МАГНІТНО-РЕЗОНАНСНА ТОМОГРАФІЯ В ДІАГНОСТИЦІ ВНУТРІШНЬОСПИННОМОЗКОВИХ ПУХЛИН

Короткий зміст

Матеріал і методи. Проаналізовано клінічні дані та результати МРТ-обстежень 195 хворих із внутрішньоспинномозковими ураженнями, що перебували на стаціонарному лікуванні або консультувалися амбулаторно в Інституті нейрохірургії імені акад. А.П. Ромоданова АМНУ за період 1995-2006 pp. Серед них – 154 хворих із ВСМП та 41 – із НПУСМ. Усі ВСМП були верифіковані під час оперативних втручань та гістологічно у першому спінальному і першому дитячому відділеннях інституту.

Дослідження включало групу порівняння із 30 пацієнтів рандомізованих за віком та статтю з хворими із ВСМП і НПУСМ, які були направлені на МРТ-обстеження з приводу клінічної підозри на травматичне або дегенеративне ураження хребта, але патологічних змін у яких виявлено не було.

         Гістологічні діагнози встановлювали за Міжнародною класифікацією хвороб, адаптованою до онкології (ICD-O, 9-th Revision, WHO). Морфологічні дослідження проведені під керівництвом завідувача відділення нейропатоморфології Інституту нейрохірургії імені акад. А.П. Ромоданова АМНУ, д-ра мед. наук, професора М.І. Шамаєва, за участю співробітника відділення нейропатоморфології канд. мед. наук О.Г. Черненко.

         Аналіз та обробка статистичних даних проведених клінічних досліджень проводились на персональному комп’ютері з використанням пакета прикладних програм STATISTICA 6.0 (StatSoft, Inc. 2001) та MS Excel XP. Для визначення вірогідності кількісних величин використовувалися традиційні методи параметричної статистики, а для аналізу якісних ознак були застосовані непараметричні методи.

МРТ-обстеження 49 хворих з ВСМ ураженнями проводилися на високопольному MP-томографі «Magnetom Vision Plus» (1,5 Т) фірми Siemens (Німеччина) у відділенні магнітно-резонансної томографії Науково-практичного центру променевої діагностики АМНУ (Київ). Протокол МРТ-обстеження включав отримання Т1-, Т2- та T1en-ЗЗ в трьох взаємо перпендикулярних площинах (аксіальній, сагітальній, фронтальній) з використанням імпульсної послідовності спін-ехо (SE).

Крім того, проаналізовано дані 146 МРТ-обстежень, які проводилися на різних MP-томографах потужністю магнітного поля від 0,023 до 1 Т. У всіх хворих отримано Т1-ЗЗ SE (TR/TE: 450–600/12–15 ms) в аксіальній, сагітальній та фронтальній площинах з товщиною зрізу 4 мм та проміжком між зрізами 1 мм. Також у всіх хворих отримано Т2-ЗЗ SE (TR/TE: 3900–5500/90–100 ms) з товщиною зрізу 4 мм та проміжком між зрізами 1 мм. У 53 (34%) випадках нативне дослідження доповнювалося внутрішньовенним контрастуванням агентами на основі гадолінію в комплексі з диметилтріамінпентаоцтовою кислотою (Gd-DTPA) в дозуванні 0,1 ммоль на 1 кг маси тіла пацієнта.

Аналіз отриманих зображень. Нативне T1SE-ЗЗ було першою імпульсною послідовністю обстеження спинного мозку. За допомогою Т1-ЗЗ оцінювали морфологічні деталі ВСМ ураження, а саме: наявність, ступінь та характер стовщення спинного мозку, його контури, розміри підпавутинних просторів. Супутні кісти на Т1-ЗЗ часто мали ізоінтенсивний сигнал щодо спинного мозку і пухлини, що не дозволяло точно визначати їх істинні межі та розміри. З цієї причини було складно на Т1-ЗЗ оцінювати тип кіст. Т1-ЗЗ були неінформативними щодо оцінювання перифокального набряку, відношення ВСМП до центрального каналу, МРТ-ознак хронічних крововиливів та великих судин, проте були інформативними щодо виявлення МРТ-ознак гострого крововиливу та сигналу жиру. Для оцінювання анатомічних розмірів спинного мозку достатніми були Т1-ЗЗ в аксіальній та сагітальній площинах.

Нативне T2SE-ЗЗ є важливим у оцінюванні ВСМ уражень завдяки їх чутливості до пухлини та набряку. Вони здатні надавати інформацію про пухлинний вузол, супутні кісти, перифокальний набряк, даючи змогу не лише виявити, а й розрізнити їх. Супутні кісти і перифокальний набряк демонструють гіперінтенсивний сигнал щодо спинного мозку. На основі аналізу Т2-ЗЗ, в сагітальній та аксіальній площинах, ми оцінювали відношення пухлини до спинного мозку, МРТ-ознаки крововиливу й великих судин, визначали тип кіст. При оцінюванні відношення пухлини до центрального каналу використовували Т2-ЗЗ у фронтальній площині. У хворих з інтра-екстрамедулярними пухлинами у разі потреби отримували зображення в косих площинах.

Контрастне дослідження використовували для визначення точних меж ураження, розмежування його із супутніми кістами та/або набряком у тих випадках, коли нативні зображення не були достатньо інформативними. Оцінка T1enSЕ-ЗЗ проводилася у 2 діагностичних площинах – аксіальній та сагітальній.

Результати досліджень та їх обговорення. Групи хворих із ВСМП і НПУСМ істотно не відрізнялися між собою за середнім віком – 33 р. та 37,8 р., за частотою таких симптомів, як розлади рухів, чутливості, роботи органів таза (92%, 81%, 57% та 98%, 90%, 68%, відповідно). Проте, обидві групи відрізнялися між собою за середньою тривалістю клінічної симптоматики пацієнтів із ВСМП (43,5 міс.) та НПУСМ (25,2 міс.) і частотою болю – 78% та 46%.

Частота МРТ-ознак ВСМП і НПУСМ відповідно становила: стовщення спинного мозку – 100% та 85%, супутні кісти – 64% та 10%, контрастне підсилення – 94% та 78%.

Установлено, що ВСМП частіше мають овальну, грушоподібну та округлу форму (59%), а НПУСМ – веретеноподібну (76%). ВСМП частіше займають центральне положення або є інтра-екстрамедулярними (66%), а НПУСМ переважно локалізуються ексцентрично (76%). Щодо протяжності стовщення, то його оцінювали за наявними анатомічними орієнтирами, якими є тіла хребців. Усі ВСМП призводять до значного та протяжного (90%) стовщення спинного мозку, а НПУСМ – до помірного (58%) або відсутнього (15%) та обмеженого (88%) стовщення. ВСМП переважно мають нерівні контури ураження (80%), а НПУСМ – рівні (93%). ВСМП в більшості випадків мають неоднорідну (78%), а НПУСМ – однорідну (71%) структуру (р<0,05).

Запропоновано цифрові критерії оцінки ступеня стовщення спинного мозку. З цією метою ми визначили розміри спинного мозку (сагітальний та фронтальний) і підпавутинних просторів у хворих із ВСМП та НПУСМ та порівняли їх із розмірами спинного мозку у пацієнтів групи порівняння. Встановлено, що сагітальний розмір спинного мозку у хворих з ВСМП збільшувався у середньому в 2 рази, фронтальний – в 1,5 рази відносно нормального розміру пацієнтів групи порівняння, а у хворих з НПУСМ, ці розміри збільшувалися в 0,8 і 0,6 разів, відповідно (р<0,001). При порівнянні 2 груп хворих – з ВСМП і з НПУСМ – статистично достовірна різниця (р<0,05) наявна в усіх випадках, окрім випадку, коли оцінювався сагітальний розмір спинного мозку на рівні шийного стовщення.

Більшість ВСМП (64%) супроводжувалися супутніми кістами, а для НПУСМ супутні кісти не характерні (10%). Установлено, що поєднання значного стовщення із супутніми кістами є достовірно характерним для ВСМП.

Більшість ВСМП підсилюються за вузловим (68%) типом, менш часто – за невузловим (26%) типом або не підсилюються взагалі (6%). Більшість НПУСМ підсилюються за невузловим типом (78%) або не підсилюються (22%) взагалі.

Показники чутливості, специфічності, точності, тесту прогнозування позитивного результату та тесту прогнозування негативного результату в МРТ-діагностиці внутрішньоспинномозкових пухлин за даними первинного аналізу лише на основі нативного зображення становили 77%, 19%, 65%, 78%, 18%, а за даними поєднаного нативного та контрастнопідсиленого зображень – 96%, 22%, 86%, 88%, 50%, відповідно. За умови використання запропонованого нами детального аналізу МРТ-ознак внутрішньоспинномозкових пухлин і непухлинних уражень ці значення підвищувалися на 18%, 54%, 25%, 15%, 61% – на основі оцінки лише нативних зображень та на 4%, 66%, 12%, 10%, 50%, відповідно, за умови оцінювання поєднаних нативних та контрастнопідсилених зображень.

Було встановлено статистично достовірний зв'язок між наявністю своєчасного МРТ-висновку про ВСМП та рівнем неврологічних порушень у хворого з ВСМП у момент його звернення до спеціалізованого нейрохірургічного закладу. Використання контрастування вірогідно впливає на якість своєчасного МРТ-висновку, а тому в усіх випадках, коли МРТ-висновок щодо ВСМ ураження на амбулаторному етапі діагностики залишається непевним, застосування контрастного підсилення слід вважати обов'язковим.

Потреба доопераційного припущення гістологічного типу ВСМП зумовлена кількома причинами: по-перше, переважно ВСМП є відносно доброякісними і в таких хворих найчастіше застосовують радикальну операційну тактику; по-друге, різні гістологічні типи потребують різної операційної тактики; по-третє, післяопераційний перебіг, частота продовженого росту і тривалість життя хворого після операції залежать від гістологічного типу ВСМП.

У процесі визначення можливостей припущення гістологічного типу ВСМП за даними МРТ-зображення були оцінені такі диференційно-діагностичні МРТ-ознаки: відділ ураження спинного мозку, протяжність пухлини, розташування щодо центрального каналу спинного мозку, ознаки крововиливів, МРТ-ознаки великих судин, тип кіст. Окрім МРТ-ознак у процесі припущення гістологічного типу ВСМП ми використовували дані про їх частоту, вік хворого та супутні дані анамнезу.

Такі гістологічні типи, як ЕПМ, АСЦ, ГМБ та поодинокі метастази раку (МТС) в сукупності становили 140 (91%) із 154 ВСМП нашого спостереження, що не суперечить даним інших досліджень (Коновалов А.Н. и соавт., 1997; Osbo A., 1994; Koeller K. et al., 2000).

Дані онкоанамнезу мали відносне значення навіть в діагностиці МТС, тому що були лише в 25% хворих. Синдром зв'язаного спинного мозку був у хворих з ліпомами (75%) та рідко з астроліпомою (2%). Синдром фон Гіппель-Ліндау констатовано у 18% хворих із гемангіобластомами, проте його не було в жодного із хворих з іншими ВСМП.

Великі розміри пухлини (протяжність понад 4 тіл хребців) свідчили про наявність гліальної ВСМП, а в разі протяжності пухлини менше ніж 4 хребця диференційна діагностика гліальних та негліальних ВСМП була неможливою.

Локалізація в проекції центрального каналу спинного мозку характерна для ВСМ епендимоми (80%). Проте таку локалізацію інколи можуть мати астроцитоми (28%) та гемангіобластоми (9%). Отримані нами дані співпадають з даними інших авторів, відповідно до яких 84% епендимом мають центральне розташування (Fine M., et al., 1995; Duarte J., Goulao, 1995).

Для гліальних ВСМП характерним є гіпо- або ізоінтенсивність сигналу на Т1-ЗЗ (90%), а гіперінтенсивний сигнал на Т1-ЗЗ свідчить про наявність крововиливу. Такий сигнал в 16% випадків давали ВСМ епендимоми та в 5% – епендимоми кінцевої нитки. Проте подібний сигнал на Т1-ЗЗ також можуть демонструвати деякі негліальні пухлини (жиро- та меланінумісні). Так, гіперінтенсивний сигнал на Т1-ЗЗ демонстрували також астроліпома (2%), усі ліпоми, дермоїдна кіста та меланома. Проте усі перелічені ВСМП, на відміну від епендимоми, локалізувалися ексцентрично, не супроводжувалися супутніми кістами.

Наявність на Т2-ЗЗ гіпоінтенсивного обідка по периферії ВСМП (МРТ-ознака капелюха) свідчить про схильність пухлини до хронічних крововиливів, що є характерним для добре васкуляризованих пухлин. Згідно з отриманими нами даними, МРТ-ознака капелюха спостерігалась у пацієнтів з епендимомами (26%) та гемангіобластомами (9%). Жодного разу МРТ-ознака капелюха не була виявлена у хворих з астроцитомами, що суперечить даним інших досліджень (Li M., Holtas S., 1991; Koyanagi I. et al., 1999).

Стосовно частоти виявлення ознак крововиливів у хворих з епендимомою, то наші дані (42%) дещо відрізняються від даних інших досліджень. Так, за даними одних джерел (Fine M. et al., 1995; Choi J. et al., 2002), вони траплялися в 24-26% випадків, а за даними інших (Nemoto Y. et al., 1995; Joubert E. et al., 1995) – у 49-58%. Це можна пояснити тим, що не всі хворі з ВСМП в нашому дослідженні були обстежені на високопольному MP-томографі.

За наявності великих судин їх можна помітити на МРТ-зображенні – так звана МРТ-ознака звивистих судин. Крім того, якщо великі судини мають нерівний скривлений хід, МРТ-сигнал від ділянок скривлення може втрачатися, що пояснюють зміною ламінарного типу кровотоку на турбулентний і як наслідок – зміною часу ехо сигналу. У такому разі можлива поява МРТ-ознаки втрати MP-сигналу. МРТ-ознака звивистих судин та МРТ-ознака втрати MP-сигналу (МРТ-ознаки великих судин) трапляються лише у хворих з судинною ВСМП – гемангіобластомою (55%); її не спостерігали при інших ВСМП.

Внутрішньопухлинні кісти виявлялися в 26% хворих з астроцитомами та в 73% хворих з гемангіобластомами. Останні супроводжувалися характерною лише для них МРТ-ознакою персня (наявність невеликого вузла пухлини у порожнині округлої або овальної кісти). Сирингомієлітичні кісти частіше були у хворих з гемангіобластомами (91%) та епендимомами (74%), однак траплялися також при астроцитомах (35%), гемангіоперицитомах (50%), шваномах (50%). Отримані нами дані незначно відрізняються від даних досліджень, проведених раніше, відповідно до яких сирингомієлітичні кісти траплялися в 90% хворих з епендимомами, а внутрішньопухлинні кісти – в 14% хворих з астроцитомами (Kahan E. et al., 1996; Sun B. et al., 2003).

На основі оцінки лише нативних МРТ-зображень гістологічний тип ВСМП був встановлений в 87 (56%) випадках із 154. Для «типових» епендимом (37%) характерним було центральне розташування, супутні сирингомієлітичні кісти, супутні ознаки крововиливів; для всіх епендимом кінцевої нитки – типове розташування; для «типових» астроцитом (41%) – ексцентричне розташування, супутні полярні кісти та кісти розпаду або їх відсутність, виявлення у дітей; для «типових» гемангіобластом (73%) – ексцентричне розташування, супутні сирингомієлітичні кісти, МРТ-ознаки персня, капелюха та/або великих судин, невідповідність малих розмірів пухлини значному стовщенню спинного мозку, синдром фон Гіппель-Ліндау; для усіх випадків «типових» метастазів раку (100%) – субпіальне розташування, виражений перифокальний набряк, відсутність кіст; для всіх ліпом – ексцентричне розташування, відсутність супутніх кіст, наявність гіперінтенсивного сигналу на Т1- та Т2-ЗЗ, наявність синдрому зв'язаного спинного мозку; дермоїдна кіста була розташована ексцентрично, не супроводжувалася супутніми кістами, мала неправильну форму, гетерогенно-гіперінтенсивний сигнал на Т1- і Т2‑ЗЗ; меланома давала «типове» МРТ-зображення – ідентичність сигналові свіжого крововиливу на Т1- і Т2-ЗЗ; випадок епідермоїдної кісти за рахунок ізоінтенсивного сигналу до ліквору на Т1-ЗЗ і на Т2-ЗЗ.

На відміну від уже опублікованих досліджень (Miyazawa N. et al., 2000; Sun B. et al., 2003), автори яких вивчали такі характеристики контрастування, як інтенсивність, гомогенність та швидкість, ми використали розподіл на 4 діагностичних групи, тобто, на вузлове (підсилення усієї пухлини з чіткими краями), невузлове контрастування (підсилення лише певної частини пухлини з нечіткими краями) та його відсутність. Крім того, ми виділили окремо групу ВСМП, що демонстрували гіперінтенсивний сигнал на Т1-ЗЗ. До першої групи (вузловий тип підсилення) увійшли всі епендимоми, 18% астроцитом, усі гемангіобластоми, усі метастази раку, шванома; до другої групи (невузловий тип підсилення) увійшли 67% астроцитом; до третьої групи (відсутність підсилення) – 14% астроцитом; до четвертої групи (гіперінтенсивний сигнал на Т1-ЗЗ) увійшли 8 геморагічних епендимом, усі ліпоми, меланома та дермоїдна кіста.

Після застосування контрастного підсилення розпізнаними були 44 (83%) із 53 ВСМП. Нерозпізнаними виявилися 9 (17%) не типових ВСМП. Серед останніх було 3 епендимоми та 4 астроцитоми, які демонстрували наступні ознаки: вузлове підсилення, ексцентричне розташування, супроводжувалися сирингомієлітичними кістами, що не дозволяло їх диференціювати між собою; одна гемангіобластома – вузлове підсилення, мала великі розміри, центральне розташування, супроводжувалася сирингомієлітичними кістами, що стало на заваді проведенню її чіткої диференціації з епендимомою; одна шванома – вузлове підсилення, ексцентричне розташування, супроводжувалася сирингомієлітичними кістами, які не давали можливості чітко диференціювати її з вузловою астроцитомою. Тобто однією з причин неможливості розпізнавання пухлин була наявність сирингомієлітичних кіст.

Показники чутливості, специфічності і точності в припущенні гістологічного типу ВСМП за даними нативного МРТ-зображення становили 56%, 86%, 84%, а за даними нативного та контрастнопідсиленного МРТ-зображення – 83%, 95%, 93%, відповідно.

Для проведення оперативного втручання нейрохірург має отримати певну специфічну інформацію: про відношення пухлини до спинного мозку, межі пухлини, характеристику кіст, сторону росту екзофітного компоненту, припущення гістологічного типу пухлини. Для цього в процесі передопераційного планування слід детально оцінити дані МРТ-зображення, що дає змогу обрати операційний доступ, рівень ламінектомії, місце проведення мієлотомії, об'єм резекції пухлини та спрогнозувати післяопераційний перебіг захворювання.

У більшості випадків таку інформацію можна отримати на основі нативних МРТ-зображень. Так, відношення пухлини до спинного мозку було правильно визначено у 95,2% випадків, межі пухлини – у 98,7%, характеристика кіст – у 90,3%, сторона росту екзофітного компоненту – у 98,7%. Проте нативні зображення є відносно малоінформативними (56%) в припущенні гістологічного типу ВСМП.

У більшості випадків нативні зображення, отримані лише на високопольних MP-томографах, були конкурентноздатними порівняно з нативними і контрастнопідсиленими, отриманими на низькопольних МР-томографах, та надавали достатню інформацію для планування оперативного втручання.

Встановлено, що найчастіше серед причин помилкової МРТ-діагнос­тики ВСМП були: незастосування контрастування, низька дозвільна здатність МРТ-зображень, отриманих на низькопольних MP-томографах, невеликі роз­міри пухлини.

Незастосування контрастування можна пояснити високою вартістю контрастуючого агента, відмовою деяких пацієнтів від інвазивного втручання, а в деяких випадках недостатньою обізнаністю лікарів МРТ щодо діагностистичних переваг контрастування.

МРТ-зображення, отримані на низькопольних MP-томографах, частіше можуть бути неінформативними щодо розмежування пухлин з перифокальним набряком та супутніми кістами. На нативних МРТ-зображеннях неможливо розрізнити невелику за розмірами пухлину і супутні сирингомієлітичні кісти, оцінити наявність та істинні розміри інтрамедулярного компоненту в разі діагностування інтра-екстрамедулярної пухлини.

Запропонований стандартизований протокол МРТ-обстеження внутрішньоспинномозкових уражень включає отримання Т1-, Т2- та Т1еn-ЗЗ. Проте не наведено переліку умов ймовірної діагностики лише на основі нативних МРТ-зображень. Тому є актуальним питання створення алгоритму диференційної діагностики лише на основі оцінки Т1- і Т2-ЗЗ (мал. 1).

Таким чином, ми пропонуємо наступну послідовність диференційної діагностики ВСМ ураження:

         1. Проведення МРТ-обстеження хворого із клінічною підозрою на ВСМ ураження з отриманням Т1- і Т2-ЗЗ.

         2. Оцінка ступеню та протяжності стовщення спинного мозку.

         3. У випадку помірного стовщення або його відсутності – МРТ-висно­вок про НПУСМ. У випадку значного та протяжного стовщення спинного мозку та наявності пухлинного вузла – МРТ-висновок про ВСМП.

         4. Оцінка МРТ-сигналу від пухлини на Т1-ЗЗ. У випадку гіперінтенсивного сигналу – МРТ-висновок про геморагічну епендимому, ліпому, епідермоїдну кісту, меланому. У випадку гіпо- або ізоінтенсивного сигналу – оцінка відношення ВСМП до центрального каналу.

         5. Центральне розташування в поєднанні із сирингомієлітичними кістами та супутніми крововиливами – МРТ-висновок про «типову» епендимому; розташування в проекції кінцевої нитки – МРТ-висновок про епендимому кінцевої нитки; ексцентричне розташування в поєднанні із супутніми полярними кістами та кістами розпаду або їх відсутністю, дитячий вік хворого – МРТ‑висновок про «типову» астроцитому; ексцентричне або інтра-екстра­медулярне розташування у поєднанні із сирингомієлітичними кістами або МРТ-ознакою персня, МРТ-ознакою капелюха або великих судин, невідповідність малих розмірів пухлини значному стовщенню спинного мозку, супутнім синдромом фон Гіппель-Ліндау – МРТ-висновок про «типову» гемангіобластому; субпіальне розташування в поєднанні із перифокальним набряком та відсутніми кістами – МРТ-висновок про «типовий» одиничний метастаз раку.

6. Випадками для обов’язкового отримання Т1en-ЗЗ є: неможливість проведення диференційної діагностики ВСМП і НПУСМ лише на основі оцінки Т1- і Т2-ЗЗ, неіформативність МРТ-зображення щодо надання повноцінної інформації для планування оперативного втручання.