.2013.12.008.
REFERENCES
1. Zabolotskaya N.V., Zabolotsky B.C. New technologies in ultrasound mammography Moscow: Science, 2012. (In Russ).
2. Rasskazova E.A., Rozhkova N.I. Screening for early detection of breast cancer. Research and practice in medicine. 2014; 1 (1): 45-51. (In Russ).
3. Fisenko E.P. Application of the BI-RADS classification in ultrasound screening for breast cancer. Methodological manual for doctors ultrasound. M .: LLC "Firm STROM"; 2013. (In Russ).
4. Borsukov A.V., Morozova T.G., Kovalev A.V., Safronova M.A., Ivanov Yu.V., Kazakova OP, Mamoshin A.V. Experience in implementing recommendations
for a standardized method of compression sonoelastography of surface organs and structures. Medical imaging. 2014;)4):122-131. (In Russ).
5. Webinar: Standardized method of compression sonoelastography. surface organs from 07/10/2014. D OIhttps://webinar@sonoscap e.ru
6. Varghese T. Quasi-Static Ultrasound Elastography. Ultrasound Clin. 2009;4(3):323-338
7. Itoh A, Ueno E, Tohno E, et al. Breast disease: clinical application of US elastographyfor diagnosis. Radiology 2006;239:341-50
8. Zhao QL, Ruan LT, Zhang H, et al. Diagnosis of solid breast lesions by elastography 5-point score and
strain ratio method. European Journal of Radiology 2012;81(11):3245-9.
9. Bamber J., Cosgrove D., Dietrich C.F. et al. EFSUMB Guidelines and Recommendations on the Clinical Use of Ultrasound Elastography. Part 1: Basic Principles and Technology. Ultraschall in Med. 2013;34:169-184
10. New ASCO Guidelines on Treating Advanced-Stage HER2-Positive Breast Cancer. Breastcancer.org. Retrieved 31 January 2019.
11. Image-Guided Ablation in Breast Cancer Treatment. Marilyn A. Roubidoux, Wei Yang, Roger Jason Stafford, 2014;17(1):49-54. DOI:https://doi. org/10.1053/j.tvir.2013.12.008
