Развитие технологий повышает чувствительность УЗИ с контрастированием (CEUS)
Рубрика: Технологии, методики и стандарты
Перевод статьи: "Technological advancements improve the sensitivity of CEUS diagnostics".
Ультразвуковое исследование с контрастированием (CEUS) дает возможность в реальном времени отображать динамику васкуляризации поражений, паренхимы и кровеносных сосудов.
Характеризация с помощью УЗИ
Рис. 1. Солидное неоднородное очаговое образование в VII сегменте печени (А). При УЗИ с контрастированием образование выглядит гиперваскулярным в артериальную фазу (В). На поздней фазе в нем присутствует эффект вымывания (С). Соответствующая артериальная фаза на МСКТ с контрастированием* (D).
Окончательный диагноз: "печеночно-клеточный рак".
*МСКТ: многосрезовая компьютерная томография.
Применение контрастирования повышает диагностическую точность УЗИ в оценке паренхиматозных и сосудистых заболеваний не только в органах брюшной полости, но и в поверхностных структурах.
Введение
Метод ультразвукового исследования с контрастированием (CEUS) основан на взаимодействии между эхоконтрастным веществом (UCA) и ультразвуковой системой со специальным программным обеспечением.Контрастное вещество состоит из микропузырьков, стабилизированных мембраной, которая позволяет им сохраняться в кровотоке не менее 4-5 минут. Микропузырьки усиливают ультразвуковой сигнал, поступающий от крови. Их размер, примерно соответствующий размеру эритроцитов, позволяет им проходить через альвеолярно-капиллярный барьер и достигать системы кровообращения, не проникая через эндотелиальный барьер, даже при внутривенном введении, поэтому их можно рассматривать как контрастное вещество "кровяного депо".
Согласно имеющимся данным, эхоконтрастные вещества обладают очень хорошим профилем безопасности, поскольку нежелательные явления, в основном в виде аллергических реакций, возникают редко.
Изначально эхоконтрастные вещества были разработаны для усиления сигналов в режимах цветового и энергетического допплеровского картирования на уровне кровеносных сосудов, которые находятся слишком глубоко или кровь в которых движется слишком медленно.
Однако применение специальных алгоритмов при низком акустическом давлении для визуализации контрастных веществ позволила разработать ультразвуковые методики для исследования микро- и макроваскуляризации паренхиматозных тканей и патологических образований, а также крупных сосудов.
УЗИ с контрастированием, как новый метод диагностики, позволяет усиливать акустический сигнал от микропузырьков и отфильтровывать сигнал, поступающий от находящихся вокруг неподвижных тканей, опираясь на нелинейные свойства отклика контрастного вещества. В связи с этим данный метод позволяет определять только пузырьки, распределенные в кровообращении исследуемого органа в реальном времени, и за счет этого отображать микроциркуляцию.
Недавно разработанные технологии дают возможность применять УЗИ с контрастированием для исследования глубоких паренхиматозных тканей, поверхностных тканей и сосудистых структур в реальном времени. Ниже представлены исследования, выполненные с помощью конвексных и линейных датчиков и специального программного обеспечения, поддерживаемого системой RS80A (компания Samsung Medison Со. Ltd., Сеул, Республика Корея).
УЗИ с контрастированием при исследованиях брюшной полости, поверхностных структур и сосудов
Согласно руководствам и рекомендациям, предложенным Европейской федерацией обществ применения ультразвука в медицине и биологии (EFSUMB), УЗИ с контрастированием может найти применение для диагностики самых разных заболеваний.
А. Оценка и мониторинг печеночно-клеточного рака при терапии по методу sTACE
УЗИ с контрастированием демонстрирует высокую чувствительность в определении явлений гиперваскуляризации (в первую очередь в микроциркуляторном русле) в реальном времени, поэтому данный метод играет важную роль в раннем и отдаленном мониторинге терапии онкологических заболеваний, в частности чрескожной абляции или ангиографических процедур.
Рис. 2. Солидное и неоднородное узловое образование с признаками интра- и перинодулярного кровотока в режиме энергетического допплера, расположенное в правой доле печени (А). УЗИ с контрастированием демонстрирует интенсивное артериальное усиление (В) с постепенным и замедленным вымыванием (C), которое становится более очевидным в позднюю фазу (D).
МСКТ с контрастированием в аксиальной плоскости в артериальной фазе (Е) и реконструкция в режиме MIP-3D (F) выявляют диагностические признаки, соответствующие печеночно-клеточному раку.
В данном конкретном случае УЗИ с контрастированием позволило выявить поражения, которые в других обстоятельствах вряд ли удалось бы заметить при ультразвуковом сканировании.
Оно помогает в ведении пациентов после абляционных процедур, в частности в случае продолженного роста новообразований или рецидивов в месте ранее излеченных очагов (рис. 2,3).
Рис. 3. Ангиографическая демонстрация васкуляризации новообразования (А). Контрольное исследование после селективной эмболизации (В): сохранение минимальных размеров опухоли, которая получает питание благодаря кровоснабжению из правой печеночной артерии (красные стрелки). Ниже - контрольное УЗИ, выполненное на следующий день: в В-режиме (С) можно видеть гиперэхогенное узловое образование, в связи с наличием воздушных участков.
На эхограмме с контрастированием (D), по сравнению с В-режимом, образование выглядит по большей части аваскулярным, что подтверждает данные ангиографии о сохранении активной опухолевой ткани на периферии (F, G). Подтверждение - на изображениях, полученных при МСКТ с контрастированием в артериальную (Н) и венозную (I) фазу. Диагностические признаки соответствуют состоянию после субтотальной терапии печеночно-клеточного рака.
В. Оценка гематогенной диссеминации метастазов по брюшине
Современные технологии позволяют использовать УЗИ с контрастированием при исследовании поверхностных структур с помощью высокочастотных линейных датчиков.
УЗИ с контрастированием показало более высокую чувствительность, чем цветовое допплеровское картирование, при определении изменений в макро- и микроциркуляторном русле. Это открывает возможность определения солидного и васкуляризованного характера объемных образований, указывая направление для дальнейшей диагностики (рис. 4).
Рис. 4. УЗИ в режиме цветового допплеровского картирования (А) подтверждает наличие узловых образований на париетальной брюшине (белые стрелки) и париетальной плевре (желтые стрелки). Сопутствующий асцит и единичные мелкие сосудистые участки только в узловых образованиях на плевре.
Селективное исследование узлового образования на брюшине, выполненное с эхоконтрастированием с помощью высокочастотного линейного датчика: по сравнению с исходным изображением (В) можно заметить интенсивное усиление сигнала в узловом образовании в раннюю артериальную фазу (С) и усиление сигнала от узлового образования и прилежащей паренхимы печени в позднюю фазу (D).
По сравнению с исходным КТ-изображением (Е) контрастированное изображение демонстрирует усиление (F) узлового образования на брюшине (до контрастирования - 49 ед Хаунсфилда, после контрастирования - 105 ед. Хаунсфилда).
Окончательный диагноз: "карциноматоз брюшины".
С. Исследование внутренней сонной артерии: окклюзия или псевдо-обструкция?
УЗИ с контрастированием также может применяться при исследовании крупных кровеносных сосудов, поскольку обладает более высокой чувствительностью к медленному кровотоку и меньше подвержено влиянию артефактов.
Как сообщается во многих недавних публикациях, УЗИ с контрастированием дает возможность более точного измерения толщины комплекса интима-медиа, которая в настоящее время считается важным показателем при определении риска сердечно-сосудистых заболеваний, более того, контрастное вещество может помочь отличить выраженный стеноз сонной артерии и псевдоокклюзию от полной окклюзии, поскольку обладает более высокой чувствительностью к медленному кровотоку, чем допплеровский режим (рис. 5).
Рис. 5. При УЗИ в В-режиме (А) в постбульбарном отделе внутренней сонной артерии визуализируется гиперэхогенная гетерогенная неоднородная эхоструктура. Присутствие небольшой кальцинированной бляшки (белая стрелка), прилегающей к бульбарной стенке внутренней сонной артерии.
При цветовом допплеровском картировании (В) наблюдается слабый сигнал от сосуда по всему просвету сонной артерии. При транскраниальном цветовом допплеровском картировании (TCD) допплеровский спектр противоположной средней мозговой артерии (С) характеризуется низкой пиковой систолической скоростью и низкой систолически-диастолической модуляцией, особенно по сравнению с артерией на противоположной стороне (D).
УЗИ с контрастированием (E-F-G), выполненное с помощью высокочастотного линейного датчика, показывает равномерный просвет сонной артерии внутри луковицы. Отсутствие контрастного вещества подтверждено в постбульбарной части внутренней сонной артерии.
Окончательный диагноз: полная окклюзия постбульбарного отдела внутренней сонной артерии.
Еще один вариант применения УЗИ с контрастированием для сонных артерий - исследование бляшек в сонных артериях не только на морфологическом, но и на функциональном уровне, поскольку контрастное вещество может выявлять наличие vasa vasorum в бляшках в реальном времени. В ряде исследований присутствие vasa vasorum в атероматозных бляшках коррелирует с их повышенной нестабильностью. Таким образом, УЗИ с контрастированием потенциально может стать важным индикатором повышенного риска сердечно-сосудистых заболеваний в ближайшем будущем.
Обсуждение
В своей повседневной практике мы часто применяем УЗИ с контрастированием для диагностики разнообразных клинических случаев и изучения различных анатомических областей. Эффект усиления сигнала, который обеспечивает этот метод, - важный фактор для планирования надлежащего подхода к диагностике и лечению, а также исчерпывающей оценки патологических признаков, потенциально обеспечивающий комплексный набор диагностических инструментов, способных охватить широкий спектр анатомических структур.
Заключение
В случае правильного применения УЗИ с контрастированием обеспечивает высокую чувствительность и даже может давать результаты, сопоставимые с КТ и МРТ. Малая инвазивность и невысокая стоимость метода также являются преимуществами по сравнению с другими методами визуализации. С учетом недавних технологических разработок и возможности применения УЗИ с контрастированием для поверхностных структур этот метод может открыть перспективы даже в диагностике новообразований молочных желез и предстательной железы.
Поддерживаемые системы: RS80A, HS70A.
Литература
- EFSUMB Study: Group The EFSUMB Guidelines and Recommendations on the Clinical Practice of Contrast Enhanced Ultrasound (CEUS): update 2011 on non-hepatlc applications. Ultraschall Med. 2012; 33(1):33-59.
- Guidelines and good clinical practice recommendations for Contrast Enhanced Ultrasound (CEUS) in the liver - update 2012: A WFUMB-EFSUMB initiative in cooperation with representatives of AFSUMB, A|UM, ASUM, FLAUS and ICUS. Ultrasound Med Biol. 2013;39(2):187-210.
- Meloni MF, Livraghi T, Fitce Cr Lazzaroni S, Caliada F, Perretti L: Radiofrequency ablation of liver tumors: the role of microbubble ultrasound contrast agents. Ultrasound Q. 2006;22(1):41-17.
- Bolondi L The appropriate alocation of CEUS in the diagnostic algorithm of liver lesions: a debated issue. Ultrasound Med. Biol. 2013; 39(2): 183-5.
- Piscaglia F, Bolondi L. The safety of Sonovues in abdominal applications: retrospective analysis of 23188 investigations. Ultrasound Med. Biol. 2006; 32 (9):1369-75.
- Martegani A, Aiani Ц Borghi C: "The use of contrast-ehnancend ultrasound in large vessels". Eur. Radiol. 2004; 14 Suppl 8:73-86.
Публикации по теме
- Трехмерная ультразвуковая виртуальная цистоскопия при истинном врастании плаценты - Giuseppe Cali
- Технология S-Detect™ в УЗИ молочных желез: первый опыт применения - Eun Young Ko
- Развитие технологий повышает чувствительность УЗИ с контрастированием (CEUS) - A. Martegani
- Система BI-RADS для УЗИ: описание, классификация, иллюстрации - Анисимов А.В.
- Технология E-Breast™: усовершенствование количественной оценки состояния молочных желез в режиме ElastoScan™ - Volker F. Duda
