Практический ультразвук: Часть 16 — Ультразвуковой скрининг молочных желез

Дорогие специалисты ультразвуковой диагностики!

Ultrasound Club представляет очередную статью по практическому ультразвуку доктора Джейсона Бернхольца, одного из пионеров данного метода визуализации.

Не думаю, что по уровню дезориентации общественности какая-либо область медицины может сравниться со скринингом рака молочной железы, под которым в большинстве случаев понимают любую из форм рентгеновской маммографии. Все началось примерно полвека тому назад, когда женские организации, которые пропагандировали пальпацию с использованием сначала талька, а потом мыльной пены, начали агитировать за маммографию.

Когда возникли опасения относительно лучевой нагрузки, непоколебимый общественный и частный спрос на рентгеновскую маммографию удовлетворили процедуры с низкой дозой облучения. Даже несмотря на проблему «плотных молочных желез», общество признало ведущую роль рентгеновской маммографии и зациклилось на отчетах о результатах вместо того, чтобы заняться основополагающими проблемами. В условиях множества споров некоторые исследователи сделали выводы, что скрининговая маммография не изменила общую смертность, что имеет последствия для всего сообщества медицинской визуализации.

Скрининг

Все, кто работают с ультразвуком, знают о скрининге. Вспомните типичные обследования беременных. Они всегда включают элементы скрининга врожденных аномалий, риска преждевременных родов и признаков недостаточного питания плода. Результаты большинства обследований нормальные.

Будущие мамы почти всегда охотно идут на УЗИ, и для них неудавшийся скрининг (другими словами, уверенность в том, что все хорошо) более ценен, чем любое выявление рисков.

Скрининг предполагает следующее:

• тяжелое состояние с достаточно высокой распространенностью среди населения;
• разумно эффективный маркер для определения или исключения этого состояния;
• эффективная форма лечения;
• население, которое желает пройти обследование (этот тип скрининга называют активным выявлением заболевания).

Подразумевается, что выявление заболевания на ранней стадии способствует успешному лечению и полному выздоровлению. Важно сделать так, чтобы все обследования были унифицированными и стандартизированными, потому что скрининг — это процедура диагностической сортировки.

Скрининг — это определение риска, а не постановка диагноза.

Эти полюса иногда сходятся, в частности, когда мы пытаемся выявить состояние, которое имеет конкретный молекулярный или генетический маркер. Элементы скрининга используются при любом посещении пациентом медицинского учреждения. Это просмотр истории болезни, измерение артериального давления, электрокардиограмма или биохимический анализ крови.

Во многих случаях можно определить уровень вероятностного или относительного риска, как, например, уровень ПСА или кардиопанель, для которых существует большая статистика, автоматизированная процедура анализа с непрерывным числовым значением и четко определенный клинический результат. Уровень риска — это вероятностная оценка с некоторым размахом распределения. Это не точная цифра, поэтому она больше применима к группам населения, а не отдельным пациентам.

Предположим, мы хотим обследовать большой процент беременных женщин с целью антенатального выявления трисомии 21 на максимально раннем сроке беременности. Мы хотим добиться максимальной точности, поэтому можем допустить низкий уровень ложноположительных результатов, чтобы не упустить ни единого случая.

В 1970-х годах для этого использовалась группа индивидуально интенсивных маркеров материнской крови, а в 1990-х — толщина воротникового пространства (изначально в сочетании предварительными анализами крови). Очевидно, что не один из этих вариантов не является идеальным или просто хорошим, но это лучше, чем ничего.

Теперь у нас есть бесклеточная ДНК. Это диагностический абсолютно надежный и безопасный автоматизированный анализ, который проводится в первом триместре. Его следует предлагать каждой пациентке, которая хочет провести антенатальный скрининг, без дискриминации по возрасту и другим этническим или социально-экономическим факторам.

Критерий возраста возник примерно в 1970-х годах, когда связанный с возрастом риск анеуплоидии превысил риск при амниоцентезе. Амниоцентез с течением времени стал более безопасным, однако возрастная граница так и не была изменена до пересчитанного уровня. Не имеет значения, можно или нет сопоставить риск процедуры и статистику распространенности заболевания, ведь критерий безопасного возраста попросту не применяется, когда речь идет об анализе крови беременной женщины.

Пришло время полностью заменить ультразвуковое измерение толщины воротникового пространства. Для сохранения этой процедуры вместо перехода на анализ бесклеточной ДНК предлагается множество «протоколов», ни один из которых не предполагает бесплатное измерение толщины воротникового пространства. Это не означает, что следует вообще отказаться от ультразвука, потому что существует множество других патологий плода, которые невозможно обнаружить другим способом. Однако пришло время отказаться от ультразвукового скрининга самых распространенных форм хромосомных аномалий.

Медицина по своей сути консервативна. По мере движения к научно-обоснованной клинической практике становится все более важно отказываться от скрининговых процедур в пользу более эффективных методов, даже если эти скрининговые процедуры хорошо нам знакомы и были эффективны в недавнем прошлом. Это проблема касается скрининга молочных желез с момента его возникновения.

Массовый скрининг на туберкулез

Проблемы, связанные со скринингом, могут возникать, когда он является стандартом медицинской помощи, применяемым ко всему населению, а также когда это недостаточно стандартизированная процедура, которая предоставляется как платная услуга частными учреждениями или практиками по требованию пациентов или в зависимости от их состояния. Прототипом программы массового скрининга на основе визуализации было использование миниатюрных снимков грудной клетки (флюорограмм) для обнаружения туберкулеза.

В 1950-х годах в промышленно развитых странах появились целые парки мобильных систем, с помощью которых получали эти миниатюрные снимки. Туберкулез как инфекционное заболевание представляет собой угрозу здоровью общества. Скрининг был поддержан общественностью и сопровождался огромными логистическими усилиями везде, где был развернут.

Его свернули в 1970-х годах вследствие снижения уровня распространенности туберкулеза, улучшения качества кожных проб и повышенного внимания к контролю облучения ионизирующим излучением. Однако в то время это было лучшее общеприменимое решение в ответ на угрозу здоровью населения. Примечательно, что рентгеновский скрининг на туберкулез возвращается применительно к группам риска, таким как ВИЧ-инфицированные и определенные группы мигрантов.

Скрининговая маммография

Судя по всему, скрининговая маммография идет своим особым путем. Это совокупность отдельных усилий на местном уровне, постоянно подпитываемых мощными промокампаниями в СМИ. Такая пропаганда всегда осуществлялась из лучших побуждений, однако именно она могла помешать беспристрастной оценке самого метода.

В отношении исследований в поддержку рентгеновской маммографии были подняты вопросы о достоверности наиболее распространенных проверок статистической значимости (например, статистика Фишера) для многих типов исследований на основе гипотез. В 2005 году Джон Иоаннидис в своем увлекательном эссе привел убедительные доводы того, почему большинство опубликованных результатов исследований неверны.

Негативная сторона была сглажена несколькими техническими усовершенствованиями самой рентгеновской маммографии и более глубоким пониманием молекулярной биологии рака молочной железы, а также разделением «рака» на подтипы с различным поведением и чувствительностью к препаратам.

Доктора Никола Биллер-Андорно и Питер Юни высказали мнение о необходимости прекращения скрининговой маммографии в Швейцарии. Их статья была опубликована в недавнем номере журнала New England Journal of Medicine (May 22, 2014, Vol. 370:21, pp. 1965-1967).

Отметив, что первое исследование в сфере скрининговой маммографии было проведено 50 лет назад, Биллер-Андорно и Юни графически представили различия между реальной и воспринимаемой женщинами пользой маммографии, еще раз подчеркнув возможную необъективность незадокументированного общественного мнения.

УЗИ молочных желез

Вам, наверное, интересно, как все это связано с ультразвуком. Связь есть — вероятно, даже более сильная, чем вы могли себе представить. Одна из самых ранних работ по ультразвуку была опубликована Джоном Уайлдом и Джоном Рейдом в 1952 г. и касалась пилотных эхографических исследований гистологической структуры опухолей в интактной молочной железе. В этом исследовании А-режим сканирования использовали для дифференциации доброкачественных и злокачественных образований.

В 1980-х годах идею ультразвукового скрининга продвигали доктор Элизабет Келли-Фрай в Индианаполисе и мой покойный друг доктор Тошийи Кобаяси в Японии. Я годами избегал такого применения ультразвука, потому что считал, что оборудование еще не готово к нему.

Одна из основных проблем, с которой постоянно сталкивается ультразвук, это то, что даже несколько клинических провалов технически незрелого оборудования бросают тень на множество вариантов его надежного использования.

Кроме того, если вы согласны с тем, что диагноз необходимо ставить как можно раньше, то для обнаружения микрокальцинатов, предшествующих образованию скопления измененных клеток, нет лучшего метода, чем рентген.

Тем не менее, за последние несколько лет оборудование было усовершенствовано в плане высокой частоты сканирования и подавления шума, и я изменил свое мнение. С помощью этого оборудования я выявил много случаев распространенного рака молочной железы у пациенток, направленных из других учреждений. Они боялись врачей и наблюдались только с помощью термографии молочной железы, которая, как мне казалось, была неэффективна и исчезла в 1970-х годах.

УЗИ молочных желез — довольно простая процедура. Рак всегда возникает в железистой ткани, которая представляет собой радиально ориетированные эхогеные участки вокруг протоков. На более высоких частотах сканирования и с подавлением шума рак (более однородный по своей структуре) обладает низкой эхогенностью и выделяется на фоне окружающей паренхимы.

Автоматизированное ультразвуковое сканирование молочных желез

Системы автоматизированного ультразвукового сканирования молочных желез (ABUS) продвигают на рынке как системы для скринига. Это кажется логичным, не правда ли? На самом деле, это, возможно, лучший известный мне пример развития технологии под воздействием рынка в отсутствие понимания ее клинического применения.

Объясняю почему. Обнаружению низкоконтрастных целей способствует их движение. Это известно и изучается уже очень давно. Вот почему одинокий моряк на марсовой площадке на вершине мачты сканирует горизонт, а не смотрит в одну точку. Или представьте обнаружение движущегося самолета, который находится так далеко, что невозможно опознать ни один из его признаков. Существует внушительная подборка литературы на тему обнаружения контрастных целей на статических и динамических изображениях.

Автоматизированные системы обеспечивают прекрасные статические изображения, которые напоминают тот тип изображений, который ежедневно используют специалисты по рентгеновской маммографии, работающие со статической формой визуализации. Если вы хотите обнаружить узел в молочной железе, забудьте об автоматизации. Необходимо радиально перемещать датчик от соска, наблюдая за экраном.

Большинство специалистов, которые проводят УЗИ молочных желез, скажут, что именно так выявляют образования. Если что-то привлекло ваше внимание, необходимо вернуться и получить статические изображения узла, чтобы задокументировать его расположение и особенности.

Чтобы применять систему автоматизированного сканирования, нужно иметь возможность перелистывать набор изображений при анализе случая, но такой подход к использованию персонала кажется неэффективным для клинического применения.

Ультразвуковая структура молочной железы

Следующий необычный случай продемонстрирует еще один потенциальный аспект скрининга молочных желез.

Эта находка описана термином «раздвоение соска», в данном случае она односторонняя. Аномалия раздвоения присуща всей молочной железе и не является поверхностной косметической проблемой.

В самой молочной железе количество железистых клеток в два раза выше нормального. Как видно на изображении, паренхима заполняет пространство от мышцы стенки грудной клетки до сравнительно тонкого слоя жира. Также наблюдается расширение протока.

Если предположить, что для возникновения рака должны произойти несколько последовательных генетических событий, покажется логичным, что чем больше клеток содержит область, тем выше вероятность того, что одна клетка испортится. Применительно к молочной железе: чем больше паренхимы, тем выше риск рака.

Железистая ткань в груди распределяется неравномерно. Как правило, больше всего железистой ткани в верхнем наружном квадранте, именно в нем находят большинство опухолей (как показано здесь на диаграммах Калифорнийской программы исследования рака молочной железы).

Конечно, специалисты по рентгеновской маммографии хорошо это знают, учитывая множество работ, в которых плотность молочных желез связывают с риском рака. На ультразвуковом изображении паренхима заметно отличается от жира, что обеспечивает возможность точного зонального картирования. Если бы вы провели такое исследование, то в среднем общий объем паренхимы в каждом из квадрантов соответствовал бы диаграммам локализации рака, полученным в рамках Калифорнийской программы исследования рака молочной железы.

По моим наблюдениям, если объем железистой ткани увеличен, это визуально заметно. Однако его можно измерять с помощью ультразвука, что обеспечит возможность оценки. Это можно сделать путем сегментации по уровню серого и последующего подсчета пикселей в высоком диапазоне.

Объем жира обычно определяет общий размер груди, а объем здоровых желез примерно постоянный от женщины к женщине. Именно поэтому заболеваемость раком молочной железы напрямую не связана с размером груди, а соотношение железистых и нежелезистых компонентов груди не может обеспечить достоверную информацию.

Еще одно несистематическое наблюдение: у женщин с большим наследственным риском рака молочных желез атрофия желез при менопаузе происходит с задержкой и не полностью. Визуально паринхимы намного больше, чем должно быть.

Я предлагаю более серьезно воспринимать скрининговую роль ультразвука. Во-первых, можно определять уровень риска по объему железистой ткани, разделяя низкорискованные и высокорискованные состояния. Это позволит применять рационально дифференцированный подход к обследованиям и анализам.

К объему железистой ткани необходимо по мере определения добавлять генетические маркеры, которые более точно указывают на риски для всего населения. Далее, если обнаруживается патологическое очаг, он, вероятно, будет более показательным, чем непрогрессирующие образования in situ, при этом будут присутствовать типичные ультразвуковые признаки для классификации этого патологического очага.