(Новости лучевой диагностики 2004 1)
Закономерности между ангиографической семиотикой почечно-клеточного рака и морфологическим строением опухоли.
Акинфеев В. В.
ГУ «НИИ онкологии и медицинской радиологии им. Н. Н. Александрова», отделение лучевой диагностики.
Изучение патологическо-рентегенологических корреляций является одним из самых важных вопросов лучевой диагностики. Сопоставление данных различных методов диагностики и выявление признаков характерных для того или иного заболевания в сопоставлении с данными морфологического исследования позволяет максимально приблизить рентгенологическое заключение к окончательному диагнозу. Наиболее актуально такая проблема стоит в диагностике опухолей. Несмотря на значительно возросшие возможности оборудования для лучевой диагностики, во многих случаях рентгенологические заключения по-прежнему выглядят как «опухоль» либо «объёмное образование», что не может существенно помочь онкологам в выборе тактики лечения. Это относится и к диагностике почечно-клеточного рака (ПКР). Недавно проведены первые исследования по изучению компьютернотомографической, сонографической и магнитно-резонансной семиотики различных гистологических вариантов ПКР [1]. Что касается ангиографической диагностики, то такие особенности не подверглись анализу, несмотря на богатую семиотику ПКР. К тому же ангиографическая картина ПКР, поведение опухоли в различные фа-зы прохождения контрастного вещества явились основой, по которой разрабатывалась семиотика данного заболевания при компьютерной и магнитно-резонансной томографии с контрастным усилением.
Целью настоящего исследования явилось выделение типов васкуляризации ПКР при цифровой ангиографии и выявление зависимости васкуляризации от гистологическо-го варианта ПКР и степени дифференцировки опухоли.
Материалы и методы.
Изучены данные цифровой селективной ангиографии поч-ки у 147 больных ПКР. Цифровая ангиография проводилась на аппарате “Advantx LCA” (General Electric Medical Systems, Бюк, Франция). Продолжительность серии съёмки была 20 с, скорость съёмки в первые 14 с – 2,1 кадра/с, остальные 6 с – 0,5 кадра/с. Фокусное пятно рентгеновской трубки было 0,6 мм, матрица цифрового изображения - 1024?1024. В качестве контрастного вещества использовались Omnipaque-350 (Amersham, Осло, Нор-вегия) и Ultravist-370 (Shering, Берлин, Германия) в количестве 10 мл на одно исследование.
У 98 (66,67%) больных был определён гистологический вариант ПКР. У остальных 49 (33,33 %) больных морфологическое заключение звучало как почечно-клеточный рак, без указания гистологического варианта. Первые 98 результатов взяты нами для анализа закономерностей между гистологическим вариантом ПКР и типом васкуляризации опухоли, который определялся на ангиограммах. У 71 (72, 45 %) был светлоклеточный вариант, что соответствует его частоте среди всех вариантов ПКР. Другие варианты были единич-ными, либо их число не превышало 8 (8,16%) (зернистоклеточный вариант).
У 125 (85,03%) больных ПКР была определена степень дифференцировки опухоли. Высокодифференцированный ПКР был у 44 (35,2±4,3 %), умереннодифференцированный у 75 (60,00±4,4%) и низкодифференцированный у 6 (4,8±1,9 %) больных.
Кровоснабжение опухолей оценивали по видоизменённой классификации И. С. Маннанова и А.Ф. Цыба [2], которые выделяют три типа васкуляризации новообразований.
Первый тип – резко выраженная гиперваскуляризация, при которой наблюдается выраженная сосудистая сеть и не представляется возможным сосчитать количество сосудов в единице площади. Второй тип – умеренная гиперваскуляризация, появление небольшого количества дополнительных сосудов третьего порядка и более (в пределах одного или полутора десятков) с признаками сосудистой атипии. Третий тип – гиповаскулярные новообразования, уровень кровоснабжения ниже, чем в соседних нормальных тканях. Мы объединили первых два типа кровоснабжения в один – гиперваскулярные опухо-ли, и выделили ещё один тип – аваскулярные новообразования. Таким образом, все опухоли почки были нами разделены на три основные группы:
1.Гиперваскулярные.
2. Гиповаскулярные.
3. Аваскулярные.
Гиперваскулярными мы считали опухоли, где количество патологических сосудов на единицу площади больше, чем в здоровой почечной паренхиме. Контрастирование таких опухолей в паренхиматозную фазу выше, чем в здоровой почечной паренхиме. Гиповаскулярные опухоли содержат единичные патологические сосуды, имеется паренхиматозное контрастирование, однако опухоль контрастируется меньше чем здоровая почечная паренхима. При аваскулярных опухолях сосуды не визуализируются, опухоль не контрастируется, и определяется только по дефекту почечного контура или паренхимы.
Типы васкуляризации ПКР выделялись на основании общности ангиографической картины, включающей форму опухоли, её контуры, калибр и форму опухолевых сосудов, изменение контрастирования опухоли в различные фазы ангиографии.
Зависимость между типами васкуляризации опухоли и её морфологическим строением определялась анализом соответствий и построением таблиц сопряжённости с вычислением критерия хи-квадрат при помощи программы Statistica 5.0 (Statsoft, Талса, США).
Результаты.
Гиперваскулярные опухоли были обнаружены в 120 (81, 63±3,2%) из 147 случаев ПКР, гиповаскулярные в 18 (12,25±2,7 %) и аваскулярные в 6 (4,08±1,6 %). Выделено 7 типов гиперваскулярного ПКР. Таким образом, в ангиографической картине ПКР присутствуют следующие 9 типов васкуляризации.
Первый тип. Опухолевые сосуды представлены патологическими артерия-ми различного калибра. Характерно наличие крупных изогнутых артериальных стволов сопоставимых по калибру с ветвями почечной артерии 1и 2 порядка (от 1 до 3 мм). Васкуляризация распределена неравномерно по площади опухоли, в паренхиматозную фазу контур опухоли нечёткий, распределение контрастного вещества неравномерное. Чаще всего подобная картина имеет место при раках почки довольно большого размера, соответствующего стадиям Т3 и Т2 по TNM [3]. Рисунок опухолевых сосудов напоминает языки пламени, что соответствует хаотичному расположению и ветвлению. Весьма часто присутствуют внутриопухолевые артериовенозные анастомозы. На Рис. 1 и представлен пример ангиографической картины ПКР I типа васкуляризации.
В основной группе больных данный тип васкуляризации наблюдался у 33 (22,45±3,4%) больных. Артериовенозные внутриопухолевые шунты были в 23(69,67±8,0%) случаях I типа васкуляризации. Во всех случаях (100 %) опухоль выходила за контур почки. Стадии первичной опухоли по TNM были следующие: Т1 – 8 (24,24±7,5%)наблюдений, Т2 – 6 (18,18±6,7%), Т3а- 11 (33,33±8,2 %), Т3b – 4 (12,12±5,7 %), Т4 – 4 (12,12±5,7 %). Приведённые данные свидетельствуют, что данный тип васкуляризации является довольно распространённым, встречается в каждом 5 случае ПКР, может наблюдаться при опухолях любых стадий, однако больше соответствует опухолям большого размера.
Второй тип. Опухоль чаще всего имеет шарообразную форму. Размеры могут быть различными, как от малых раков диаметром до 3 см так и до опухолей больших (более 10 см) размеров. Опухолевые сосуды имеют различный калибр, чаще всего это средние и мелкие патологические артерии, различной степени извитости. Сосуды равномерно распределены по площади опухоли, в результате чего в позднюю артериальную и парен-химатозную фазу ангиографии создаётся картина «пылающего шара», особенно отчётливо заметная на субтракционных изображениях. Равномерное распределение опухолевых сосудов свидетельствует об отсутствии тенденции к распаду и кровоизлияниям. Иногда опухоль имеет шаровидную форму, но при селективной артериографии, опухолевая васкуляризация определяется лишь, в части образования, а другая часть кровоснабжается из дополнительного сосуда каким может являться, как ветвь почечной артерии, так и другие сосуды, такие как капсулярная надпочечниковая артерии и даже печёночная артерия. На Рис. 2 иллюстрирована ангиографическая картина, соответствующая этому типу васкуля-ризации. Данный тип зафиксирован нами у 25 (17,01±3,1%). Внутриопухолевые шунты были лишь у трёх больных (12,00±6,5%). В 16 случаях (64,00±9,6 %) опухоль выходила за пределы контура почки более чем на 1 см. Лишь в одном наблюдении контур опухоли был нечёткий. Наблюдались следующие стадии первичной опухоли: Т1 – 19 (76,00±8,5 %), Т2 – 1 (4,00±3,9 %), Т3а – 5 (20,00±8,0%). Даже в стадии Т3а, размеры опухоли не превышали 6 см в максимальном измерении. Ни у одного из больных раком почки, который имел данный тип васкуляризации не отмечено метастазов ПКР, как в лимфатических узлах, так и в других органах.
Из описанного выше видно, что II тип васкуляризации встречается при опухолях небольшого размера и ранней стадии. Отсутствие метастатической болезни, ангиографические признаки относительно благоприятного течения (равномерность контрастирования, чёткие контуры опухоли, низкий процент наличия внутриопухолевых шунтов), позволяют считать данный тип васкуляризации относительно «благоприятно протекающей» формой ПКР, с хорошим прогнозом в плане радикального хирургического лечения.
Третий тип. Данный тип васкуляризации наблюдается при опухолях большого размера. Опухолевые сосуды мелкие (менее 1мм) и диффузно распределены по площади опухоли. Большое скопление таких мелких сосудов придаёт картину мелкой узловатости расположенной вдоль ветвей почечной артерии, напоминая картину коралла, либо пушистости. Контур опухоли, как правило, нечёткий с бугристыми очертаниями. Могут иметь место артериовенозные внутриопухолевые шунты достаточно большого размера, на ангиограммах при этом наблюдаются ранний венозный отток по почечной и нижней полой венам. III тип васкуляризации наблюдался нами у 15(10,20±2,9 %) больных. Нечёткость контура опухоли была в 12 (80,00±10,3 %) случаев, в 14 (93,33±6,4 %) опухоль распро-странялась за пределы видимого контура почки более чем на 1 см. У 2(13,33±8,8 %) боль-ных была стадия Т2 первичной опухоли, у 8 (53,33±12,9 %) – Т3а, у 3(20,00±10,3 %) – Т3b, у 2 (13,33±8,8%) – T4. В 5(30,00±11,8%) случаях была метастатическая болезнь. Эти данные позволяют считать данный тип васкуляризации неблагоприятным, по сравнению хотя бы с другими типами васкуляризации, по причине склонности к формированию опухолевых тромбов и метастазированию. И ещё одним совершенно необъяснимым фактом явилось то, что все 15 прослеженных нами больных были мужчинами. На Рис. 3 приведен пример III типа васкуляризации ПКР
Четвёртый тип. Опухолевые сосуды мелкие, сохраняют тенденцию к более или менее правильному ветвлению. Не имеется какой либо неравномерности просвета сосудов, также не отмечается резкой извитости. Паренхиматозное контрастирование может быть равномерным и неравномерным. Данный тип васкуляризации характерен для опухолей небольших размеров. В нашей группе наблюдений данный тип васкуляризации был самым частым и был обнаружен у 35 (23,81±3,5 %) больных. У 20 (57,14±8,4 %) опухоль выходила за пределы контура почки. Контур опухоли был нечёткий в 22 (62,86±8,2 %). У 18 (51,43±8,4 %) больных была стадия Т1 первичной опухоли, у 2 (5,71±3,9 %) – Т2, у 13 (37,14±8,2 %) – Т3а, у 1(2,86±2,8 %) – Т3b и 1 (2,86±2,8 %) – Т4. Метастатическая болезнь отмечена в 2 (5,71±3,9 %) наблюдениях. Это позволяет считать опухоли с данным типом васкуляризации относительно благоприятно протекающими, для которых не имеется склонности к метастазированию и локальному инвазивному росту. На Рис. 4 приведен пример ПКР с IV типом васкуляризации.
Пятый тип васкуляризации. V тип. Опухолевые сосуды мелкие, отмечается по-вышенная их извитость, они равномерно распределены по площади опухоли, однако имеется склонность к крупноузловому строению. В паренхиматозную фазу опухоль интенсивно окрашивается, в артериальную фазу опухолевые сосуды расположены пучками в границах выше названных узлов. Данный тип васкуляризации наблюдался нами значи-тельно реже и отмечен у 5 (3,40±1,5 %) больных. Во всех случаях (100 %) опухоль выхо-дила за пределы капсулы почки. Также во всех случаях контур опухоли был чёткий, а размер превышал 7 см. Ещё одним необъяснимым фактом является то, что все больные были женщины. В 1(20,00±17,9%) наблюдении была отмечена стадия Т1, в остальных 4(80,00±17,9%) – Т3а. Метастатической болезни не зафиксировано. На Рис. 5 показана ангиограмма почки, поражённой раком данного типа васкуляризации. Среди вышеперечис-ленного обращает на себя внимание, что здесь также отмечаются ангиографические кри-терии не слишком агрессивного опухолевого процесса – несмотря на большие размеры опухоли, не наблюдается неравномерность контрастирования и контур опухоли остаётся чётким, опухолевый тромбоз не наблюдался при данном типе васкуляризации.
Шестой тип. Опухолевые сосуды мелкие, расположены плотно, расходятся радиально от периферических отделов опухоли. Данный тип васкуляризации отмечен нами в 6 (4,08±1,6 %) случаях. В 5(83,33± %) наблюдениях опухоль выходила за контур почки, контур опухоли был чёткий также в 5 (83,33±15,2%). Лишь в одном (16,67±15,2%) наблю-дении имелись внутриопухолевые артерио-венозные шунты. У 3 (50,00±20,4%) больных была стадия Т1, у 1(16,67±15,2 %) – Т2, у 2 (33,33±19,2 %) – Т3а. Метастазов не было ни у одного больного. На Рис. 6 показаны примеры ангиограмм при ПКР VI типа васкуляриза-ции.
Седьмой тип васкуляризации. Для седьмого типа характерно наличие как аваскулярного так и гиперваскулярного компонента. Гиперваскулярный компонент опухоли находится внутри аваскулярного компонента, и представляет собой не что иное, как узел рака, который развился в стенке ранее существовавшей кисты. Отличительной особенностью данного типа являются довольно небольшие размеры собственно опухоли (чаще всего до 1 см). Опухолевые сосуды естественно мелкие, иногда не дифференцируются один от другого даже на снимках с увеличением. Контур опухолевого узла чёткий, паренхима-тозное контрастирование плотное. Аваскулярный, кистозный компонент как правило круглый с ровным контуром. У наших больных данный тип был обнаружен у 4 (2,72±1,3%) больных. Во всех случаях (100,00%), опухоль не выходила за пределы конту-ра почки, в 3 (75,00±21,7%) наблюдениях опухоль имела чёткий контур. Размеры опухоли были до 3 см во всех случаях. У всех больных была стадия Т1. На Рис. 7 приведен пример данного типа васкуляризации.
Гиповаскулярные опухоли. При гиповаскулярных опухолях сеть опухолевых со-судов не определялась. Фиксировались единичные патологически изменённые мелкие ар-терии в артериальную фазу. В паренхиматозную фазу контрастирование опухоли было меньше чем почечной паренхимы. При диагностике обязательно учитывались данные УЗИ или КТ, которые указывали на солидную природу образования. В 12 (66,66±11,1 %) случаях опухоль выходила за пределы контура почки более чем на 1 см, в 7 (38,89±11,5%) контур опухоли был нечёткий. У 11( 61,11±11,5 %) больных была стадия Т1, у 1 (5,56±5,4 %) – Т2, у 5 (27,78±10,6 %) – Т3а, и у 1( 5,56±5,4 %) – Т4. Метастазы имелись у 2 ( 11,11±7,4%) пациентов. На Рис. 8 приведен пример гиповаскулярного ПКР.
Аваскулярные опухоли. При данном типе не обнаруживается ни одного признака, который бы способствовал правильной интерпретации ангиограмм. Отсутствуют патоло-гические, и вообще какие-либо сосуды в проекции опухоли. Контрастного усиления опу-холи не происходит. Диагноз в основном ставится по косвенным признакам: зоны с раз-двиганием артериальных ветвей, дефекты контрастирования почечной паренхимы совпа-дающие по локализации с данными УЗИ или КТ, нарушение целостности контура почки. При операциях обнаруживаются как кистозные опухоли так и опухоли солидного харак-тера. У 6 (4,08±1,6 %) из наших наблюдений был найден данный тип васкуляризации. Контур опухоли был нечёткий во всех случаях (100,00%). Также во всех случаях опухоль выходила за контур почки более чем на 1 см. Стадия Т1 первичной опухоли была у 3 (50,00±20,4 %) больных, у 1(16,67±15,2 %) – Т2, и у 2 (33,33±19,2 %) – Т3а. У 2-х больных опухоли были множественные, у 1 были поражены обе почки. Метастазов при аваскуляр-ных опухолях найдено не было. На Рис. 9 приведены примеры аваскулярных ПКР.
Сопоставление выделенных типов васкуляризации с данными патоморфологи-ческого исследования выявило ряд закономерностей.
При I типе васкуляризации светлоклеточный вариант ПКР был в 91,67±5,6 %, при II в 82,35±9,2%, при III – в 72,73±13,4% и при IV в 90,47±6,4%. При статистическом анализе выявлено достоверное соответствие типов васкуляризации ПКР гистологическому варианту ПКР (общий хи-квадрат 176,729,р=0,000). Из этих соответствий наибольшее значение имеют:
• Соответствие V типа васкуляризации тёмно-клеточному варианту ПКР (вклад в общий хи-квадрат 92,09);
• Соответсвие аваскулярного ПКР кистозной форме светлоклеточного ра-ка почки (вклад в общий хи-квадрат 12,58) и папиллярному варианту ПКР (вклад в общий хи-квадрат 7,26).
I – IV типы васкуляризации при светлоклеточном раке наблюдались в 63 (64,29±4,8%), при других гистологических вариантах в 10(10,20±3,1%), в то время как другие типы васкуляризации наблюдались при светлоклеточном варианте в 8(8,16±2,8%), а при других гистологических вариантах в 17(17,35±3,8%)случаях. Эта разница статистически достоверна (хи-квадрат с поправкой Йетса 24,86, р=0,000), что позволяет нам счи-тать, что I-IV типы васкуляризации характерными для светлоклеточного рака.
Если не рассматривать гистологические варианты ПКР, которые имелись толь-ко в 1 – 2 случаях, то можно провести ещё одно сравнение. В 6 случаях папиллярного варианта ПКР гипо- и аваскулярный типы васкуляризации были в 5 (83,33±15,2%), а один из гиперваскулярных типов (VI) в 1 (16,67±15,2%). При других же гистологических вариантах, которые были в группе в количестве больше 2 (светлоклеточный, зернистоклеточный, светлоклеточный кистозный, тёмноклеточный) гипо- и аваскулярный типы васкуляриза-ции были в 11 (12,79±3,6%), а гиперваскулярные типы в 75 (87,21±3,6%). Эта разница статистически достоверна (хи-квадрат с поправкой Йетса 14,83, р=0,001). Из этих данных следует, что папиллярный вариант ПКР – гипо или аваскулярная опухоль, что также подтверждается анализом соответсвий. Анализ соответствий также указывает, что гипо- и аваскулярные формы ПКР, чаще соответствуют и кистозной форме светлоклеточного ва-рианта, что вполне объяснимо с точки зрения морфологического строения. Подтвержде-ние нашей находке мы можем найти в работе R. Oyen с соавт. [1]. Авторы указывают, что паппилярный вариант ПКР, ведёт себя как гиповаскулярная опухоль при контрастном усилении на КТ и МРТ, требует проведения дифференциальной диагностики с кистозным образованием или метастазом в почку. Исходя из позиций ангиографии, при обнаружении гипо- или авскулярной опухоли на ангиограммах, прежде всего надо обратить внимание, на данные УЗИ или КТ, указывающие на солидный или кистозный характер образования. При отсутствии данных за кистозную природу образования, следует в первую очередь предполагать папиллярный вариант ПКР. Обращает на себя внимание строгое соответст-вие 3 случаев тёмноклеточного варианта ПКР V типу васкуляризации. Можно найти объяснение и тому факту, что 3 из 4 светлоклеточных кистозных варианта в нашей группе соответствовали гипо- и аваскулярным типам, поскольку большая часть такого образования представлена бессосудистой структурой – кистой.
При статистическом анализе выявлено достоверное соответствие типов васкуляризации ПКР степени гистологической дифференцировки (общий хи-квадрат 26,6006; р=0,0462). Из этих соответствий наибольшее значение имеют:
• Соответствие VII типа васкуляризации высокодифференцированному раку (вклад в общий хи-квадрат 4,77);
• Соответствие II типа высокодифференцированному раку (вклад в общий хи-квадрат 3,57);
• Несоответствие Ш типа высокодифференцированному раку (вклад в общий хи-квадрат 3,47).
Если вернуться к описанию типов васкуляризации, можно отметить следующие моменты: при VII типе васкуляризации все прослеженные больные имели стадию T1N0M0, при II типе не было метастатической болезни и случаев опухолевого тромбоза. Другими словами благоприятное течение ПКР при этих типах васкуляризации можно объ-яснить преимущественно высокой степенью дифференцировки опухоли. С другой сторо-ны при III типе васкуляризации наиболее часто, по сравнению с другими типами встреча-лись опухолевый тромбоз, прорастание фасции Герота и метастатическая болезнь (в 20,00%, 13,33% и 30,00% соответственно), т.е. проявления не присущие высокодифферен-цированному раку.
Если рассмотреть, два наиболее часто встречаемых типа васкуляризации - I и IV, в отношении различий в частоте высоко и умеренно дифференцированных форм, то такой закономерности не определяется (хи-квадрат 1,03, p=0,3091). Отсутствует такое различие и между I и II типами ( хи-квадрат с поправкой Йетса 2,67, р= 0,1023) и I и III типами (хи-квадрат с поправкой Йетса 1,58, p=0,2086). В то же время это различие между II и III типами является достоверным (хи-квадрат с поправкой Йетса 7,65, р=0,0057), а ме-жду II и IV не достоверно (хи-квадрат 1,04,р=0,3077). Различие между III и IV типами статистически достоверно (хи-квадрат с поправкой Йетса 4,33, р=0,0375). Собственно это, подтверждает данные анализа соответствий. А отсутствие различий между типами I и III, по количеству высоко и умеренно дифференцированных опухолей может объяснить, что опухолевый тромбоз, прорастание фасции Герота и метастатическая болезнь при I типе встречались довольно часто (18,18%, 12,12% и 15,15% соответственно), но реже при III типе.
Выводы.
Углубленное изучение ангиографической семиотики ПКР позволяет выделить 9 типов васкуляризации этой злокачественной опухоли. Васкуляризация ПКР зависит как от гистологического варианта, так и от степени дифференцировки опухоли. Выявление неблагоприятных типов васкуляризации (III и I) может считаться основанием для более детального поиска метастазов опухоли. Изучение васкуляризации редких гистологических вариантов ПКР на большем количестве больных позволит определить более чёткие закономерности между морфологическим строением и ангиографической семиотикой рака почки.
