Технология E-Breast™: усовершенствование количественной оценки состояния молочных желез в режиме ElastoScan™

"E-Breast - дополнительная технология ультразвуковой диагностики, позволяющая совершенствовать классификацию и описание доброкачественных и злокачественных объемных образований в молочных железах".

Введение

Доказано, что метод эластографии с высокой степенью информативности позволяет оценивать различные очаги поражения, и поэтому он стал, в частности, неотъемлемой частью протоколов исследования молочных желез [2]. Согласно исследованию Wojcinski и соавт., этот метод уже применяет 21% из 208 участников рабочей группы ультразвуковых исследований молочных желез Немецкого общества применения ультразвука в медицине (DEGUM). Кроме того, выяснилось, что большинство врачей из еще не принимающих его планируют использовать этот метод в будущем [9]. Поскольку важность метода подчеркнута в широком спектре литературных публикаций, Европейская федерация общества применения ультразвука в медицине и биологии (EFSUMB) выпустила рекомендации по эластографии [1, 4]. Также этот метод включен в новейшую редакцию системы BI-RADS (система создания отчетов и представления данных для визуализации молочных желез) Американской коллегии радиологов (ACR) [5].

Вводные сведения

Эластография предназначена для картирования эластичности и (или) сжимаемости исследуемых тканей и реализована в виде нескольких технологий. Наиболее распространенная технология обеспечивает сравнение высоких показателей деформации, которые обычно соответствуют мягким участкам (например, жировой ткани), с более низкими показателями деформации более жестких опухолевых тканей. Результаты сравнения представлены в виде монохромных или цветовых шкал. Полученную эластограмму обычно отображают совместно с традиционным ультразвуковым изображением в B-режиме и проводят их непосредственное сопоставление.

На начальных этапах развития эластографии молочных желез использовали полуколичественный метод оценки на основе повторяющихся образов, получивший название "шкала университета Цукуба" [7]. Согласно этому методу, эластографические изображения классифицируют по 5 визуализационным образам на основе допущения, что для более жестких тканей риск злокачественности выше. Впрочем, при этом количественные показатели деформации не описывают, вместо этого оценивают определенные образы распределения жестких и мягких областей в ткани молочной железы.

В свою очередь, в пятой редакции BI-RADS в категории оценки эластичности используют лишь трехуровневую классификацию ткани: как "мягкую", "среднюю" и "жесткую". Эта классификация недостаточно четкая и вызывает ряд вопросов. Определение границ между "мягкой" и "средней" и "средней" и "жесткой" тканью неочевидно. Кроме того, категории "мягкая", "средняя" и "жесткая" ткань - субъективные и их сложно выразить количественно, виде результатов измерений.

В связи с этим разработан еще один метод эластографии, позволяющий оценить изображения количественно, с учетом эталонных и целевых показателей деформации. Ранее, до разработки этого метода, исследования для расчета эталонных значений деформации проводили на фиброзно-железистой ткани, однако в настоящее время эти значения обычно рассчитывают по жировой ткани, окружающей исследуемое поражение. Затем полученное эталонное значение сравнивают с целевым значением деформации, экстрагированным для исследуемого поражения, и рассчитывают отношение как безразмерную величину. Ее называют "отношением деформации жировой ткани и ткани поражения" [3]. Более высокие величины деформации свидетельствуют о более жестких, а более низкие - о более мягких поражениях. Однако для расчета этого показателя необходимо вручную разместить индикаторы изучаемой области на изображениях поражения и смежной жировой ткани. Это ограничение потенциально может привести к различиям результатов оценки у отдельного наблюдателя и между наблюдателями, поэтому данный метод можно считать лишь полуколичественным.

Предполагалось, что эта полуколичественная процедура позволит установить предполагаемый граничный уровень отношения деформации, позволяющий определить злокачественность или доброкачественность поражения. Можно было надеяться, что для поражений с отношением деформации ниже этого граничного уровня можно обойтись без дальнейших исследований. Отношение выше граничного уровня является основанием для дополнительного исследования поражения. Впрочем, хотя дополнительная оценка показана при подозрительных поражениях, само по себе отношение деформации ниже рекомендованного граничного уровня не служит к ней противопоказанием. В нескольких исследованиях в литературе рекомендуется принять граничный уровень отношения деформации равным примерно 2 [6, 8].

Представленные здесь эластографические исследования выполнены с помощью технологии E-Breast - эластографической методики, при которой вручную выбирать эталонную изучаемую область не требуется.

Технология E-Breast

Технология E-Breast (ElastoScan для молочных желез) - полуколичественная, разработана компанией Samsung для расчета целевого значения деформации путем выбора изучаемой области в ткани поражения на обычном изображении в B-режиме. При обычных методах исследователю приходилось вручную выбирать эталонную изучаемую область; при работе с технологией E-Breast это не требуется. При этом система автоматически рассчитывает в качестве эталонного значения деформации среднее значение деформации для жировых тканей молочной железы. После этого эталонные и целевые значения деформации, а также итоговое отношение деформации для удобства просмотра выводятся прямо на изображении. Эластографические исследования, представленные представленные в этой статье, выполнены ультразвуковом аппарате UGEO-WS80A (компании Samsung Medison) с помощью технологии E-Breast.

Случаи с низким отношением деформации

Лимфатические узлы, размеры и структура которых несколько лет не изменялись; отношение деформации составило 1,35-1,95 (рис. 1).

Рубцовые ткани после органосохраняющей операции на молочной железе; отношение оказалось даже ниже - 1,26-1,38 (рис. 2).

Фиброаденома с небольшими изменениями размера в течение многих лет; отношение также небольшое - 1,37 (рис. 3).

Случаи с высоким отношением деформации

Согласно многим исследованиям, где отношение деформации больше 2 считали признаком злокачественности, в тканях раковых опухолей молочной железы, проанализированных с помощью технологии E-Breast, отношение деформации также оказалось более 2, в диапазоне 2,20-2,63 (рис. 4, 5).

Случаи со средним отношением деформации

При папилломатозе, который патологи относят к поражениям из группы риска, среднее отношение составило менее 2, в диапазоне 1,74-1,82 (рис. 6a, 6b).

Ткань карциномы после неоадъювантной химиотерапии; отношение деформации было сопоставимым - 1,63 (рис. 7).

Случай с локальными рецидивами и метастазами в лимфатические узлы

У пациентки с двумя локальными рецидивами после органосохраняющей операции на молочной железе в меньшем поражении отношение деформации составило 1,90 (рис. 8a), то есть значительно больше, чем в более крупном, в котором отношение деформации составило лишь 1,44 (рис. 8b). Позже это было объяснено обширным некрозом, который было невозможно определить на изображениях в B-режиме.

Аналогично, у другой пациентки с двумя метастазами в лимфатических узлах отношения значительно различались: 2,67 (рис. 9a) и 1,37 (рис. 9b), тогда как вид этих поражений на изображении в B-режиме не имел существенных различий. Такое различие в отношениях, как выяснилось при патогистологической оценке, было вызвано различиями ответа на предоперационную химиотерапию.

Заключение

Хотя определить категорию поражений молочной железы и их злокачественность на основании отдельного числового значения, рассчитанного по отношению деформации, было бы сложно, поскольку они могут сильно различаться морфологически, технология E-Breast все же может оказаться очень полезной для описания широкого спектра поражений молочных желез, поскольку дает возможность преодолеть недостатки других методов эластографии.

Технология E-Breast позволяет классифицировать поражения, но оценить их морфологическое строение лишь приблизительно. Поэтому только на основе отношения деформации, полученного с помощью технологии E-Breast, поражения оценивать нельзя, обязательно следует учитывать сгенерированные эластограммы.

Литература

1. Bamber J., Cosgrove D., Dietrich C.F., et al. Piscaglia F: EFSUMB Guidelines and Recommendations on the Clinical Use of Ultrasound Elastography. Part 1: Basic Principles and Technology. Ultraschall in Med 2013; 34: 169-184
2. Carlsen J.F., Ewertsen C., Lönn L., et al.: Strain Elastography Ultrasound: An Overview with Emphasis on Breast Cancer Diagnosis. Diagnostics 2013; 3: 117-125
3. Cho N., Moon W.K., Kim H.Y., Chang J.M., et al.: Sonoelastographic Strain Index for Differentiation of Benign and Malignant Nonpalpable Breast Masses. Journal Ultrasound Med 2010; 29: 1-7
4. Cosgrove D., Piscaglia F., Bamber J., et al.: EFSUMB Guidelines and Recommendations on the Clinical Use of Ultrasound Elastography. Part 2: Clinical Applications. Ultraschall in Med 2013; 34: 238-253
5. D'Orsi C.J., Sickles E.A., Mendelson E.B., et al.: ACR BI-RADS Atlas, Breast Imaging Reporting and Data System. 5th Edition, Reston, VA, American College of Radiology; 2013
6. Fischer T., Sack I., Thomas A.: Chracterization of Focal Breast Lesions by Means of Elastography. Fortschr Röntgenstr 2013; 185: 816-823
7. Matsumura T., Tamano S., Shinomura R., et al.: Preliminary Evaluation of Breast Disease Diagnosis Based on Real-Time Elasticity Imaging. Proceedings of the Third International Conference on the Ultrasonic Measurement and Imaging of Tissue Elasticity. Lake Windermere: Cumbria, United Kingdom, October 17-20, 2004; 23
8. Stachs A., Hartmann S., Stubert J., et al.: Differentlating Between Malignant and Benign Breast Masses: Factors Limiting Sonoelastographic Strain-Ratio. Ultraschall in Med 2013; 34: 131-136
9. Wojcinski S., Degenhardt F., Peisker U., et al.: Sonoelastography Usage Among German Degum-Certified Breast Ultrasound Specialists Ultraschall in Med 2014; 35: 59-66