По звуку на ощупь. Соноэластография в реальном времени

Ложкевич Александр Александрович - врач-эксперт по ультразвуковому диагностическому оборудованию компании IPS,
эксклюзивного дистрибьютора медицинского оборудования Hitachi в РФ

Термин «Эластография» обозначает группу методов дифференциации тканей по их жесткости путем механического воздействия и анализа деформаций с помощью ультразвуковых сканеров или магниторезонансных томографов. Технология ультразвуковой эластографии (соноэластографии) по сути является производной древнейшего диагностического метода – пальпации, позволяющей, однако, выявить и оценить очаги диаметром от 1-2 мм на глубине до 8-10 см.

В современных ультразвуковых сканерах используется два основных метода получения соноэластограмм: компрессионная (квазитатическая) и динамическая эластография.

Компания Hitachi Medical Systems явилась первым в мире производителем ультразвуковых сканеров с технологией соноэластографии (2003 год), и на сегодняшний день все сканеры Hitachi поддерживают 4-е поколение технологии HI-RTE (Hitachi Real Time Elastography*). Сама формулировка подчеркивает тот факт, что эластографическое изображение в системах Hitachi формируется в реальном времени, без задержки относительно серошкального изображения.

Традиционно в ультразвуковых сканерах Hitachi применяется метод компрессионной соноэластографии. В основе данного метода лежит механическая компрессия тканей датчиком. Под воздействием компрессии жесткие ткани не деформируются или деформируются незначительно, тогда как мягкие (эластичные) ткани деформируются в гораздо большей степени (рис. 1).

Рис. 1. Реакция тканей различной степени жесткости на компрессию: красным цветом обозначена эластичная ткань, синим – жесткая ткань. А – отсутствие компрессии. Б – компрессия (направление компрессии показано стрелкой)

Компрессия датчиком осуществляется за счет движения руки оператора либо за счет физиологических движений (сердцебиение, пульсация крупных сосудов). Для стандартизации движения руки оператора и снижения операторозависимости метода в современных ультразвуковых сканерах Hitachi используется «график компресии» (рис. 2).

Рис. 2. График компрессии

На графике по оси Х отображается время, а по оси Y – степень компрессии. Выше изолинии отображается фаза компресии, ниже изолинии – фаза декомпрессии. Ограничительные пунктирные линии служат для определения силы компресии. При корректном проведении исследования график имеет форму правильной синусоиды, не выходящей за пределы ограничительных линий. В случае использования физиологических движений график компрессии будет иметь другой вид, однако также позволит отследить равномерность и силу возникающей компрессии. Курсор отмечает момент времени, в который сформирована эластограмма, отображенная на экране прибора. Наиболее корректными являются эластограммы, полученные в момент декомпрессии. Для еще большего снижения операторозависимости метода в сканерах Hitachi существует функция автоматического выбора оптимальной соноэластограммы нажатием одной клавиши.

Важно отметить, что компрессия должна осуществляться при строго перпендикулярном положении датчика относительно исследуемой зоны и только в передне-заднем направлении. Необходимо избегать латеральных смещений датчика относительно поверхности тела, т.к. это приводит к появлению артефактов (рис. 3).

Рис. 3. Зеленой стрелкой обозначено верное направление движения датчика, перечеркнутой красной – недопустимое латеральное смещение

Клиническое применение соноэластографии

При проведении исследования в режиме соноэластографии на одной половине экрана демонстрируется серошкальное изображение, а на другой – соноэластограмма. Традиционно в ультразвуковых системах Hitachi наиболее жесткие ткани окрашиваются в синий цвет, а наиболее эластичные в красный. Такая шкала принята потому, что человеческий глаз воспринимает большее количество оттенков синего цвета, что может быть важно при оценке границ жестких зон. Однако по желанию оператора цветовая шкала может быть изменена. Ткани, имеющие промежуточные характеристики эластичности, окрашиваются по градиенту от синего к красному цвету (рис. 4).

Рис.4. Злокачественное новообразование молочной железы в режиме соноэластографии. Жесткий злокачественный узел картируется оттенками синего цвета, окружающие эластичные ткани – преимущественно зеленым цветом с вкраплениями красного и желтого цветов

На сегодняшний день более 30-ти моделей ультразвуковых датчиков Hitachi поддерживают технологию соноэластографии. Это линейные, конвексные (микроконвексные), внутриполостные, интраоперационные, лапароскопические датчики, а также ультразвуковые эндоскопы.

Таким образом соноэластография находит применение при исследованиях молочной и щитовидной желез, лимфатических узлов, мягких тканей; используется при ректальных и вагинальных ультразвуковых исследованиях. Кроме того, разработаны специальные методики применения соноэластографии для исследования печени, оценки стабильности атеросклеротических бляшек в периферических сосудах. При лапароскопическом и эндоскопическом ультразвуковом исследовании для соноэластографии доступны также дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, поджелудочная железа и др.

Изначальной целью создателей технологии соноэластографии было повышение чувствительности и специфичности рутинного ультразвукового исследования в области выявления злокачественных новообразований. В основу метода был положен известный еще со времен Гиппократа факт, что злокачественные образования значительно превосходят по жесткости окружающие их ткани. Поэтому при интерпретации соноэластограммы в первую очередь следует проводить качественную оценку – определить различие в жесткости исследуемого образования и окружающих его тканей исходя из цветового паттерна. Следует отметить, что уже на этом этапе в некоторых случаях пациенту может быть поставлен диагноз.

В литературе существуют подробные описания цветовых паттернов, характерных для образований различной природы в различных органах и тканях. Качественную оценку эластограммы не- обходимо проводить по ряду параметров:

1. Оценка изображения в B-режиме с учетом анатомо-топографических особенностей области (наличие костей, фасций, сосудов).
2. Оценка зоны интереса (величина зоны/что в нее входит/что подлежит оценке).
3. Оценка равномерности смещения по всему полю датчика (в случае избыточного давления на один из краев датчика эластограмма будет некорректной).
4. Стабильность полученной эластограммы (ее воспроизводимость на серии кадров).
5. Оценка компрессии по графику компрессии и выбор кадра для анализа.
6. В завершение – оценка цветового паттерна.

Только при тщательном соблюдении методики исследования можно быть уверенным в достоверности полученных результатов.

В случае, если качественной оценки недостаточно, следует провести количественную, измерив индекс Strain Ratio (коэффициент деформации). Данный индекс показывает, во сколько раз слабее сжимается жесткая зона по сравнению с эластичной. Для измерения Strain Ratio следует оконтурить жесткую зону интереса, а затем выбрать примерно равную ей по площади референсную зону.

Впервые данный индекс был применен при исследовании образований молочной железы, где в качестве референсной зоны используется подкожно-жировая клетчатка, поэтому в зарубежной литературе можно встретить понятие FLR (Fat-Lesion Ratio – «соотношение жесткости жира и образования») применительно к исследованиям молочной железы.

Для молочной железы было также разработано пограничное значение данного индекса, которое составляет 4,3. Применение индекса 4,3 для разграничения доброкачественных и злокачественных образований показывает точность в постановке диагноза 89%. Более подробную информацию о расчете и применении коэффициента деформации также можно отыскать в специализированной литературе.

На сегодняшний день ведутся активные исследования по разработке пограничных значений коэффициента деформации в других областях, однако существуют определенные сложности с выбором референсной ткани. В качестве таковой может использоваться лишь ткань, эластические свойства которой являются достаточно постоянными и не зависят от течения заболевания.

Уникальная 3D-4D-эластография

Данная технология позволяет получать объемную эластограмму в реальном масштабе времени и работать с ней как со стандартным объемным ультразвуковым изображением.

Эта методика способна оказать существенную помощь хирургам при планировании операционного вмешательства, однако является достаточно новой (впервые появилась в 2010 году), и на сегодняшний день ее внедрение в клиническую практику только начинается.

Также ультразвуковые системы Hitachi поддерживают уникальную технологию оценки степени диффузных изменений печени с помощью эластографии. Принципиальное отличие данной методики в том, что ее целью является не дифференциальная диагностика очаговой патологии, а объективная оценка состояния ткани печени в целом. Это значительно расширяет возможности ультразвукового исследования при динамическом наблюдении пациентов с хроническим гепатитом и в ряде случаев позволяет отказаться от биопсии. Ультразвуковая система на основе ряда показателей рассчитывает так называемый индекс фиброза печени (LF index), который позволяет объективно стадировать процесс.

Таким образом, эластография является важным дополнительным инструментом для врача ультразвуковой диагностики, однако необходимо помнить, что ее применение требует тщательного соблюдения методики исследования, а грамотная интерпретация полученных данных возможна только после соответствующего обучения специалиста.

Материал предоставлен медицинским журналом "Частная практика", № 4(5) 2014, стр 28-32