Сегодня мы обсудим эластографию, один из важных компонентов современной мультипараметрической ультразвуковой диагностики. Для нашего разговора мы пригласили врача УЗД высшей категории, автора монографии по ультразвуковой эластографии, кандидата медицинских наук - Эллу Игоревну Пеняеву.
– Здравствуйте, Элла Игоревна! Давайте начнем с основ и кратко расскажем, в чем заключается суть метода эластометрии/эластографии?
– Добрый день, уважаемые коллеги и дорогие пациенты! Эластография является дополнительной диагностической методикой, позволяющей оценить жесткость исследуемых тканей, она традиционно рассматривается как метод виртуальной пальпации. Еще со времен Гиппократа известно, что при различных патологических процессах упруго-эластичные свойства тканей, или, проще говоря, их жесткость, изменяются.
Используя методику эластографии, мы можем оценить жесткость интересующей нас области как поверхностных, так и внутренних органов. Эта оценка может быть представлена в виде цветовой эластограммы, которая наложена на изображение в режиме реального времени (В-режиме). Это позволяет нам не только визуально видеть распределение жесткости внутри органа, но и количественно измерять эту характеристику.
Такой подход составляет основу для дифференциальной диагностики различных патологических изменений в структуре органов. Путем сравнения жесткости здоровой ткани и измененной ткани можно более точно выявлять и классифицировать различные заболевания и состояния органов. Это важный инструмент для улучшения диагностики и выбора наиболее подходящего лечения для пациентов.
– Каковы области применения эластографии? Патологию каких органов можно исследовать эластографией?
– Вы правильно подчеркнули, что оценка жесткости с использованием эластографии может быть проведена для множества паренхиматозных органов и мягких тканей, и диагностическая ценность этой методики различается в зависимости от конкретных органов и клинического контекста. В некоторых случаях эластография может быть особенно полезной, а в других она может иметь ограниченное применение или не рекомендоваться в рутинной практике.
Согласно Федеральному справочнику инструментальных диагностических исследований, эластография имеет актуальное применение в мультипараметрическом УЗИ для оценки состояния молочных желез, щитовидной железы, лимфатических узлов, предстательной железы, органов мошонки, поджелудочной железы, селезенки, желудка, стенок толстой и тонкой кишки. Особое внимание уделяется оценке жесткости печени, где эластография считается самостоятельным исследованием.
Тем не менее, существуют органы, для которых эластография не является рекомендованным методом в рутинной практике, такие как почки и органы малого таза у женщин. Важно, чтобы применение эластографии всегда осуществлялось с учетом клинической необходимости и рекомендаций специалистов в соответствующей области медицины.
– Как давно этот метод существует? Чье это изобретение? Можно ли рассказать нам краткую историю появления эластометрии?
– Основоположником диагностической пальпации принято считать Гиппократа (4–5 вв до н. э.), описавшего методину на примере молочной железы, матки и опухолей. Однако задолго до него (15–25 вв до н. э.) методики пальпации были известны лекарям Древнего Египта.
Интерес к оценке упругости тканей при помощи ультразвуковой диагностики имеет давние корни и начался даже до появления эластографии в виде отдельной методики. В начале использования В-режима (B-mode) ультразвуковых исследований, врачи оценивали сжимаемость и смещаемость тканей путем компрессии датчиком, что позволяло делать предварительные выводы о их упругости.
Первые работы по ультразвуковой оценке упругости тканей действительно относятся к 1970-м годам. Однако, современная эластография, как метод количественной оценки упругости и визуализации распределения деформации в мягких тканях, начала развиваться более активно в 1990-е годы. В 1991 году группа исследователей из Хьюстона впервые предложила термин "эластография" и представила strain-эластографию (SE) в клинической практике. Это был значимый шаг в развитии метода, который впоследствии привел к более широкому использованию эластографии в медицинской диагностике.
Вторым типом эластографии является эластография сдвиговых волн, появление которой стало прорывом в развитии метода, совершившим настоящий переворот инструментальной диагностики в гепатологии. Первые опыты по измерению сдвиговой упругости проводились еще в 1990 году T. Sugimoto et al., а также в 1997 году академиком А.П. Сарвазяном и соавторами.
– Какие виды эластометрии существуют (компресс, сдвиг-волна и ТЭ)? И в чем их основные различия?
– Если не брать в расчет магнитно-резонансную эластографию и говорить только об ультразвуковой, то в зависимости от приложения силы, данный метод подразделяется на две большие группы: стрейновую эластографию (и наиболее распространенный ее вид – компрессионную) и эластографию сдвиговой волной.
В начале обсудим методику стрейновой эластографии. Она основана на сравнительной оценке деформации (или стрейнов) тканей в области интереса. Деформация может вызываться как приложенной мануальной компрессией, когда мы датчиком слегка надавливаем на подлежащие структуры, так и физиологическими явлениями – передаточной пульсацией сердца, сосудов, дыхательными движениями, а в некоторых случаях и усиленным акустическим импульсом.
В данном случае получение абсолютных значений модуля Юнга (характеризующего жесткость тканей) невозможно, так как его значения зависят от приложенной силы, величина которой не стандартизирована и неизвестна. Поэтому проводится сравнение величины деформации, или стрейна. При воздействии одинаковой силы менее деформируемые ткани являются более жесткими, а более деформируемые – менее жесткими. Ультразвуковой сканер, работающий в специальном режиме, позволяет оценить и сравнить величину деформации тканей в окне опроса и картировать их соответствующим цветом, а также провести полуколичественную оценку – определить отношение деформации в зоне интереса и референсной (условно здоровой) ткани – StrainRatio.
Эластография сдвиговой волны предоставляет возможность получить абсолютные значения жесткости исследуемой ткани. Основой этого метода является оценка скорости распространения поперечной (боковой) волны, которая может быть вызвана двумя способами:
Транзиентная эластография: Этот метод включает кратковременное механическое воздействие определенной силы и продолжительности на поверхность тела пациента. Это может быть достигнуто, например, с помощью специального датчика, который применяется к коже. Измеряется скорость распространения поперечной волны внутри тканей, что позволяет оценить их жесткость.
Эластография сдвиговой волны: В этой методике используются сфокусированные усиленные акустические импульсы, направляемые в толщу исследуемой ткани. Эти импульсы создают поперечные волны внутри ткани, и измеряется их скорость распространения. Эта информация используется для оценки упругости ткани.
Методы эластографии сдвиговой волны могут быть реализованы в виде точечной и двумерной эластографии. Точечная эластография измеряет упругость в одной точке, в то время как двумерная эластография позволяет получить распределение жесткости по всей области исследования, что делает ее более информативной для диагностики различных патологий и состояний тканей.
Также стоит сразу коснуться терминологии. Все методики можно обозначать как «эластография» в случаях, когда имеется качественная информация о жесткости исследуемой зоны в виде цветовой карты. Когда полученная информация представлена только числовыми значениями, более корректен термин «эластометрия».
– Почему на данный момент УЗИ с эластометрией набирает популярность?
Несмотря на широкое распространение УЗИ, совершенствование методик серошкальной визуализации и методов оценки кровотока (допплеровских и недопплеровских), сегодня ультразвуковое исследование считается методом скрининга. Эластография позволяет оценить жесткость исследуемых тканей, что невозможно другими методами визуальной диагностики. Поэтому внедрение методик, позволяющих повысить диагностическую точность УЗИ в дифференциальной диагностике опухолей различных локализаций вызывает все более широкий интерес.
Что касается диффузных заболеваний печени, где эластометрия получила наиболее широкое признание, то ее успех обусловлен тем, что традиционное ультразвуковое исследование неспособно определить наличие и выраженность фиброза печени, что крайне важно для проведения корректного и своевременного лечения. Кроме того, до 20% случаев цирроза печени могут не иметь типичных ультразвуковых признаков. Эластометрия позволяет провести условное стадирование фиброза печени в соответствии с гистологической шкалой METAVIR.
– Расскажите поподробнее о клиническом применении эластографии при исследовании поверхностно-расположенных органов.
– Эластография хорошо зарекомендовала себя при исследовании молочных желез и щитовидной железы. Молочные железы – это второй по частоте орган применения эластографии после исследования печени. Основной задачей эластографии при исследовании молочных желез является повышение специфичности дифференциальной диагностики новообразований. При этом используются методики компрессионной и сдвигово-волновой эластографии. Обе эти методики входят в практические рекомендации WFUMB и характеризуются высокой диагностической точностью.
В 2005 году в университете Цукуба была предложена шкала эластотипов, ее также называют шкалой Уено (по автору). По данной шкале выделяется 5 эластотипов, и отдельно 6 эластотип – BGR-артефакт, характерный для жидкостного компонента. 1–2 и BGR типы, как правило, характерны для доброкачественных образований, 4–5 – для злокачественных.
Также для злокачественных образований характерно превышение размеров образования в режиме эластографии по отношению к серошкальным размерам, что связано с десмопластической реакцией. Это в целом соответствует 5 эластотипу по Tsukuba. При расчете SR в качестве референсной зоны, как правило, используется жировая клетчатка. Значения СР менее 2,8 характерны для доброкачественных образований, а более 4,5 – для злокачественных.
Что касается сдвигово-волновой эластографии, то в случае исследования поверхностно-расположенных органов используется двумерная СВЕ, так как цветовое кодирование указывает на зоны максимальной жесткости в самом образовании или на его периферии. Для интерпретации результатов используются максимальные значения жесткости. Значения более 80 кПа высокоспецифичны для РМЖ, а менее 20–30 кПа – для доброкачественных образований. С учетом того, что в случае злокачественных образований жесткость на периферии образования может превышать жесткость самого образования, производители УЗ-техники предлагают методики оценки жесткости ободка.
Показатели жесткости образования могут использоваться для изменения категории 3 и 4А по BIRADS, понижение категорий от 4Б до 5 не рекомендуется.
Аналогичные принципы используются и при исследовании щитовидной железы. Также предложены шкалы визуальной оценки, одна из которых полностью повторяет шкалу Цукуба. Несмотря на то, что оценка жесткости узлов щитовидной железы входит в ряд шкал TIRADS, существует одно очень важное ограничение, касающееся непапиллярных раков щитовидной железы, которые могут быть мягкими при эластографии.
Кроме дифференциальной диагностики образований, эластография используется при сопровождении диагностической пункционной биопсии. Метод указывает на жесткие участки, наиболее вероятно соответствующие опухолевой инвазии, и мягкие участки, которые могут соответствовать кистозной дегенерации, участкам кровоизлияний или некроза опухоли.
– Спасибо вам за интересный диалог, давайте расскажем, где врачи могут узнать про эластографию подробнее.
Про ультразвуковую эластографию мы в совтоврстве с А.Н. Сенчей и Д.М. Шмелевым написали большую монографию «Ультразвуковая эластография. От простого к сложному», а практические моменты методики будут разобраны на нашем с вами онлайн мастер классе, надеюсь скоро анонсируем его.