Ультразвуковые контрастные вещества в гепатологии

3.2.1.13.

ТЕМА: Ультразвуковые контрастные вещества в гепатологии.

(автор – доцент,  д.м.н. Кушнеров А.И.)

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Применение эхоконтрастных препаратов в ультразвуковой диагностике.

2. Принцип действия эхоконтрастных веществ.

3. Диагностика опухолей печени с использованием эхоконтрастных веществ.

4. Дифференциальная диагностика доброкачественных и злокачественных новообразований, первичных опухолей и метастатических поражений печени.

Рекомендуемые материалы

5. Диагностика портальной гипертензии с использованием эхоконтрастных веществ.

6. Использование контрастной эхографии в диагностике ранних осложнений при трансплантации печени.

1.Применение эхоконтрастных препаратов в ультразвуковой диагностике. Современная ультразвуковая аппаратура позволяет с высокой степенью точности исследовать особенности гемодинамики с помощью цветовых допплеровских методик. Однако в случаях мелких сосудов и слабо выраженных низкоскоростных кро­вотоков возможности указанных методик ограничены, что снижает чувствительность диагностики. Одним из способов решения данной проблемы может служить применение эхоконтрастных препаратов.

2.Принцип действия эхоконтрастных веществ.

Благодаря увеличению отношения сигнал/шум примене­ние этих веществ весьма эффективно в оценке сосудистого рисунка органов и тканей, нечетко визуализируемого при цветовой доппле­рографии. Информативность методики значительно повышается с использованием второй гармоники в режиме контрастной эхогра­фии. Режим трехмерной реконструкции сосудов с помо­щью компьютерных программ обработки изображения совместно с использованием эхоконтрастных препаратов позволяет получать ин­формацию о пространственном расположении сосудистых структур и судить о характере деформации сосудистого рисунка.

Большинство используемых контрастных препаратов представ­ляет собой суспензии, содержащие микропузырьки газа, усилива­ющие отраженный допплеровский сигнал и в отдельных случаях серошкальное изображение. Наиболее перспективными пре­паратами, приводящими к усилению допплеровского сигнала и эхогенности, являются коллоидные суспензии, в частности перфторуглероды. Высокая плотность этих веществ (1,9 г/см³) и низ­кая скорость распространения ультразвуковой волны в среде с перфторуглеродом (600 м/с) создают разницу между акустическими сопротивлениями тканей в 30%. С учетом того, что эхогенность тка­ней зависит от разницы их акустических сопротивлений, использо­вание перфторуглеродов приводит к усилению отражения как от тка­ней, так и от сосудов. Чем больше различие в концентрации эхоконтрастных препаратов между областью интереса в ткани и ее окружением, тем выше должен быть контрастирующий эффект.

Контрастные препараты вводятся внутривенно, циркулируют в крови до полного растворения. Диаметр микропузырьков должен иметь размер, сопоставимый с диаметром легочных капилляров. Однако с уменьшением диаметра микропузырьков значительно снижается время их существования в кровеносном русле. В качест­ве стабилизаторов, препятствующих быстрому разрушению пу­зырьков газа, применяются альбумин, синтетические препараты, фосфолипиды. Продолжительность циркуляции данных ве­ществ в крови составляет несколько минут.

3.Диагностика опухолей печени с использованием эхоконтрастных веществ.

Одним из самых простых ультразвуковых контрастных веществ, используемых для выявления опухолей печени, является С0₂. По­сле внутриартериального (в печеночную артерию) введения эхоконтрастного препарата отмечается значительное контрастное усиление всей ткани печени, однако вымывание контраста из нор­мальной ткани происходит значительно быстрее, чем из ткани печеночноклеточного рака. Накопление микропузырьков С0₂ в различных опухолях зависит от степени их васкуляризации. На основании этого выделяется три типа опухолей: гиперваскулярный, гиповаскулярный и аваскулярный. Все злокачественные опу­холи относятся к гиперваскулярному типу.

Другую группу контрастных препаратов составляют тканеспецифичные вещества, которые так же, как и радиоизотопные вещест­ва, имеют способность накапливаться в определенных тканях. Ряд препаратов накапливается в купферовских клетках печени, усили­вая их эхогенность. Эхогенность участков тканей, не содержащих купферовские клетки, меняться не будет.

4.Дифференциальная диагностика доброкачественных и злокачественных новообразований, первичных опухолей, и метастатических поражений печени.

Наиболее актуальной проблемой в медицине является вопрос диагностики онкологических заболеваний. Многочисленные исследования в этой области доказывают полезность контрастной эхографии в выявлении и дифференциальной диагностике добро­качественных и злокачественных новообразований.

На основе анализа особенностей характера усиления допплеровского сигнала и воздействия контрастного препарата на цвето­вое изображение, проводится разработка дифференциально-диагностических критериев очаговых поражений печени. Применение «Левовиста» в качестве эхоконтрастного препарата вызывает уси­ление продолжительностью от 40 до 240 с, что позволяет регистри­ровать все изменения сосудистого рисунка.

В случаях гепатоцеллюлярного рака получено существенное кон­трастное усиление как в самой опухоли, так и по ее периферии. У пациентов с очаговой узловой гиперплазией и аденомой пе­чени отмечается усиление в центральных отделах опухолей. При метастазах кровоток визуализируется в периферических отде­лах. Уточнение локализации первичного очага опухоли на ос­новании особенностей кровоснабжения тканей метастазов затруд­нено. Полное отсутствие цветовых сигналов регистрируется в случаях очаговой жировой инфильтрации и капиллярной гемангиомы. В случаях гемангиомы и очаговой узловой гиперплазии появляется возможность визуализации питающей артерии.

Предпринимаются попытки оценки гемодинамических характе­ристик различных видов опухолей печени в разные фазы контрасти­рования. Во всех случаях гепатоцеллюлярного рака после введения эхоконтрастного препарата регистрируется медленно возрастаю­щее усиление отражения от сосудистых структур. Для метастатиче­ских поражений с неярко выраженным кровотоком по периферии характерно быстро возникающее в артериальную фазу контрасти­рования усиление цветового сигнала и затем медленное его сниже­ние. В гемангиомах в артериальную фазу отмечается медленное на­растание усиления в периферических сосудах и медленное его убы­вание.

Ряд работ посвящен изучению особенностей контрастного уси­ления сосудистого рисунка гепатоцеллюлярного рака в позднюю фазу контрастирования. Чувствительность и специфичность признака наличия питающей артерии после контрастного усиления составляет 89 и 95% соответственно, а повышенное продолжитель­ное контрастирование опухоли является высокоспецифичным при­знаком (100%), чувствительность которого составляет 67%.

Контрастная эхография весьма эффективна для визуализации гепатоцеллюлярного рака размерами до 3 мм. Процент выявляе­мое подобных образований после введения эхоконтрастного препарата возрастает с 33 до 92%.

Контрастная эхография имеет большую информативность в вы­явлении гепатоцеллюлярного рака, расположенного на глубине бо­лее 7 см, по сравнению с обычным исследованием. Выявляемость рака после контрастирования возрастает с 29 до 86%. В слу­чаях глубоко расположенных гемангиом контрастное усиление не приводит к улучшению их визуализации.

В случаях мелких гиперэхогенных образований печени (гепато-целлюлярный рак, гемангиома, очаговая жировая инфильтрация) исследование с контрастными препаратами позволяет установить особенности их васкуляризации, тем самым, давая возможность проведения дифференциальной диагностики. Гиперэхогенные мелкие аваскулярные образования печени после внутривенного введения контраста в случаях гепатоцеллюлярного рака демонст­рируют выраженный внутриопухолевый пульсирующий кровоток. Гемангиомы характеризуются периферическим венозным кровото­ком. В участках очаговой жировой инфильтрации какое-либо уси­ление цветовых сигналов отсутствует.

Использование контрастных веществ позволяет получить правильное диагностическое заключение в 83,1% случаев при гепатоцеллюлярном раке, в 60,0% случаев при метастатическом поражении печени, в 62,5% случаев при гемангиоме и в 75,0% случаев при очаговой узловой гиперплазии.

Некоторые новые технологии в контрастной эхографии. В последнее время для повышения точности диагностики мета­стазов в печень используются некоторые новые эхоконтрастные технологии. В частности, применение гармонической визуализа­ции с инверсией импульса позволяет выявить (по сравнению с обычным исследованием) дополнительные метастазы у 48% боль­ных. Ценность этой методики подтверждается и другими ав­торами.

В заключение необходимо отметить, что допплерографическое исследование печени является развивающейся методикой, многие аспекты которой не являются устоявшимися и общепринятыми. Наверное, потребуется еще значительное количество времени для того, чтобы мы могли трезво оценить все достоинства и недостат­ки допплерографии.

5.Диагностика портальной гипертензии с использованием эхоконтрастных веществ.

Рекомендуем посмотреть лекцию "23 Кислоты, щелочи, препараты щелочных и щелочно-земельных металлов".

Выявляемость внутрипеченочных портосистемных шунтов с по­мощью цветовой допплерографии составляет 60%. После введе­ния эхоконтрастного препарата отмечается значительное улучше­ние визуализации всех отделов шунтов, участков окклюзии и тром­бозов. Контрастное исследование для выявления стенозированных шунтов намного эффективнее в режиме энергетического допплера, чем в режиме цветового допплеровского картирования. Результаты этого исследования приближаются по информа­тивности к рентгеноконтрастной ангиографии.

Контрастирование способствует также повышению чувстви­тельности спектральной допплерографии в определении скорост­ных показателей. Эхоконтрастное исследование целесообразно проводить в слу­чаях неадекватной визуализации абдоминальных сосудов, в част­ности при заболеваниях печени с синдромом портальной гипертензии. Введение эхоконтрастного препарата сопровождается значительным улучшением визуализации воротной, селезеночной и печеночных вен, а также собственной печеночной артерии.

Анализ времени транзита ультразвуковых контрастных веществ через орган, так же как и оценка кривой время-интенсивность допплеровского сигнала, - это неинвазивный, не использующий ионизирующего излучения путь изучения параметров, аналогичных тем, что применяются в ядерной медицине. Количественная оценка постконтрастного усиления ультразву­кового сигнала возможна благодаря существованию линейной за­висимости между концентрацией контрастного вещества и интен­сивностью допплеровского сигнала, подтверждением чего являют­ся исследования как in vitro, так и in vivo. Оценка измене­ния интенсивности постконтрастного допплеровского сигнала возможна двумя способами. В первом случае методика основыва­ется на анализе аудиосигнала, полученного при спектральной допплерографии. Во втором случае используется энергетическая допплерография. Оценка допплеровских сигналов от сосуди­стых структур осуществляется в режиме off-line путем обработки спектров допплеровского сдвига частот, фиксированных с помо­щью кинопетли или на видеоленты. Для количественной оценки результатов контрастного исследования строится кривая интенсивность-время. Введение контрастного препарата в случа­ях рака сопровождается возникновением более раннего и значи­мого усиления. Также используется перфузионный индекс, отражающий по­требность печени в артериальном кровоснабжении. В ворот­ной вене и в печеночной артерии снимаются кривые интенсив­ность-время. У пациентов с метастазами отмечается значительное возрастание перфузионного индекса.

Оценка времени транзита через печень болюсно вводимого контрастного препарата может дать информацию о гемодинамических нарушениях, развивающихся при циррозах. Предварительные дан­ные показывают, что характерными являются различия в показате­лях времени транзита контрастного вещества в печеночные вены у здоровых лиц, пациентов с циррозами печени и в группе больных с диффузными заболеваниями печени нецирротического характера. Допплеровское исследование начинается за 20с до и проводится в течение 2 мин после болюсного введения эхоконтра­стного препарата. У пациентов с циррозами поступление контрас­та в печеночные вены наступает ранее 24-й секунды (в среднем через 18,3 с). У здоровых лиц и в группе диффузных заболеваний печени нецирротического характера поступление контраста на­блюдается позднее (через 49,8 и 35,8 с соответственно). Макси­мум контрастного усиления у пациентов с циррозами отмечается на 55-й секунде, в остальных группах пик усиления более поздний (через 97,5 и 79,7 с соответственно). Интересные результаты полу­чены и в случаях с метастатическим поражением печени - контра­стное усиление наступает уже на 18-й секунде и достигает макси­мального своего значения на 36-й секунде, тогда как в контрольной группе данные показатели регистрируются на 29-й и 62-й секундах соответственно.

Таким образом, изменения центральной и печеночной гемодина­мики, возникающие при диффузных и злокачественных поражениях печени, приводят к более быстрому пассажу контрастного вещества.

6.Использование контрастной эхографии в диагностике ранних осложнений при трансплантации печени. Контрастная эхография печени у пациентов с ортотопической трансплантацией дает четкое изображение сосудов транспланта­та, в особенности артериальных, что практически невозможно без контрастирования. При контрастном исследовании также улучша­ется визуализация сосудов портальной системы. Таким образом, данное исследование позволяет оценить вероятность ранних ос­ложнений.