МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНАЯ МАММОГРАФИЯ: ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ДИНАМИЧЕСКОГО КОНТРАСТИРОВАНИЯ
С. В. Серебрякова, Г. Е. Труфанов, В. А. Фокин, Е. А. Юхно
МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНАЯ МАММОГРАФИЯ: ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ДИНАМИЧЕСКОГО КОНТРАСТИРОВАНИЯ Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова, Санкт-Петербург Рак молочной железы (РМЖ) является наиболее часто встречающейся злокачественной опухолью у женщин в России и странах Западной Европы. В России на 100 тыс. женского населения приходится 36,5 случая РМЖ. Ранняя диагностика рака молочной железы является серьезной клинической проблемой [1-3]. В связи с потребностью поиска более эффективных методов диагностики логичным стало обращение многих исследователей к новому методу лучевой диагностики - магнитно-резонансной маммографии с контрастным усилением. Необходимость искусственного контрастирования при магнитно-резонансной томографии (МРТ) обусловлена тем, что ткани молочной железы имеют практически одну и ту же концентрацию протонов и близкие физические свойства, от чего и зависит интенсивность сигналов, и базируется на том, что рост злокачественного образования невозможен при отсутствии необходимых для этого метаболитов и кислорода, доставляемых по кровеносным сосудам. Поэтому под воздействием гипоксии в опухолевом узле начинают образовываться собственные сосуды для обеспечения возможности роста новообразования [4-7]. В ответ на ангиогенный стимул, поступающий из окружающей среды, запускается комплексный процесс, который включает следующие стадии: протеолитическое разрушение базальной мембраны сосудов и межклеточного матрикса, миграция и прикрепление эндотелиальных клеток, их пролиферация, формирование тубулярных структур [8, 9]. Образование сосудов обеспечивается выработкой различных факторов ангиоге-неза, которые запускают неоваскуляризацию. Одним из наиболее изученных факторов ангиогенеза является эндотелиальный фактор роста (VEGF-Vascular Endothelial Growth Factor) [10]. Ряд исследователей доказали, что новообразованные сосуды отличаются от сосудов нормальной ткани [11-15]. Их отличает крайняя степень гетерогенности, наличие множества капилляров, имеющих непрямой, изогнутый ход и хрупкую стенку, а также наличие артериовенозных шунтов и тесное расположение сосудов наряду с зонами гипоксии и активного ангиогенеза. Стенки подобных капилляров характеризуются высокой проницаемостью вследствие наличия расширенных промежутков между эндотелиоцитами и отсутствия (частичного) базальной мембраны. Кроме того, в условиях гипоксии под воздействием эндотелиального фактора роста нарушается регуляция активности везико-васкулярных органелл, которые обеспечивают проницаемость эндотелия для макромолекул. Перечисленные критерии являются важными в дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных образований [15-21]. В магнитно-резонансной томографии для контрастирования используются хелаты гадолиния (Дотарем (Gerbe), Магневист (Nycomed), Омнискан (Schering AG) с концентрацией гадолиния 0,5 ммоль/л; Гадовист 1.0® (Schering AG) с концентрацией гадолиния 1 ммоль/л), которые вводятся внутривенно и выводятся из организма почками, являясь внеклеточными парамагнитными контрастными веществами. Дозировка подобных контрастных веществ обычно составляет по меньшей мере 0,1 ммоль/кг, хотя данные некоторых исследований свидетельствуют о получении лучших результатов при использовании более высоких доз [22]. Механизм контрастирующего эффекта заключается в том, что гадолиниевый ион укорачивает время Т1-релаксации возбужденных ядер атомов соседних тканей, таким образом увеличивая интенсивность регистрируемого от них сигнала и повышая контрастность изображения тканей. Эти контрастные вещества благодаря своей низкой молекулярной массе легко проникают через высокопроницаемую стенку патологических капилляров и накапливаются в экстраваскулярном пространстве опухолевой ткани. Будучи внеклеточными веществами, гадолинийсодержащие контрастные препараты накапливаются в межклеточном пространстве, тем не менее воздействие на внутриклеточное пространство происходит вследствие диффузии протонов через клеточную мембрану [23-25]. До тех пор пока концентрация контрастного вещества в сосудистом русле превышает таковую во внесосудистом внеклеточном пространстве (ВВП), молекулы контрастного вещества будут накапливаться в нем, увеличивая интенсивность сигнала на Т1-ВИ. В момент, когда концентрация контрастного вещества в сосудистом русле благодаря выходу его в ткани и почечной экскреции становится ниже концентрации в ВВП, молекулы контрастного вещества начинают возвращаться в сосудистое русло, вследствие чего интенсивность сигнала от тканей на Т1-ВИ уменьшается [25-28]. Материалы и методы исследования. Магнитно-резонансную маммографию выполняли на томографе «MAGNETOM SYMPHONY» (Siemens) с напряженностью магнитного поля 1,5 Тл. Исследования проводили в положении лежа на животе с прижатыми к телу руками с использованием специальной поверхностной катушки (breast coil), которая позволяла выполнять дозированную билатеральную компрессию молочных желез для исключения двигательных артефактов. Применяли стандартный алгоритм проведения МРТ молочных желез - сначала выполняли импульсные последовательности по Т2-ВИ без и с использованием жиро-подавления, затем - одну преконтрастную серию Т1-ВИ 3D FLASH Fs в аксиальной плоскости. Далее с помощью автоматического инъектора внутривенно болюсно вводили парамагнитное контрастное вещество из расчета 0,1 ммоль/кг и после 10-20-секундной задержки выполняли 5 постконтрастных серий без временной задержки между ними с теми же техническими параметрами в Т1-ВИ 3D FLASH Fs в аксиальной плоскости. Результаты и их обсуждение. Нами обследовано 150 женщин с последующим гистологическим подтверждением опухолей молочной железы. Возраст пациенток варьировал в пределах 18-70 лет. Средний возраст при злокачественном поражении составил 51±1,6 года, при доброкачественном - 36,1±1,8 года. В зависимости от морфологического типа опухолей обследованные больные были распределены следующим образом: рак молочной железы выявлен у 73 больных (49 %), фиброаденомы - у 68 (45 %), папилломы - у 6 (4 %), липомы - у 3 (2 %). При обследовании доброкачественные образования равномерно незначительно накапливали контрастирующее вещество в течение всего времени исследования (86 %), а злокачественные характеризовались быстрым его накоплением в первые минуты и последующим быстрым уменьшением интенсивности сигнала от ткани опухоли (79 %), для злокачественных образований характерно было также различие интенсивности сигнала в центральных и периферических отделах образования (у 67 % пациенток). Улучшение контрастирования патологического очага связано с нарушением сосудистой проницаемости, либо с изменением кровотока, либо с индукцией ангионеоге-неза. Именно поэтому динамическое контрастирование позволяет получать хорошую визуализацию злокачественных образований, которые имеют как большее количество сосудов, так и сосуды с повышенной проницаемостью, что приводит к более быстрому накоплению и более быстрому вымыванию внеклеточных парамагнитных контрастных средств. Таким образом, высококонцентрированные парамагнитные контрастные средства в сочетании со сверхбыстрыми импульсными последовательностями дают возможность в реальном времени определить малейшие изменения кровотока. При использовании магнитно-резонансной томографии с динамическим контрастным усилением отмечено наличие корреляций между морфологическими изменениями, определяемыми с помощью гистологических исследований, и данными МРТ. Кольцевидное накопление опухоли коррелирует с высокой плотностью сосудов на периферии и ее снижением по направлению к центру образования, увеличением экспрессии сосудистого фактора; роста эндотелия, что характерно для рака. Замедленное увеличение сигнала в центральных областях наблюдается при наличии некроза. Для фиброаденом и воспалительных изменений характерно накопление контрастного вещества в межклеточной жидкости, что подтверждается и данными литературы. Динамические МР-параметры: кольцевидное накопление контраста, раннее максимальное контрастирование (пиковое время) и феномен быстрого вымывания позволяют выделять злокачественные поражения молочной железы и определять процесс ангиоге-неза в опухоли Поэтому использование внеклеточных гадолинийсодержащих магнитно-резонансных контрастных средств является незаменимым условием методики МРТ, что и определяет его высокую диагностическую эффективность в выявлении патологических изменений в молочной железе. В заключение можно сделать следующие выводы. Новообразования молочной железы выявляются на основании способности последних накапливать контрастное вещество, что отражено основными положениями: злокачественные образования выделяют факторы ангиогенеза - эндотелиальный фактор роста - стимулирует образование новых и рост существующих капилляров; ангиогенная активность увеличивает васкуляризацию тканей и ведет к повышению притока крови в опухоль; повышенная проницаемость сосудистой стенки способствует быстрой экстрава-зации контрастного вещества в ткань опухоли; артериовенозные шунты и повышенная проницаемость сосудистой стенки способствуют быстрому вымыванию контраста, что проявляется снижением интенсивности сигнала в раннем постконтрастном периоде На основании данных динамической магнитно-резонансной томографии возможно проводить дифференциальную диагностику образований, получать относительно неинвазивные in vivo критерии с целью отбора больных для традиционной химиотерапии или антиангиогенной терапии. Потенциальной сферой применения динамической МРТ молочных желез с контрастным усилением является мониторирование результатов консервативного лечения.
|