Виртуальная колоноскопия

Компьютерная томографическая колонография или виртуальная колоноскопия является информативным, безопасным методом исследования толстой кишки. При соблюдении всех правил подготовки пациента и техники проведения виртуальной колоноскопии можно достигнуть превосходных результатов в диагностике как колоректального рака, так и полипов толстой кишки. В нашей статье рассматриваются диагностическая ценность метода, показания и противопоказания, техника проведения и порядок интерпретации результатов виртуальной колоноскопии.

Введение. Колоректальный рак (КРР) является одним из распространенных форм злокачественных новообразований: кумулятивный риск развития достигает 5-6%. Пятилетняя выживаемость при КРР составляет около 60% в экономически развитых странах и менее 40% в менее развитых странах [1, 2]. Однако показатели смертности от КРР снижаются во многих странах, как у мужчин, так и у женщин на протяжении более двух десятилетий. Одним из основных причин снижения смертности является раннее выявление полипов, а также злокачественных опухолей толстой кишки на ранних, бессимптомныхстадиях. Известно, что 5-летняя выживаемость КРР 1-стадии составляет 74%, тогда как для 4-ой стадии -около 6% [3, 4].

Одним из современных методовдиагностики КРР и полипов толстой кишки является - виртуальная колоноскопия(ВК) или компьютерная томографическая (КТ) колонография. Это лучевой метод диагностики, который проводится с помощью КТ аппарата и применяется в комплексной оценке всей толстой кишки. Проведенныеранее исследования подтвердили, что при правильном выполнении КТ колонографии можно достигнуть высокой диагностической точности при выявлении полипов больших размеров и КРР[5, 6]. Целью данной статьи является анализ результатов проведенных исследований по изучению информативности ВК, ее роли в диагностическом алгоритме образований толстой кишки.

Первые результаты рентгенологического исследования толстой кишки, с использованием масляной суспензии висмута субнитрата в качестве контраста, были опубликованы в 1904 году [7]. В последующие годы метод контрастного исследования толстой кишки улучшался с использованием флюороскопии для визуализации ибария сульфата в качестве контрастного вещества[8]. В 1923 году была опубликована статья с первыми результатами рентгенологического исследования толстой кишки с двойным контрастированием (рентгенконтрастное вещество и воздух) [9]. Были исследования, в которых сравнили эффективность механической инсуффляции углекислого газа (CO2) икомнатного воздуха при ирригоскопии с двойным контрастированием. Предполагалось, что быстрое поглощение CO2 уменьшит болевые ощущения и окажется более эффективным. Однако в результатах этих исследований не была обнаружена существенная разница в выраженности болевого симптома после и/или во времяпроведения исследования [10]. Поэтому, комнатный воздух оставался предпочтительным и более доступным средством для раздувания просвета толстой кишки при ирригоскопии. Методика двойного контрастирования совершенствовалась непрерывно с применением тщательной очистки кишки, применением лекарственных препаратов для снижения/устранения спазмов кишки и к 1960 годам метод стал одним из наиболее часто используемых способов рентгенологического исследования [11]. Однакометод является технически сложным, времязатратным и менее информативным, даже для полипов больших размеров [12].Метод стал реже применяться также по причине появление новых методов исследования в арсенале лучевой диагностики, в частности КТ колонографии, которая была признана более информативнойв обнаружении полипов и рака толстой кишки. КТ колонография впервые была применена в 1994 году в качестве альтернативного метода визуализации толстой кишки[13].Проводилось исследование на КТаппарате с последующим созданием трехмерного изображения толстой кишки на специальной компьютерной рабочей станции, из-за чего также получила название виртуальной колоноскопии. ВК достигла значительных успехов в связи с разработкой оптимального метода очищения кишки, более комфортных способов раздувания просвета имаркировки остаточного кишечного содержимого. Разработка современных КТ-сканеров и программного обеспечения привела к более быстрому развитию метода благодаря улучшению качества трехмерной визуализации и внедрению автоматизированного обнаружения образований толстой кишки [14, 15].

Для выполнения ВК используется многосрезовые (16, 64 и выше) КТсканеры [16]. Важно поддерживать как можно более низкую дозу облучения, сохраняя при этом качество получаемых изображений. Средняя эффективная доза облучения на одного пациента при ВК составила 5,7 мЗв для протоколов скрининга и 9,1 мЗв для рутинной диагностической практики. Низкая доза при ВК может быть получена за счет снижения уровня миллиампер-секунда и использования автоматизированного программного обеспечения для снижения дозы [17].

Диагностическая ценность метода.

Известно, что преведение скрининга снижает смертность от КРР. В скрининге КРР широко применяется анализ кала на скрытую кровь. Но положительный результат данного теста не может подтвердить диагноз и требует дообследования, в большинстве случаев эндоскопическим иследованием. Эндоскопическая колоноскопия может быть противопоказанным или быть незавершенной по многим причинам, в том числе из-за отказапациента. Чтобы снизить число недообследованного населения высокого риска развития КРР требуется внедрение альтернативных тестов. Одним из наиболее подходящих методов скрининга является КТ колонография.

КТ колонорафия может быть хорошей альтернативой эндоскопическому исследованию, поскольку имеет высокую чувствительность (88%)вдиагностикеполипов >10 мм [18]. Эти показатели были получены при анализе данных больших пяти исследований, в которую были включены 4086 участников и чувствительностьметода в обнаружении полиповбольше 6 мм, калебался в пределах от 84% до 93%. В проведенном метаанализе [19] было выявлено, что чувствительность ВК в диагностике КРР составляет около 96%.Эти показатели диагностической точностиметода подчеркивают перспективность применения ВК в качестве первичного инструмента скрининга КРР.

Преимущества.

ВК считается более комфортным методом исследования, чем эндоскопическаяколоноскопия идает наиболее точное изображение по сравнению с ирригоскопиейс двойным контрастированием. Частота незавершенного исследования при ВК ниже, чем при эндоскопической колоноскопии. Время проведения исследования минимальное [20, 21].КТ колонография может визуализировать внекишечные патологий, включая ранние злокачественные опухоли в других органах и другие клинически значимые изменения [22, 23]. КТ колонография имеет очень низкий риск перфорации толстой кишки, чем обычная колоноскопия [24, 25]. При ВК отсутствует риск инфицирования кишки.

Недостатки.

Основным недостатком ВК является то, что при обнаружении образований толстой кишкиневозможновзять образцы ткани (биопсия) для гистологического исследования и/или удалить полипы во время процедуры. Кроме того, некоторые исследования показали, чточувствительность и специфичность ВКв диагностике полипов размером менее 6мм является низким [26, 21]. При ВКпациент подвергается ионизирующему излучению [27, 23]. Существует очень небольшой риск того, что раздувание толстой кишки воздухом/углекислым газом может стать причиной перфорации. По данным исследований, перфорация кишки происходит в 0,06% случаев [28, 23].

Подготовка.

Адекватная подготовка пациента является одним из важных факторов получения достоверной информации при ВК [29- 31].Для качественной очистки кишки необходимо принимать слабительные препараты, такие как цитрат магния, полиэтиленгликольи т.д..Маркировка остаточного кишечного содержимого осуществляется с помощью приема внутрь йодсодержащих контрастных веществ. Несмотря на адекватный режим подготовки кишки, в кишке остаетсябольшое количество жидкости [32-36]. Меченное контрастным веществом кишечное содержимое позволяетулучшить визуализацию полипов под остаточной жидкостью кишки.

Методика.

В первых исследованиях инсуффляция толстой кишки проводилось ручным методом и использовался комнатный воздух. Данная методика была знакома рентгенологам, так какпри ирригоскопии с двойным контрастированием применялся воздух. В 2006 году Burling с соавторами обнаружил, что автоматизированное введение углекислого газа^О2) улучшаетрасширение просвета кишки по сравнению с ручным введением воздуха. Углекислый газ вызывает меньше дискомфорта по сравнению с комнатным воздухом, а автоматизированная система позволяет контролироватьобъем введенного газа и внутрикишечное давление [37-41].В просвет кишки вводится 2-4л газа, что является оптимальным для раздувания толстой кишки. Стандартный двухпозиционный метод сканирования, в положении лежа на спине и на правом боку (рисунок 1), позволяет перераспределить остаточную жидкость и газ, тем самым улучшает визуализацию большей площади поверхности слизистой оболочки толстой кишки за счет гравитационного смещения остаточного стула и жидкости.

Получение сканов в разных положениях имеет несколько преимуществ: позволяет дифференцировать фекалии, которые подвижные и меняют расположение, от полипов, которые обычно остаются фиксированными к стенке кишки. Есть некоторые исключения из этого правила: полипы с длинными узкими ножками также могут поменять локализацию, а каловое содержимое могут интимно прилежать к стенке, что требует дополнительного детального анализа их структуры надвухмерных (2D) и трехмерных (3D) изображениях для дифференциальной диагностики[12-14].

Протокол КТ.

167.5mm

35mA II

05.12.2017 9:5

W: 350

LO]

Рисунок 1 - КТ топограммы. Сканирование в положении пациента на спине (А) и на правом боку (Б) I

)ryca and Radiology 1 Jphy_PR_SP (Adult) Topogram 0.6 T20f Prone

Сканирование толстой кишки проводится с низкодозовыми протоколами: 100 мАс, 120 кВ, коллимация 0,75, питч 0,9, толщина среза 0,6-1,0 мм.Однако при скрининговом КТ колонорафии можно применить коллимацию 1,25мм, так как субмиллиметровая коллимация увеличивает дозу и количества изображений, риск которого перевешивает теоретические преимущества обнаружения полипов. КТ- сканеры с большим количеством детекторов могут значительно улучшить качество изображения и снизить времясканирования[13-14].

Интерпретация данных.

Для визуализации полипов используется двухмерные (2D) и трехмерные (3D) изображения (рисунок 2), хотя применение последнего намного эффективнее и быстрее. Данные режимы являются взаимодополняющими и обеспечивают высокую точность обнаружения полипов, путем добавления дополнительной диагностической ценности. Первичная 2D- оценкаизбражении не применяется как отдельный инструмент, так как занимает больше времени, а частота выявления образований толстой кишки низкая у скрининговых больных, что доказывает нецелесообразность ее применения для первичной оценки. Метод «виртуальной колоноскопии», то есть оценка 3D-изображения просвета кишки, занимает меньше времени в исследовании всех отделов толстой кишки, но является менее чувствительным в выявлении образований. Выявленные патологий толстой кишки на 3D-изображениях должны быть оценены на двухмерных сканах. Такая схема оценки изображений ВК помогает сэкономить время интерпретации и увеличит диагностическую ценность метода.

При 2D-оценке нужно помнить, что небольшие полипы подмеченной остаточной жидкостью могут не визуализироваться из-за высокой плотности контрастного вещества. Регулировка ширины и уровня окна (наиболее подходит «костный» режим окна) помогает не пропустить мелкие образования.

Рисунок 2 - Двухмерные - 2D (А) и трехмерные 3-D изображения (Б, В)

Последние достижения в области 3D-визуализации привели к появлению новых 3D-инструментов, таких как виртуальное рассечение (диссекция), панорамные виды, кубические проекций и прозрачные стенки [42, 43]. Использование виртуальнойдиссекции позволяет улучшить показатели обнаруженияпатологий (рисунок 3).

Рисунок 3 - Виртуальнаядиссекция (А) и режим двойного контрастирования/«прозрачной стенки» (Б)

Рисунок 4 - На корональной (А) и аксиальной (Б) КТ изображениях, на 3D изображении толстой кишки визуализируются множественные полипы толстой кишки(стрелки) на широком основании

Полип визуализируется как структура мягкотканной плотности, выступающая над слизистой кишки и фиксированная на стенке (не меняет локализацию во время изменения положения тела пациента). Полипы могут распологаться на широком основании (рисунок 4) или на «ножке» (рисунок 5), либо плоскими (стелящимися), высота

которых менее 3 мм. Измеряется наибольший размер полипа, при этом ножка полипа не должна быть захвачена. Локализация полипа определяется по сегментам кишки: прямая кишка, сигмовидная кишка, нисходящяя ободочная кишка, поперечнаяободочная кишка, восходящяя ободочная кишка и слепая кишка.

Классификация C-RADS.

Рисунок 5 - Тубулярная аденома нисходящего отдела ободочной кишки (толстая стрелка) на длинной ножке (*). Дополнительно выявлен полип желудка (тонкая стрелка) на ножке

Результаты КТ колонографииклассифицируются по системе C-RADS (Computed Tomography Colonography reporting and data system). Система описывает как кишечные (C-colonic), так и внекишечные изменения (E-extracolonic). Оцениваются размеры образований (в миллиметрах), морфологические характеристика и локализация.

Категорий изменений толстой кишки - С0-С4:

C0 -состояние не позволяющее провести исследование или оценить результаты КТ колонографии.

С1-патологические изменения не обнаружены либо выявленные изменения не связаны с риском развития КРР. К этой категории относятсядивертикулез, долихоколон, липомы, и другие изменения.

C2 -обнаружение 1-2 полипов размерами 6-9мм.

C3 -визуализация более 3 полипов размерами 6-9мм, либо 1 и более полипов размерами больше 10мм.

С4- выявление признаков злокачественного поражение толстой кишки[42, 43].

Экстракишечные находки при ВК классифицируются по 5 категориям - Е0-Е4: E0 - провести исследование технически невозможно или оценка внекишечных изменений затруднена из-за артефактов.

E1 - патологические изменения не обнаружены либо выявлены анатомические варианты развития, не имеющие клинического значения.

E2 - выявленные изменения клинически незначимы и не требуют дополнительного исследования и/или наблюдения. E3 - характер патологических изменений оценен не в полном объеме, однако изменения требуют лишь наблюдения в динамке.

E4 - клинически значимые экстракишечные патологические изменения, требующие дополнительного обследования и оказания медицинской помощи. В данную категорию также относятся внекишечное распространение рака толстой кишки (региональная лимфаденопатия, метастазы и другие).

Использование C-RADS привело к стандартизованному подходу в оценке рисков КРР и внекишечных патологий.Стандартизация является обязательным условием для проведения высококачественного скрининга.

Заключение.

Метод исследования толстой кишки претерпел существенные изменения за последние 10 лет.КТ колонографии является высокоинформативным методом в выявлении полипов, злокачественных образований и неонкологических заболеваний толстой кишки. Последние исследования подтвердили, что при правильном проведении и оценке ВК имеет высокую диагностическую точность в обнаружении клинически значимых полипов и КРР. Однако КТ колонография в настоящее время не получила широкого применения в скрининге КРР. Совместная работа онкологов и радиологов поможет определить роль данного метода в диагностическом алгоритме КРР и использовать его в качестве первичного метода скрининга рака толстой кишки.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Hines RB, Jiban MJH, Choudhury K, et al. Posttreatment surveiilanGe testing of patients with ^lorettal cancer and the assodation with survival: proto^l for a retrospedive ^hod study of the Su^eiMa^e, Epidemiology, and End Results (SEER)-Medkare database // BMJ Open. - 2018. - №8. - Р. 52-59.
2. Maalmi H, Walter V, et al. Dose-Response Relationship between Serum Retinol Levels and Survival in Patients with Coloredal Ca^er: Results from the DACHS Study // Nutrients. - 2018. - №10. - Р. 510-518.
3. Ansa B.E, Coughlin S.S, Alema-Mensah E, Smith S.A. Evaluation of Coloredal Ca^er InddeMe Trends in the United States (2000-2014) // J. Clin. Med. - 2018. - №7. - Р. 22-31.
4. Жолдыбай Ж.Ж., Аманкулов Ж.М., Абдрасилова Ж.С., Каримбаева А.М. ,Исаматов Б.К., Садибекова А.К.. Қазақстандағы колоректалды рак эпидемиологиясы // Вестник КазНМУ. - №1. - 2017. - С. 162-168.
5. PkkhardtP.J., CorrealeL.,DelsantoS., ReggeD., HassanC.. CT Colonography Perfo^a^e for the Detedion of Polyps and Ca^er in Adults > 65 Years Old: Systematk Review and Meta-Analysis // Amerkan Journal of Roentgenology. - 2014. -№10. - Р. 1-12.
6. DuarteR.B., BernardoW.M., et al. Computed tomography ^lonography versus ^^os^py for the diagnosis of ^bredal cancer: a systematk review and meta-analysis // Therapeutks and Clinkal Risk Management. - 2018. - №14. - Р. 349-360.
7. S^ule A. Intubation and radiography of the large intestine // Лгсіі Verdauungsk-rankheiten. - 1904. - №10(2). - Р. 111-118.
8. Haenis^ GF. Roentgenology examination in narrowing of the large intestine: the early roentgenology diagnosis in carcinoma of the large intestine [in German] // Mundi Med Wo^ens^. - 1911. - №45. - Р. 2331- 2375.
9. Carman RD, Fineman S. The roentgenology diagnosis of diseases of the dilon // Radiology. - 1923. - №1(3). - Р. 129-142.
10. Bell JC. General ^^ide^tions in the roentgen examination of the dilon // Radiology. - 1950. - №55(1). - Р. 20-23.
11. Lappas JC, Maglinte DD, Chernish SM, Hage JP, Kelvin FM. Discomfort during doubleyontrast barium enema examination: a placebo- controlled double-blind evaluation of the effed of gl^agon and diazepam // Radiology. - 1995. - №197(1). - Р. 95-99.
12. Laufer I. Double ^ntt'ast gastrointestinal radiology with endoscopic ^delation. - Philadelphia, Pa: Saunders, 1977. - 267 р.
13. Vining DJ, Gelfand DW. Noninvasive colonoscopy using helkal CT scanning, 3D reconstruction, and virtual reality. Presented at the 23rd Annual Meeting and Postgraduate Course of the Sodety of Gastrointestinal Radiologists. - Maui, Hawaii: 1994. - 146 р.
14. Zhang K., YuanQ., et al. Is Unsedated Colonoscopy Gaining Ground Over Sedated Colonoscopy? // Journal of the National Medkal Assodation. - 2018. - Vol.110, Issue 2. - P. 143-148.
15. Van der Meulen MP, Lansdorp-Vogelaar I, et al. Coloredal Caiycr: Cost-effediveness of Colonoscopy versus CT Colonography Sdeening with Partidpation Rates and Costs // Radiology. - 2018. - №2. - Р. 52-59.
16. Morrin MM, Farrell RJ, Keogan MT, Krus-kal JB, Yam CS, Raptopoulos V. CT ^lonography: dlony distention improved by dual positioning but not intravenous glucagon // EurRadiol. - 2002. - №12(3). - Р. 525-530.
17. Yee J, Hung RK, Steinauer-Gebauer AM, et al. Colony distention and prospedive evaluation of ^bredal polyp detedion with and without glucagon during CT ^lonography [abstr] // Radiology. - 1999. - №213. - Р. 256-264.
18. He Q, Rao T, Guan YS. Virtual gastrointestinal colonoscopy in ^mb^hon with large bowel endoscopy: dinkal applkation // World J Gastroenterol. - 2014. - №38. - Р. 13820-13832.
19. Hong N, Park SH. CT ^lonography in the diagnosis and management of ^bredal cancer: emphasis on pre- and post-surgkal evaluation // World J Gastroenterol. - 2014. - №28. - Р. 2014-2022.
20. Virtual Colonoscopy - Mayo Clink. "Virtual colonoscopy is typkally faster than traditional colonoscopy. A scan of your rolon takes about 10 minutes. Exped the entire virtual colonoscopy procedure to take 20 to 30 minutes."
21. PkkhardtP.J.. CT Colonography for Population Sdeening: Ready for Prime Time? // Digestive Diseases and Sciences. - 2015. - Vol.60, №3. - P. 647-652.
22. Yee J, Kumar NN, Godara S, et al. "Extracolonic abnormalities disdvered inddentally at CT ^lonography in a male population" // Radiology. - 2005. - №236 (2). - Р. 519-526.
23. deHaanM.C., Halligan S. and StokerJ.. Does CT ^lonography have a role for population-based ^bredal cancer sdeening? / / European Radiology. - 2012. - Vol.22., №7. - P. 1495-1503.
24. Burling D, Halligan S, Slater A, Noakes MJ, Taylor SA. Potentially serious adverse events at CT ^lonography in symptomaty patients: national survey of the United Kingdom // Radiology. - 2006. -№239. - Р. 464-471.
25. PendseD.A. and TaylorS.A.. Complkations of CT ^lonography: A Review // European Journal of Radiology. - 2013. - Vol.82, №8. - P. 115-121.
26. Findings presented at the Amerkan College of Gastroenterology annual sdentifk meeting in Las Vegas. // The Amerkan Journal of Gastroenterology. - 2006. - №3. - Р. 22-29.
27. "Does the amount of tagged stool and fluid signifkantly affed the radiation exposure in low-dose CT ^lonography performed with an automatk exposure control?" - 2011. - №1. - Р. 345-352.
28. Burling D, Halligan S, et al.Potentially serious adverse events at CT ^lonography in symptomaty patients: national survey of the United Kingdom // Radiology. - 2006. - №239. - Р. 464-471.
29. Mang T, Graser A, S^ima W, Maier A. CT ^lonography: te^^ques, indkations, findings // Eur J Radiol. - 2007. - №61. - Р. 388-399.
30. BelliniD., RengoM., et al.Perforation rate in CT ^lonography: a systematk review of the literature and meta-analysis // European Radiology. - 2014. - Vol.24., №7. - P. 1487-1492.
31. BoellaardT.N., de HaanM.C., et al.Colon distension and scan protodil for CTyolonography: An overview // European Journal of Radiology. - 2013. - Vol.82., №8. - Р. 1144-1151.
32. Buccicardi D, Grosso M, Caviglia I, et al. CT ^lonography: patient tolerate of laxative free fecal tagging regimen versus traditional cathartic deansing // Abdom Imaging. - 2011. - №36. - Р. 532-537.
33. Liedenbaum MH, Denters MJ, et al.Redudng the oral contrast dose in CT ^lonography: evaluation of faecal tagging quality and patient acceptance // ClinRadiol. - 2011. - №66. - Р. 30-37.
34. Seong Ho Park, Judy Yee, et al.Fundamental Elements for Sudessful Perfo^a^e of CT Colonography (Virtual Colonoscopy) // Korean Journal of Radiology. - 2007. - Vol.8., №4. - P. 264-269.
35. C. Daniel Johnson, J. S^tt Kriegshauser, Jeffrey T. Lund, Arthur D. Shiff and Qing Wu. Partial preparation imputed tomography ^lonography: a feasibility study / / Abdominal Imaging. - 2011. - Vol.36., №6. - P. 707-711.
36. VasanV.,BrewingtonC..The Role of CT Colonography as a Sdeening Tool for Coloredal Caryer // Current Coloredal Carycr Reports. -
37. - Vol.13. - Р. 188-194.
38. Burling D, Taylor SA, et al.Automated insufflation of carbon dioxide for MDCT ^lonography: distension and patient experience dmpared with manual insufflations // AJR Am J Roentgenol. - 2006. - №186. - Р. 96-103.
39. Shinners T.J, Pkkhardt P.J, Taylor A.J, Jones D.A, Olsen CH.Patient-controlled room air insufflation versus automatedcarbon dioxide delivery for CT ^lonography // AJR Am J Roentgenol. - 2006. - №186. - Р. 1491-1496.
40. BelliniD., De SantisD., et al.Bowel preparation in CT colonography: Is diet restriction necessary? // A randomised trial. European Radiology. - 2018. - №28(1). - Р. 382-388.
41. NeriE., LaghiA., ReggeD.. Colonic perforation during screening CT colonography using automated CO2 insufflation in an asymptomatic adult // Abdominal Imaging. - 2008. - Vol.33., №6. - P. 748-756.
42. Kevin J. Chang, David H. Kim. CTC technique: methods to ensure an optimal exam // Abdominal Radiology. — 2018. - Vol.43., Issue 3. - Р. 523-538
43. PickhardtP.J., YeeJ., JohnsonC.D. . CT colonography: over two decades from discovery to practice // Abdominal RadiologyMarch. -
44. - Vol.43, Issue 3. - Р. 517-522.
45. JohnsonC.D.,PickhardtP.J.. Diseases of the Colon and Rectum: CT Colonography // Diseases of the Abdomen and Pelvis. - 2018. — Р. 167-171.
46. Yee J, Chang KJ,et al. The Added Value of the CT Colonography Reporting and Data System // J Am CollRadiol. - 2016. - №13(8). - Р. 931935.
47. ²Ж.Ж. Жолдыбай, ^1,2Ж.М. Аманкулов, ²Ж.С. Әбдрасилова, ²А.М. Каримбаева, ²А.Қ. Сәдібекова