Введение

Вопреки тому, что в современных условиях большинство новообразований можно идентифицировать визуально, окончательный диагноз и назначение курса терапии базируется на результатах гистологического исследования, а для назначения таргетных препаратов оно является обязательным [Мельников, 2019; Королюк, Линденбратен, 2020].

В настоящее время отмечается совершенствование технической базы лучевой диагностики, а также развитие интервенционной радиологии [Вебер и др., 2020; Protto, Sillanpää, 2022]. Успешно проводятся диагностические пункции новообразований различных локализаций с целью забора материала для цитологического и гистологического исследования [Китаев и др., 2017; Терновой и др., 2020]. В наши дни интервенционные методики широко распространены в ряде областей медицины и заменили во многих случаях обширные хирургические вмешательства для получения гистологического материала [Rousseau et al., 2019; Warhadpande et al., 2022; Hosseini et al., 2023].

Пункционные биопсии проводятся под различными методами навигации: ультразвуковой, магниторезонансной томографией. Однако наиболее точной, обладающей большей разрешающей способностью визуализировать новообразования размерами 5 мм является мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) [Sánchez et al., 2017; Tam et al., 2020; Morgan et al., 2021]. Единственным недостатком метода является высокая лучевая нагрузка на пациента, которая еще больше увеличивается при интервенционном вмешательстве в связи с его большей длительностью. Также лучевому воздействию подвергается врач-интервенционист, чаще всего проводящий пункцию методом «свободной руки» и находящийся рядом с пациентом [Sarmento et al., 2018]. В этой связи во всем мире ведутся разработки устройств, позволяющих вводить биопсийную иглу автоматически без присутствия врача в зоне радиационной облучения, кроме того, считается, что использование подобных устройств увеличивает точность манипуляции и снижает количество осложнений [Lamba et al., 2016].

В забрюшинном пространстве могут локализоваться различные типы опухолей, как доброкачественные, так и злокачественные, которые могут развиваться не только в забрюшинных органах, но и исходить из нервов, соединительной или лимфатической ткани. Часто забрюшинные опухоли могут протекать бессимптомно и быть обнаружены случайно во время исследований, проводимых по поводу других заболеваний, или на поздних стадиях из-за увеличения их размеров, что приводит к симптомам сдавления соседних органов и их инвазии. Как и другие авторы, мы считаем, что гистопатологический диагноз играет важную роль в их адекватном лечении [Marcu et al., 2019].

Цель и задачи исследования

Целью и задачами нашего исследования явилась разработка роботизированного устройства для проведения автоматической пункционной биопсии новообразований различных локализаций, позволяющей исключить присутствие врача в зоне облучения, повысить точность пункции, снизить продолжительность манипуляции, оценить преимущество автоматизированного метода по сравнению с методом «свободной руки» при биопсии новообразований забрюшинного пространства.

Материал и методы исследования

В современных экономических условиях на фоне многочисленных санкций в отношении России, повлекших за собой необходимость импорт-замещения, на кафедре госпитальной хирургии НИУ «БелГУ» совместно с отделением лучевой диагностики ОКБ Святителя Иоасафа при непосредственном участии автора создано роботизированное устройство для автоматической биопсии мягких тканей [Пустовгар и др., 2019].

Сконструированная система включает в себя полукруглый кронштейн, который установлен на опоре, что дает ему возможность проворачиваться одновременно с фиксатором иглы при проведении процедуры забора образца ткани. Прибор оснащен электроприводным устройством, которое делает возможным движение всей конструкции по различным векторам. Габариты опоры крепления совпадают со средним объемом туловища обследуемого. По наружному периметру опоры агрегат снабжен выступами для закрепления ремнями на корпусе обследуемого. Представленная конструкция прочно фиксирует всю конструкцию к корпусу обследуемого, гарантируя оперативное и четкое проникновение иглы в интересующий район под пультовым управлением (рис. 1). Использование данной разработки в клинических условиях разрешено локальным этическим комитетом.

Рис. 1. Механическое устройство для трепанационной биопсии паренхиматозных органов, внешний облик: 1 – кронштейн, 2 – опора, 3 – фиксатор иглы, 4 – выступы для закрепления ремней при фиксации к корпусу обследуемого

Fig. 1. Mechanical device for trepanation biopsy of parenchymal organs, appearance: 1 – bracket, 2 – support, 3 – needle retainer, 4 – projections for fastening straps when fixed to the body of the subject

Для процесса визуализации использовалась МСК-томограф «Aquilion Lightning» (TSX-036A) японской фирмы «Canon Medical Systems Corporation». В его комплектацию входит пакет для выполнения интервенционных процедур, управляющий блок в центре управления, дисплей, прикладное обеспечение, узел для увеличения дистанции между гентри и столом, узел моделирования скорости движения гентри (до 0,5 сек). Система снабжена прикладным программным обеспечением для автоматизированного поиска патологических новообразований.

Методика автоматизированной пункции осуществлялась следующим образом. При первоначальной визуализации тестировали укладку обследуемого на компьютерном столе, намечали место забора ткани и рассчитывали вектор движения иглы. По окончании монтирования аппарат фиксировали на корпусе обследуемого. Выполняли дезинфекцию области пункции, местную анестезию, рассекали кожу. Коаксиальную иглу фиксировали в устройстве, ее кончик сближали с разрезом кожи, держатель фиксировали в требуемой позиции. Удаленно, из операторской, осуществляли корректировку вектора движения иглы и при приостановке дыхания обследуемым удаленно вводили иглу на нужную глубину в ткани организма.  После достижения концом иглы намеченной цели выполняли забор материала и извлечение иглы.  Исходя из протяженности хода задействовались коаксиальные иглы 10–15 см типовых диаметров G14 – G17. По завершению процесса осуществляли МСКТ-контроль для диагностики потенциальных осложнений. На рис. 2 отображено проведение механизированной биопсии в кабинете компьютерной диагностики.

Рис. 2. Проведение механизированной биопсии ретроперитонеальной области прямым задним доступом
Fig. 2. Conducting a mechanized biopsy of the retroperitoneal region by direct posterior access

Извлеченные биоптаты обрабатывались 10%-м формалином, обезвоживались спиртом и помещались в парафин. Готовились микротомные срезы, производилась их окраска гематоксилин-эозином. Затем препараты помещались в полистироль и исследовались под микроскопом.

В контрольной ретроспективной группе пациентов биопсия проводилась методом «свободной руки», которая широко освещена в литературе [Kubik et al., 2015; Beitone et al., 2021]. Кратко она заключалась в следующем. На время процедуры пациента помещали в томограф в положении лежа на столе (на боку или на животе) в зависимости от планирования терка иглы. Биопсию выполняли под местной анестезией. Врач вводил иглу и продвигал ее по пункционной траектории. Прохождение иглы непрерывно контролировались снимками МСКТ. Как только кончик иглы достигал «точки интереса», врач делал забор ткани. Таким образом, биопсия методом «свободной руки» проводилась под скопической навигацией в режиме «реального времени». В зоне воздействия ионизирующего излучения находился как пациент, так и врач.

В данный раздел исследования включены пациенты с поражениями забрюшинного пространства в связи с подозрением на злокачественную лимфому, метастазы в лимфатические узлы или первичную опухоль. Контрольную ретроспективную группу составили 20 пациентов (11 мужчин и 9 женщин), основную группу – 24 пациента (14 мужчин и 10 женщин). Средний возраст обследуемых в основной группе соответствовал 59,5 ± 6,4 года, в контрольной группе – 56,2 ± 7,2 года (р = 0,16). Масса тела обследуемых в основной группе составила 82,2 ± 4,4 кг, в контрольной группе – 80,5 ± 5,3 кг (р = 0,19).

Размеры пораженных участков варьировались в обеих группах от 1,4 до 12,6 см в диаметре. Средний диаметр образования в основной группе составил 5,2 ± 1,4 см, в контрольной группе – 4,8 ± 2,2 см (р = 0,24). Из 44 пациентов очаги поражения, соответственно в основной/контрольной группе, были меньше 3 см у 13 (7/6) пациентов, от 3 до 6 см – у 16 (9/7) пациентов и больше 6 см – у 15 (8/7) пациентов. При этом очаги поражения в обеих группах значительно различались по месту локализации. Так, в основной/контрольной группе 14/10 были парааортальными, 3/2 – ретрокавальными, 2/2 располагались внутри поясничной мышцы или прилегали к ней, 2/2 – в подвздошной области, 2/1 – в пресакральном пространстве, 1/3 – в паравертебральной области. Глубина трека составляла от 3,5 до 11,5 см. В основной группе его длина в среднем составила 8,6 ± 0,8 см, в контрольной группе – 7,9 ± 0,9 см (р = 0,06). Таким образом, состав обследуемых по возрасту, полу, объему патологических очагов в сравниваемых группах достоверно не отличался.

Результаты и их обсуждение

Обе методики оказались технически успешными у всех пациентов обеих групп. Оценка результатов показала, что в обеих группах не было статистических различий по видам доступов к «месту интереса». Передний доступ с пациентом, находящимся в переднем наклонном положении, был выполнен у 2/1 пациентов, задний доступ с пациентом в положении лежа на животе – у 22/19 пациентов в основной/контрольной группе. У каждого пациента, вне зависимости от осуществляемой методики, было произведено в среднем 2 забора материала из разных точек с диапазоном 1–4 в течение одной процедуры. Патологический диагноз не был поставлен 2 пациентам основной группы и 2 пациентам контрольной группы в результате нерепрезентативности либо недостаточного количества материала. Средний диаметр данных образований составлял 4 см, а длина траектории доступа – в среднем 10 см по глубине. Эти результаты соответствуют данным литературы, по которым на сегодняшний день морфологически дифференцируются только 80–90 % новообразований [Abi-Jaoudeh et al., 2016; Tomita et al., 2020; Shao et al., 2018].

Из 2 групп пациентов 39 пунктируемых образований оказались злокачественными и только 5 были доброкачественными: у 2 пациентов в основной группе и у 3 в контрольной группе. Из злокачественных новообразований преобладали лимфомы – у 20 пациентов, у 10 пациентов были диагностированы метастазы в лимфатические узлы, у 9 – первичные опухоли. В 2 случаях это была рабдомиосаркома, в 1 – злокачественная опухоль оболочки периферического нерва, в 1 – примитивная нейроэктодермальная опухоль, в 1 – злокачественная шваннома, в 1 – местный рецидив рака прямой кишки, еще в 2 случаях –  саркома, которая не поддавалась подклассификации. Доброкачественные новообразования включали шванномы в 4 случаях и 1 ангиомиолипому. Аналогичный спектр гистологических результатов представлен и в работах других исследователей [Largos et al., 2019; Nardi et al., 2024].

Серьезных осложнений, потребовавших хирургического вмешательства, не было зарегистрировано в обеих группах пациентов. Некритичные осложнения были отмечены у 2 пациентов основной группы и у 5 – контрольной группы. У 3 пациентов были отмечены небольшие забрюшинные гематомы в поясничной мышце и у 2 пациентов – в прилегающей к ней клетчатке, что было диагностировано при контрольной МСКТ сразу после пункции (рис. 3, а, b). При обзоре литературы процент осложнений не превышал таковой по данным других исследований, а в основной группе был ниже [Lagos et al., 2019; Drovak et al., 2020].

Гистологические диагнозы полученных образцов ткани как злокачественные результаты в обеих группах обследуемых были в полной мере доказаны их хирургическим удалением с последующей гистологической верификацией в 4 случаях, периодическим визуальным контролем на протяжении 6 месяцев и более – в 40 случаях. 

a                                                                            b

Рис. 3. a – диагностическая МСКТ в аксиальной плоскости с контрастированием, положение пациента лежа на спине; стрелкой указано новообразование в парааортальной области диаметром 3 см. b – контрольная МСКТ после биопсии задним доступом с визуализацией забрюшинной гематомы (стрелка)

Fig. 3. a – diagnostic MSCT in the axial plane with contrast, the position of the patient lying on his back; the arrow indicates a neoplasm in the paraaortic region with a diameter of 3 cm. b – control MSCT after a posterior access biopsy with visualization of retroperitoneal hematoma (arrow)

Из 5 случаев новообразований, определенных как доброкачественные, 2 – в основной группе и 3 – в контрольной группе, 4 оставались стабильными при контрольной МСКТ через 6 и 12 месяцев. У одного пациента контрольной группы новообразование, расцененное при гистологическом исследовании как лимфаденопатия, в ходе наблюдения постепенно увеличивалась в размерах, и при повторной биопсии лимфоузла было диагностировано метастазирование рака толстой кишки. Из оставшихся 4 поражений, интерпретируемых вначале как доброкачественные, в дальнейшем 1 оказалось злокачественным при повторной биопсии, а при последующей визуализации – 3.

Результаты интерпретировали согласно рекомендациям И.П. Королюк, Л.Д. Линденбратен [Королюк, Линденбратен, 2020]. Результаты биопсий этой серии показали в основной группе 22 истинно положительных результата и 2 ложно отрицательных результата; в контрольной группе – 17 истинно положительных результатов, 2 ложноотрицательных результата и 1 истинно отрицательный результат.

Таким образом, в основной группе мы получили чувствительность метода 91,6 %, специфичность – 100 %, точность – 91,6 %; в контрольной группе чувствительность – 85 %, специфичность –100 %, точность – 85 %.

Средняя длительность проведения процедуры в основной группе составила 29,3 ± 8,5 мин, в контрольной – 45,5 ± 9,7 мин (р < 0,001). Таким образом, за счет сокращения продолжительности процедуры удалось снизить лучевую нагрузку на пациента. В среднем эффективная эквивалентная доза радиации, полученная пациентами основной группы, составила 10,9 ± 0,9 мЗв, а пациентами контрольной группы – 15,7 ± 1,4 (р = 0,01).

Заключение

Поражения лимфатических узлов и наличие внеорганных новообразрваний забрюшинной области отличается большой патоморфологической гетерогенностью. Наше исследование показало, что их чрескожная трепан-биопсия под МСКТ-навигацией является эффективной диагностической процедурой, позволяющей избежать диагностических открытых или лапароскопических оперативных вмешательств и в большинстве случаев установить гистологический диагноз для назначения таргетной терапии или последующего оперативного лечения. В то же время следует подчеркнуть, что биопсия под контролем МСКТ чаще всего проводится методом «свободной руки», лучевому воздействию подвергается как пациент, так и врач-интервенционист, кроме того, лучевая нагрузка при интервенционных методах значительно выше, чем при обычных диагностических МСКТ. Разработанное устройство для чрескожной пункционной биопсии за счет в большей степени аккуратного автоматического продвижения иглы по запланированному вектору сделало возможным повысить точность метода, сократить количество осложнений, продолжительность процедуры, что сказалось на снижении лучевой экспозиции обследуемого. Также автоматизированный метод позволил исключить лучевое воздействие на медицинский персонал.