Optymalizacja oceny węzłów chłonnych u pacjentów w trakcie

PRACE ORYGINALNE
Agnieszka WEREWKA-MACZUGA1
Robert CHRZAN1
Andrzej URBANIK1
Dorota KROCHMALCZYK2
Optymalizacja oceny wêz³ów ch³onnych
u pacjentów w trakcie leczenia ch³oniaków
z zastosowaniem wielorzêdowej tomografii
komputerowej
Optimalisation of lymph node assessment in patients
undergoing therapy for lymphoma using a multi-row CT
Katedra Radiologii Uniwersytet Jagielloñski
Collegium Medicum
Zak³ad Diagnostyki Obrazowej
Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie
Kierownik Katedry Radiologii UJ CM:
Prof. dr hab. med. Andrzej Urbanik
1
Klinika Hematologii Szpitala Uniwersyteckiego
Kraków
Kierownik Kliniki Hematologii:
Prof. dr hab. med. Aleksander Skotnicki
2
Dodatkowe s³owa kluczowe:
wêz³y ch³onne
ch³oniak
TK
Additional key words:
lymph nodes
lymphoma
CT
Adres do korespondencji:
Katedra Radiologii UJ CM
31-501 Kraków, ul. Kopernika 19
Tel.: 124247761l; Fax: 124247391
e-mail: [email protected]
256
Cel pracy: Porównanie dok³adnoœci
oceny stopnia zaawansowania choroby i odpowiedzi na leczenie u pacjentów z ch³oniakiem, przeprowadzone za
pomoc¹ tomografii komputerowej spiralnej jednorzêdowej w porównaniu do
spiralnej tomografii wielorzêdowej, z
uwzglêdnieniem efektywnoœci obu
metod przy wprowadzaniu trzeciego
wymiaru (wysokoœci) wêz³a ch³onnego. Materia³ i metody: U 60 pacjentów
z rozpoznan¹ ziarnic¹ z³oœliw¹ zlokalizowan¹ w klatce piersiowej ocena
stopnia zaawansowania choroby i odpowiedzi na leczenie przeprowadzona
by³a za pomoc¹ dwóch metod: zestawu obrazów poprzecznych z du¿ym
odstêpem 5-6 mm - typowego dla stosowanej dotychczas TK spiralnej jednorzêdowej oraz zestawu obrazów poprzecznych z ma³ym odstêpem 2 mm i
otrzymanych wtórnych rekonstrukcji
czo³owych i strza³kowych - zestaw
mo¿liwy do uzyskania ze pomoc¹ TK
spiralnej wielorzêdowej. Ka¿de z wykonanych 120 badañ (240 wtórnych rekonstrukcji) by³o nastêpnie niezale¿nie
oceniane przez dwóch radiologów.
Wyniki: Dok³adnoœæ pomiarów wêz³ów
ch³onnych uzyskanych za pomoc¹ TK
wielorz¹dowej by³a znacznie wiêksza
w ka¿dym mierzonym wymiarze
(p<<0,0001). TK wielorzêdowa wykaza³a u 15% pacjentów obecnoœæ wêz³ów
powiêkszonych tylko w wymiarze kranio-kaudalnym, które w konwencjonalnej tomografii zosta³y uznane za wêz³y niepowiêkszone. Zastosowanie
trzeciego wymiaru w ocenie wêz³ów
ch³onnych spowodowa³o w badanej
grupie zmianê zakwalifikowania klinicznego u 15% pacjentów. Tylko u
40% pacjentów stopieñ odpowiedzi na
leczenie przy u¿yciu obydwu technik
by³ taki sam. Wnioski: TK spiralna wielorzêdowa umo¿liwia znaczne zwiêkszenie dok³adnoœci oceny powiêkszenia wêz³ów ch³onnych, zw³aszcza w ich
wymiarze kranio-kaudalnym, a co za
tym idzie powinna zast¹piæ konwencjonaln¹ tomografiê komputerow¹ w oce-
Przegl¹d Lekarski 2010 / 67 / 4
Purpose: Aim of the study was
evaluation the accuracy of routinely
performed helical computed tomography (CT) compared to modern
multidetector row CT (MDCT) in staging and assessing response to treatment of patients with lymphoma, especially in cranio-caudal dimention.
Material and methodes: 60 patients
with known Hodgkin's disease localised in chest were evaluated by the
means of two methodes: axial reconstruction of 5-6 mm thick slices - typical set for helical CT and 2-mm thin
slices with coronal and sagital reconstruction - typical set for MSCT. Each
of 120 obtained examinations (240 images reconstructions) were evaluated
by 2 blinded readers. Results: Accuracy of measurements was greater at
MSCT in all dimentions of evaluated
lymph nodes (p<<0.0001). MSCT revealed in 15% of patients presence of
lymph nodes enlarged only in craniocaudal length. Such nodes in conventional CT could be interpreted as "normal". Application of third dimention in
lymph nodes assessment caused the
change in clinical classification in 15%
of patients in the study. Only in 40% of
cases grade of response to treatment
was the same in both CT ant MSCT
techniques. Conclusions: MSCT improves the detection rate of enlarge
lymph nodes, especially in cranio-caudal dimention and shoud replece conventional spiral CT in assessment patients with lymphoma. In the time of
new imaging technics we propose to
modify the clinical staging of
limphoma.
A. Werewka-Maczuga i wsp.
nie pacjentów z ch³oniakiem. W obliczu aktualnych mo¿liwoœci technicznych
obrazowania nale¿y rozwa¿yæ rewizjê dotychczas stosowanych klasyfikacji klinicznych w stagingu ch³oniaków.
Wstêp
U pacjentów z rozpoznaniem ch³oniaka,
prawid³owe okreœlenie stopnia zaawansowania choroby jest podstawowym zadaniem
diagnostycznym i ma decyduj¹cy wp³yw na
wybór odpowiedniego rodzaju terapii i okreœlenie prognozy u danego pacjenta.
Jest to szczególnie istotne u chorych z
rozpoznaniem ziarnicy z³oœliwej (HD), gdzie
okreœlenie stopnia rozprzestrzenienia choroby w organizmie jest wa¿ne dla wyboru
rodzaju leczenia. Z kolei w ch³oniakach nieziarniczych (NHL) wiêkszy wp³yw ma typ
histologiczny nowotworu, masa guza i
symptomatologia kliniczna.
W³aœciwe okreœlenie zasiêgu zmian ma
te¿ podstawowe znaczenie dla okreœlenia
pola zakresu napromieniania w chorobie
zlokalizowanej.
Rezonans magnetyczny (MR) jest u¿yteczn¹ technik¹ obrazowania zapewniaj¹c¹ bardzo dobr¹ ocenê nie tylko morfologii
(wielkoœæ pakietów wêz³owych) ale i w czêœci przypadków charakteru zmian (ró¿nice
sygna³u pomiêdzy masami nowotworowymi a zw³óknieniami po terapii) co wynika z
wysokiego kontrastu tkankowego obrazów
uzyskanych w tej technice [5].
Wa¿n¹ zalet¹ badania MR jest te¿ mo¿liwoœæ otrzymania wyjœciowych obrazów w
dowolnie wybranych p³aszczyznach, a tym
samym pomiar wielkoœci we wszystkich
trzech wymiarach przestrzennych. W czêœci przypadków ocena mo¿e byæ jednak
trudna (koniecznoœæ bramkowania oddechem i wynikaj¹ca st¹d nieostroœæ ruchowa), natomiast w niektórych przypadkach
badanie mo¿e byæ wrêcz niemo¿liwe do
wykonania (obecnoœæ implantów ferromagnetycznych, klaustrofobia).
Rozwijaj¹ce siê ca³y czas techniki szybkiego obrazowania MR umo¿liwiaj¹ skrócenie czasu badania pacjenta bez upoœledzenia jakoœci obrazu. Nale¿y jednak pamiêtaæ, ¿e mimo znakomitego kontrastu tkankowego rozdzielczoœæ przestrzenna obrazów MR wci¹¿ ustêpuje jakoœci¹ obrazom
tomografii komputerowej (TK). W konsekwencji ocenia siê obecnie, ¿e MR ma wartoœæ diagnostyczna w stagingu ch³oniaków
porównywaln¹ z badaniem TK [2]. Jego
przewag¹ nad badaniem TK jest niew¹tpliwie mo¿liwoœæ dok³adniejszej oceny zajêcia mózgowia, rdzenia i szpiku kostnego
oraz brak nara¿enia pacjenta na promieniowanie jonizuj¹ce. Badanie MR w porównaniu z TK cechuje siê jednak¿e mniejsz¹ dostêpnoœci¹, wy¿szym kosztem i znacznie
d³u¿szym czasem wykonywania.
Nie wydaje siê wiêc prawdopodobne,
aby w najbli¿szej przysz³oœci nowoczesne i
ultraszybkie aparaty MR umo¿liwiaj¹ce zobrazowanie ca³ego cia³a by³y na tyle dostêpne aby staæ siê rutynowym badaniem w stagingu ch³oniaków.
W obu wspomnianych metodach nierozwi¹zanym nadal problemem pozostaje tak¿e ocena zajêcia wêz³ów ch³onnych, których
wymiary pozostaj¹ w granicach normy wiel-
Przegl¹d Lekarski 2010 / 67 / 4
koœci, a wiêc uznanych za wêz³y niepodejrzane oraz problem ró¿nicowania mas rezydualnych pozosta³ych po terapii zakoñczonej powodzeniem z aktywn¹ nadal chorob¹
b¹dŸ wznow¹ procesu [1]. Nadzieje budz¹
limfotropowe œrodki kontrastowe, których
wprowadzenie do badañ MR mog³oby byæ
prze³omem w diagnostyce [2].
Kolejn¹, jedn¹ z najlepszych metod obrazowych, jednak¿e o nieustalonym jeszcze
miejscu w stagingu ch³oniaków jest pozytronowa tomografia emisyjna (PET), poniewa¿ w³aœnie ona umo¿liwia ocenê czynnoœciow¹ zmian, z wysok¹ specyficznoœci¹
ró¿nicuj¹c wêz³y ch³onne powiêkszone w
przebiegu procesu rozrostowego z limfadenopati¹ o nienowotworowym charakterze
oraz rezydualnymi zmianami w³óknistymi po
terapii. Szczególnie cenne okaza³o siê po³¹czenie oceny czynnoœciowej z morfologiczn¹ w aparatach PET-CT umo¿liwiaj¹cych jednoczasowe wykonanie badania PET
i TK i zlokalizowanie obszarów patologicznego wychwytu znacznika do konkretnych
struktur widocznych w obrazach TK [5].
Niestety w Polsce i nawet na œwiecie
PET pozostaje badaniem s³abo dostêpnym
i jeszcze bardziej kosztownym, uniemo¿liwiaj¹c tym samym jego powszechne wykorzystanie w praktyce klinicznej.
Dlatego, TK z do¿ylnym wzmocnieniem
kontrastowym pozostaje podstawow¹ metod¹ oceny obrazowej pacjentów z rozpoznanym ch³oniakiem. Jest to metoda szeroko dostêpna, stosunkowo niedroga, szybka i powtarzalna. Nowoczesne wielorzêdowe aparaty TK umo¿liwiaj¹ szybkie obrazowanie od poziomu podstawy czaszki do pachwin na jednym wstrzymaniu oddechu z
rozdzielczoœci¹ przestrzenn¹ zbli¿on¹ do
1mm i mo¿liwoœci¹ wykonywania wtórnych
rekonstrukcji w dowolnej p³aszczyŸnie o
znakomitej jakoœci technicznej. Tomografia
komputerowa jest obecnie metod¹ z wyboru w ocenie stopnia zaawansowania choroby i to zarówno zajêcia wêz³ów ch³onnych
jak i szerzenia siê pozawêz³owego, zw³aszcza niezast¹pion¹ w ocenie zajêcia mi¹¿szu p³ucnego, a tak¿e s³u¿y do monitorowania odpowiedzi na zastosowan¹ terapiê
[5,6].
G³ównym ograniczeniem tej techniki,
jest jedynie obrazowanie struktur anatomicznych bez mo¿liwoœci wgl¹du w ich funkcjê,
zbyt ma³y kontrast dla zobrazowania bardzo
ma³ych objêtoœci tkanek nowotworowych w
niepowiêkszonych wêz³ach ch³onnych i mikroskopijnego szerzenia siê procesu zw³aszcza w uk³adzie siateczkowo-œródb³onkowym. Pomimo tego nie ma obecnie skuteczniejszej i efektywniejszej metody oceny w
tym zakresie.
Ze wzglêdu na ogromny postêp w konstrukcji tomografów komputerowych w ostatnich kilkunastu latach, mo¿liwoœci tej techniki znacz¹co wzros³y.
Stosowana pocz¹tkowo tomografia
komputerowa warstwowa wymaga³a unie-
ruchomienia sto³u z pacjentem oraz wstrzymania oddechu podczas badania klatki piersiowej/jamy brzusznej dla ka¿dego kolejnego skanu. W efekcie otrzymywano zestaw
obrazów poprzecznych z odstêpem 8-10
mm. Natomiast wykonywane ewentualne
wtórne rekonstrukcje w p³aszczyznach czo³owych czy strza³kowych nie mia³y wystarczaj¹cej jakoœci pozwalaj¹cej na wykonanie
precyzyjnych pomiarów z powodu ró¿nic w
kolejnych poziomach wstrzymania oddechu
oraz du¿ych odstêpów pomiêdzy obrazami
poprzecznymi. Ponadto badanie takie trwa³o d³ugo, co oprócz dyskomfortu pacjenta
powodowa³o trudnoœci w ocenie obrazów po
do¿ylnym wzmocnieniu kontrastowym (niejednolite stê¿enie œrodka kontrastowego z
powodu du¿ego odstêpu czasowego miêdzy pierwszym i ostatnim skanem). Istnia³o
ponadto ryzyko przeoczenia drobnych zmian
wskutek ró¿nic w stopniu nabrania powietrza i przesuniêcia badanych warstw.
Rewolucyjnym rozwi¹zaniem okaza³o
siê wprowadzenie tomografii komputerowej
spiralnej umo¿liwiaj¹cej ruch sto³u z pacjentem podczas ci¹g³ego obrotu lampy.
W znacz¹cy sposób zmniejszy³o to czas
badania, umo¿liwiaj¹c ocenê ca³ego badanego obszaru przy jednokrotnym wstrzymaniu oddechu. Jednak w spiralnych aparatach
TK dysponuj¹cych tylko jednym rzêdem
detektorów w dalszym ci¹gu przy planowaniu badania konieczny by³ kompromis pomiêdzy odstêpem kolejnych warstw a zasiêgiem badania.
W przypadku badañ obejmuj¹cych rozleg³y obszar, jak ca³a klatka piersiowa czy
jama brzuszna odstêpy pomiêdzy warstwami wynosi³y 5-8mm.
Dlatego kolejnym etapem sta³o siê
wprowadzenie spiralnej tomografii komputerowej wielorzêdowej, w której podczas jednego obrotu lampy mo¿liwe jest uzyskiwanie danych z wielu rzêdów detektorów obecnie s¹ ju¿ komercyjnie dostêpne aparaty z 64, 128 a nawet 256 rzêdami.
Podstawowe korzyœci z wielorzêdowej
tomografii komputerowej to:
- mo¿liwoœæ zastosowania bardzo ma³ych odstêpów (0,75-1,5mm) pomiêdzy kolejnymi warstwami, pomimo du¿ego zasiêgu badania, co owocuje zdolnoœci¹ wykrywania minimalnych zmian i drobnych struktur jak wêz³y mniejsze ni¿ 5 mm nawet w
trudnych do oceny lokalizacjach
- dalsze skrócenie czasu badania, zapewniaj¹ce na przyk³ad zbadanie klatki piersiowej i jamy brzusznej z miednic¹ podczas
jednokrotnego wstrzymania oddechu, minimalizacja artefaktów ruchowych co równie¿
pozwala na lepsz¹ ocenê drobnych struktur, jak np. wêz³y krezkowe
- mo¿liwoœæ wykonania wtórnej rekonstrukcji obrazów o du¿ej dok³adnoœci w dowolnie wybranych p³aszczyznach, a tym
samym pomiar wielkoœci we wszystkich
trzech wymiarach przestrzennych, podobnie jak w badaniu MR [10].
- mo¿liwoœci wtórnej rekonstrukcji trój-
257
26
24
metoda pomiaru
5 mm
2 mm
22
20
17,9
b³¹d wzglêdny [%]
18
16
14
12
10
8
6
5,6
3,4
4
2
2,2
0,4
0,2
0
oœ d³uga
oœ krótka
wysokoϾ
Rycina 1
Œrednie (+/- 95% przedzia³y ufnoœci) wartoœci b³êdów wzglêdnych - miara dok³adnoœci pomiaru w
poszczególnych wymiarach zmian.
Averages (+/- 95% confidence intervals) of relative errors - measure of accuracy of measurements in the three
dimensions of the studied bruises.
wymiarowej (techniki MIP, SSD, VR, wirtualna endoskopia).
Za „podejrzany” wêze³ ch³onny w badaniu TK uznaje siê wêze³ powiêkszony i jest
to jak dot¹d podstawowe kryterium diagnostyczne. Nie ma mo¿liwoœci wykrycia choroby w drobnych wêz³ach, jednak¿e le¿¹ce
blisko siebie liczne niepowiêkszone wêz³y
w takich lokalizacjach jak przednie œródpiersie czy krezka niedwuznacznie sugeruje
patologiê. Osobnym problemem jest niemo¿noœæ pewnego odró¿nienia powiêkszenia wêz³ów z powodu reaktywnej hyperplazji i rozrostu nowotworowego [6].
Górna granica normy wielkoœci prawid³owych wêz³ów ch³onnych mala³a z czasem wraz z rozwojem mo¿liwoœci obrazowania aparatów TK.
Obecnie wg International Workshop Criteria (IWC) za najbardziej diagnostyczny
uznaje siê pomiar osi krótkiej wêz³a ch³onnego na obrazie w warstwie poprzecznej,
jako najbardziej powtarzalny i miarodajny.
Drugim kryterium jest pomiar osi d³ugiej
wêz³a równie¿ w p³aszczyŸnie poprzecznej.
Oba te wymiary nie powinny przekraczaæ
10 mm [4].
Stosowanie oceny wêz³ów g³ównie w
p³aszczyŸnie poprzecznej wynika³o g³ównie
z ograniczeñ technicznych.
W tomografii komputerowej warstwowej
i spiralnej jednorzêdowej, ze wzglêdu na
du¿e odstêpy pomiêdzy warstwami i efekt
„czêœciowej objêtoœci” pomiar wielkoœci jest
dok³adny jedynie w dwóch wymiarach w
p³aszczyŸnie poprzecznej, natomiast trzeci
wymiar w osi kraniokaudalnej jest czêsto
jedynie w przybli¿eniu szacowany na podstawie liczby warstw i odstêpu miêdzy nimi.
W warunkach polskich znacz¹ca czêœæ aparatów TK to urz¹dzenia spiralne z jedn¹
warstw¹ detektorów. Wynika stad, ¿e w
pewnym odsetku przypadków ocena wielkoœci wêz³ów ch³onnych mo¿e byæ niezupe³nie wiarygodna [9].
258
Wêze³ ch³onny, którego wymiary s¹ badane tylko w p³aszczyŸnie poprzecznej mo¿e
nie przekraczaæ wspomnianych wy¿ej norm
wielkoœci. Wêze³ taki mo¿e natomiast byæ
powiêkszony jedynie w osi kraniokaudalnej
lub jego rzeczywiste wymiary s¹ zani¿one
na obrazach w p³aszczyŸnie poprzecznej ze
wzglêdu na skoœne po³o¿enie wêz³a [9].
Aby siê o tym przekonaæ nale¿y oceniæ
wêze³ w trzecim wymiarze – kraniokaudalnym, a zatem okreœliæ jego „wysokoœæ”. Mo¿na zatem przypuszczaæ, ¿e brak trzeciego
wymiaru mo¿e prowadziæ do b³êdnej oceny
wêz³a.
W efekcie do grupy pacjentów z „ca³kowit¹ remisj¹” mog¹ byæ kwalifikowani chorzy w rzeczywistoœci wymagaj¹cy aktualnej
kontynuacji terapii lub odwrotnie.
Obecnie coraz wiêcej oœrodków dysponuje aparatami wielorzêdowymi, które pozwalaj¹ na wykonanie rekonstrukcji w p³aszczyŸnie strza³kowej lub czo³owej jakoœci niemal tak wysokiej jak obrazy wyjœciowe.
Umo¿liwia to bardzo dok³adne zobrazowanie równie¿ trzeciego wymiaru wêz³ów
ch³onnych, a zatem w pe³ni wiarygodne okreœlenie jego wymiarów.
Osobnym problemem jest okreœlenie
odpowiedzi na terapiê. Ca³kowita remisja
okreœlana jest w klasyfikacjach klinicznych
jako zmniejszenie wymiarów powiêkszonego wêz³a ch³onnego do maksimum 15mm
w osi d³ugiej i 10mm w osi krótkiej lub wiêcej ni¿ 75% jeœli chodzi o sumê wymiarów
obu prostopad³ych osi wêz³a w p³aszczyŸnie poprzecznej. Wêz³y nieznacznie powiêkszone przed terapi¹ (wielkoœci 11-15 mm)
musz¹ zredukowaæ wymiar do maksymalnie10mm w osi d³ugiej [4].
Ró¿nice w normach wielkoœci wêz³ów
ch³onnych przed i po terapii wynikaj¹ st¹d,
¿e nawet po wyleczeniu w obrêbie wêz³a
pozostaj¹ zwykle zmiany zapalne, nekrotyczne i zw³óknienia powoduj¹ce utrzymuj¹ce siê powiêkszenie wêz³a, pomimo braPrzegl¹d Lekarski 2010 / 67 / 4
ku histologicznych cech aktywnoœci procesu nowotworowego. Dotyczy to g³ównie ziarnicy z³oœliwej i niew¹tpliwie utrudnia okreœlenie stopnia odpowiedzi na leczenie. Podobne trudnoœci napotykamy w przypadku
pakietów wêz³owych rozpadaj¹cych siê po
leczeniu na szereg drobniejszych wêz³ów
ch³onnych.
Bior¹c to pod uwagê, w przedstawionej pracy przeprowadzono porównanie wydolnoœci dwóch metod pomiaru wielkoœci
wêz³ów ch³onnych u pacjentów z rozpoznaniem ch³oniaka:
Metody 1 - zwanej dalej 5 mm - zestaw
obrazów typowych dla tomografii komputerowej spiralnej jednorzêdowej
Metody 2 - zwana dalej 2 mm - zestaw
obrazów typowym dla tomografii komputerowej wielorzêdowej ze szczególnym zwróceniem uwagi na efektywnoœæ obu metod
w ocenie trzeciego wymiaru tj. wysokoœci
wêz³a ch³onnego i ewentualnego wp³ywu
uwzglêdnienia tego wymiaru w klasyfikacji
klinicznej na staging i ocenê wyników leczenia.
Uwzglêdniono tak¿e dok³adnoœæ pomiaru tych metod (pomiar b³êdu wzglêdnego)
oraz starano siê sprawdziæ, czy któraœ z nich
nie powoduje zawy¿ania lub zani¿ania wyników pomiarów (pomiar obci¹¿enia metod).
Materia³ i metoda
U 60 pacjentów z rozpoznaniem ziarnicy z³oœliwej
o lokalizacji w klatce piersiowej ocena zaawansowania
zmian oraz odpowiedzi na terapiê zosta³a przeprowadzona za pomoc¹ badania spiralnej wielorzêdowej tomografii komputerowej - aparat Somatom Sensation 10
(Siemens).
U ka¿dego pacjenta z tych samych danych surowych uzyskanych podczas badania wykonywane by³y
dwa zestawy rekonstrukcji:
• Obrazy poprzeczne z du¿ym odstêpem 5-6 mm
(czyli typowy zestaw w stosowanej dotychczas tomografii
komputerowej spiralnej jednorzêdowej),
• Obrazy poprzeczne z ma³ym odstêpem 1,5-3 mm
oraz otrzymane w wyniku wtórnej rekonstrukcji obrazy
czo³owe i strza³kowe z odstêpem 2-3 mm (czyli zestaw
mo¿liwy do uzyskania ze pomoc¹ tomografii komputerowej spiralnej wielorzêdowej).
W sumie wykonano 120 badañ TK klatki piersiowej
(u ka¿dego pacjenta przed i w trakcie terapii) oraz 240
wtórnych rekonstrukcji.
Ze wzglêdu na otrzymywanie obu powy¿szych zestawów obrazów z tych samych danych surowych (a nie
powtórnego skanowania) powy¿sza procedura badawcza nie powodowa³a obci¹¿enia pacjentów dodatkow¹
dawk¹ promieniowania w stosunku do dawki typowej dla
spiralnej wielorzêdowej tomografii komputerowej.
Ka¿dy z dwóch powy¿szych zestawów rekonstrukcji poszczególnych pacjentów by³ nastêpnie niezale¿nie
oceniany przez dwóch doœwiadczonych radiologów co
do obecnoœci i wielkoœci pakietów wêz³owych w badaniu wyjœciowym oraz odpowiedzi na leczenie.
Pomiary wielkoœci wêz³ów ch³onnych
Wêz³y ch³onne - z grupy uznanych za dominuj¹ce
w obrêbie œródpiersia - mierzono w trzech p³aszczyznach
uzyskuj¹c: wymiar pod³u¿ny (l) - czyli wymiar osi d³ugiej
wêz³a w p³aszczyŸnie poprzecznej, poprzeczny (t) - oœ
krótka w p³aszczyŸnie poprzecznej i wysokoœæ (h) - czyli
wymiar kraniokaudalny w p³aszczyŸnie czo³owej lub
strza³kowej. Ka¿dy wêze³ przebadano dwoma metodami (M: 5 mm i 2 mm).
W metodzie 5 mm okreœlenie wymiaru kraniokaudalnego by³o mo¿liwe przybli¿eniu na podstawie liczby
warstw na których widoczna by³a zmiana i odstêpu miêdzy nimi.
W metodzie 2 mm wymiar ten by³ mierzony na rekonstrukcji w p³aszczyŸnie czo³owej b¹dŸ strza³kowej.
A. Werewka-Maczuga i wsp.
30
25
metoda pomiaru
5mm
2mm
b³¹d pomiaru [%]
20
15
15
10
8
5
2
0,8
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
wielkoϾ mierzonej zmiany [mm]
Rycina 2
Zale¿noœæ miêdzy wielkoœci¹ mierzonej zmiany a wartoœci¹ wzglêdnego b³êdu pomiaru dla obu metod (2
mm i 5 mm). Liczby zamieszczone na wykresie wskazuj¹ wartoœci b³êdów wzglêdnych dla obu metod, dla
granicznych wielkoœci zmian.
Relationship between the size of bruise and the value of relative error of measurement for both studied methods. (2
mm i 5 mm). Numbers on the graph indicate values of relative errors for both methods for borderline size bruise.
55
50
p<0,0001
wielkoϾ mierzonej zmiany [mm]
45
40
35
p=0,8413
30
25
p=0,1000
20
metoda pomiaru
5 mm
2 mm
15
10
5
oœ d³uga
oœ krótka
wysokoϾ
Rycina 3
Porównanie dwóch metod pomiaru wielkoœci zmian w ró¿nych wymiarach wêz³ów. Wykres przedstawia œrednie
(+/- 95% CL) wielkoœci zmian zarejestrowanych w obu metodach. Liczby nad œrednimi wskazuj¹ poziom
prawdopodobieñstwa testowego testuj¹cego ich równoœæ.
Comparison of the two studied methods of bruise measurement in its three dimensions (width, lengths and depth).
The graph shows averages (+/- CL) of size measured by the two methods. Numbers above pairs of averages indicate
probability tests that both averages are equal.
Te same wêz³y zmierzono dwukrotnie w badaniach
przeprowadzonych w odstêpach oko³o 3,5 miesi¹ca (B:
b1 i b2). Przy ka¿dym badaniu dany wêze³ zosta³ zmierzony dwukrotnie - przez dwóch radiologów (R: r1 i r2).
Pomiary dokonane przez obu mierz¹cych traktowane s¹ jako równorzêdne, bo mimo wnikliwego modelowania statystycznego nie uda³o siê wykazaæ by czynnik
ten (kategoria badacza) mia³ jakikolwiek zwi¹zek z wartoœci¹ pomiaru - zarówno jako efekt bezpoœredni jak i w
interakcji z innymi czynnikami (model ANOVA dla powtarzanych pomiarów: efekt R; F1, 92=1,57; p=0,2135,
efekt R*B F1, 92<0,01; p=0,9940, efekt R*M F1, 92=1,14;
Przegl¹d Lekarski 2010 / 67 / 4
p=0,2880, efekt R*B*M F1, 92=2,59; p=0.1108).
Na potrzeby pracy przyjêto zasadê, ¿e rzeczywist¹
wielkoœæ wêz³a w danym wymiarze (l, t, h) i podczas ka¿dego z 2 badañ oddaj¹ œrednie wartoœci z pomiarów dokonanych przez dwie kategorie mierz¹cych.
Na potrzeby pracy w opracowaniu statystycznym
przyjêto nastêpuj¹ce definicje:
faktyczna wielkoœæ wêz³a - œrednia arytmetyczna z
dwóch pomiarów wêz³a dokonanych przez radiologów
r1 i r2. Przy tak przyjêtej definicji dany wêze³ ma dwie
wielkoœci faktyczne odpowiadaj¹ce dwóm metodom pomiaru 2 i 5 mm.
b³¹d wzglêdny pomiaru wielkoœci wêz³a - wartoœæ
bezwzglêdna ró¿nicy miêdzy faktyczn¹ wielkoœci¹ wêz³a a danym pomiarem podzielona przez faktyczn¹ wielkoœæ wêz³a. Wielkoœæ ta jest miar¹ dok³adnoœci metod metodê dla której œredni b³¹d wzglêdny jest mniejszy
uznaje siê za bardziej dok³adn¹. Obci¹¿enie metod ró¿nica miêdzy faktycznymi wielkoœciami wêz³ów zmierzonymi dwoma metodami.
Pomiary b³êdu wzglêdnego wielkoœci wêz³a i obci¹¿enia metod by³y przedmiotem analizy statystycznej
któr¹ przeprowadzono w dwóch kierunkach w których
u¿yto dwóch ró¿nych technik analizy danych.
Model analizy wariancji dla powtarzanych pomiarów w którym sprawdzano wp³yw metod badawczych (2
i 5 mm), badania (b1 i b2), radiologów (r1 i r2) oraz wymiaru wêz³a (l, t, h) na œrednie wartoœci b³êdu wzglêdnego wielkoœci wêz³a. Tego samego modelu u¿yto do zbadania obci¹¿enia metod.
Modele regresyjne. Sprawdzono, czy b³¹d wzglêdny i obci¹¿enie meto zale¿¹ od wielkoœci faktycznej wêz³a i czy zale¿¹ w taki sam sposób w obu metodach. W
tym celu przy badaniu b³êdu wzglêdnego u¿yto nieparametrycznego wyg³adzania metod¹ najmniejszych kwadratów wa¿onych odleg³oœciami. Przy badaniu obci¹¿enia metod u¿yto regresji prostoliniowej. W uk³adzie wspó³rzêdnych zdefiniowanym przez porównywane metody (2
mm -oœ X i 5 mm - oœ Y) wykreœlono liniê regresji. Za³o¿ono, ¿e jeœli obie metody pomiaru wielkoœci daj¹ takie
same wyniki to linia ta powinna mieæ nachylenie 1.
Wyniki
Wartoœci b³êdów wzglêdnych
Po przeanalizowaniu wyników analizy
wariancji otrzymano nastêpuj¹ce rezultaty.
Porównanie dwóch metod pomiaru wêz³ów (5 mm i 2 mm) pod wzglêdem dok³adnoœci pomiarów wskazuje metodê 2 mm jako
bardziej dok³adn¹ (rycina 1) - wartoœci b³êdów wzglêdnych s¹ w tej metodzie mniejsze (ogólny test efektu metody F1,
93=129,63; p<<0,0001), (rycina 1).
Szczegó³owe porównanie dok³adnoœci
wzglêdnej pomiarów wêz³ów ch³onnych w
poszczególnych wymiarach (l, t, h) wskazuje na przewagê metody 2 mm w ka¿dym z
tych wymiarów, a zw³aszcza du¿¹ w wymiarze (t) - osi krótkiej wêz³ów ch³onnych (interakcja wymiaru i metody pomiaru F2,
186=35,80; p<<0,0001).
Metoda analizy regresji wskazuje na
podobne wnioski (rycina 2).
Przyk³adowo dla granicznych wielkoœci
wymiarów wêz³ów ch³onnych tj. 10 i 15 mm
b³¹d pomiaru dla metody 5 mm wynosi odpowiednio 15% i 8%, czyli mo¿liwe do uzyskania wyniki mieszcz¹ siê w przedzia³ach
11,5-8,5 mm dla wêz³a o rzeczywistej wielkoœci 10 mm oraz 16,2-13,8 mm dla wêz³a
wielkoœci 15 mm. Dla metody 2 mm b³¹d
wynosi odpowiednio 2% i 0,8% czyli wymiary
wêz³ów bêd¹ siê mieœciæ w przedzia³ach
10,2-9,8 mm dla wêz³a 10 mm oraz 14,8815,12 mm dla wêz³a 15 mm - a wiêc praktycznie w 98% oddawaæ ich rzeczywist¹
wielkoœæ. Jak widaæ na powy¿szym przyk³adzie dok³adnoœæ obu metod, ale bardziej
metody 5 mm maleje znacznie przy zmniejszaniu siê wymiarów mierzonych zmian, co
jest zrozumia³e, zwa¿ywszy na to, ¿e trudniej jest dok³adnie zmierzyæ zmianê maj¹ca
wielkoœæ przyk³adowo 3 x 4 mm w porównaniu ze zmian¹ mierz¹ca 13 x 14 mm.
Obci¹¿enie metod
Rycina 3 przedstawia porównanie wielkoœci ró¿nych wymiarów zmian zarejestrowane za pomoc¹ porównywanych metod
259
Rycina 4
Obraz w p³aszczyŸnie poprzecznej. Wêze³ przytchawiczy dolny lewy nie spe³nia
kryteriów powiêkszenia.
Axial image. Lowe paratracheal node does not meet size criteria.
(rycina 3).
Analizuj¹c wyniki otrzymane z modelu
ANOVA stwierdzono, ¿e mierz¹c wielkoœæ
zmian metod¹ 5 mm uzyskuje siê wartoœci
wiêksze ni¿ mierz¹c metod¹ 2 mm (test
ogólny efektu metody F1, 93=15,40;
p=0,0002). Jednak, obci¹¿enie to nie jest
jednakowe dla wszystkich wymiarów zmian
(F2, 186=19,01; p<<0,0001). Szczególnie,
jest ono widoczne w wymiarze wysokoœci
(h) - jedynie w tym wymiarze ró¿nice wielkoœci zmian otrzymane dwoma metodami
pomiaru s¹ wysoce istotne statystycznie.
Metoda regresji zaœ wskazuje, ¿e wraz
z wzrostem wielkoœci mierzonego obiektu
ró¿nica miêdzy metodami pomiaru roœnie.
Gdy wielkoϾ zmiany wzrasta o 10 mm to
ró¿nica miêdzy metodami wzrasta o 0,4 mm
(95% ci: 0,2-0,6). Im wiêksza jest wiêc zmiana tym bardziej zawy¿one s¹ wartoœci jej
wymiarów.
Omówienie wyników i dyskusja
Spiralna wielorzêdowa tomografia komputerowa jest metod¹ dok³adniejsz¹, bardziej miarodajn¹ i powtarzaln¹ w ocenie
wielkoœci pakietów wêz³owych we wszystkich trzech wymiarach, a zw³aszcza w okreœleniu najmniejszego wymiaru - osi krótkiej
wêz³a.
W okreœleniu trzeciego wymiaru tj. „wysokoœci” wêz³a ch³onnego tomografia jednorzêdowa istotnie statystycznie przeszacowywa³a wynik pomiaru w porównaniu z tomografia wielorzêdow¹.
Uzyskane wyniki wykazuj¹, ¿e zw³aszcza do oceny niewielkich, granicznej wielkoœci wêz³ów ch³onnych powinna byæ u¿ywana TK wielorzêdowa [8].
Silnie zwi¹zanym z dotychczasowymi
rozwa¿aniami zagadnieniem jest te¿ jak siê
wydaje koniecznoœæ zrewidowania dotychczas stosowanego sposobu okreœlania powiêkszenia wêz³ów ch³onnych.
Jak wspomniano wczeœniej, powszechnie stosuje siê pomiar wêz³ów jedynie na
obrazach w p³aszczyŸnie poprzecznej [4].
260
Rycina 5
Ten sam wêze³ na obrazach w rekonstrukcji czo³owej jest powiêkszony w
wymairze kanio-kaudalnym.
The same node on coronal reconstruction image is enlarged in crano-caudal dimension
Pomijanie trzeciego wymiaru wêz³a, w
którym jedynie mo¿e byæ on powiêkszony
wydaje siê byæ obecnie niedoci¹gniêciem w
sytuacji powszechnej dostêpnoœci wysokiej
klasy wielorzêdowych aparatów TK [7].
Rycina 4 i 5 obrazuj¹ sytuacjê powiêkszenia wêz³a jedynie w p³aszczyŸnie craniokaudalnej.
W wykonanej pracy porównano stopieñ
zaawansowania choroby oceniany wy³¹cznie wg kryteriów IWC z ocen¹ uwzglêdniaj¹c¹ wszystkie trzy wymiary wêz³ów.
A¿ u 13% pacjentów stwierdzono powiêkszenie wêz³ów ch³onnych tylko w zakresie „trzeciego wymiaru”, a wiêc wêz³y te w
tradycyjnej klasyfikacji zosta³y by zakwalifikowane jako niepowiêkszone, co dowodzi,
¿e mo¿e to prowadziæ do nieadekwatnej oceny stopnia zaawansowania choroby czy wyników leczenia.
Nastêpnym wa¿nym zagadnieniem jest
okreœlenie stopnia remisji/progresji zmian po
leczeniu.
Stosowana obecnie klasyfikacja kliniczna jest nastêpuj¹ca [4]:
-CR - ca³kowita remisja oznacza wiêcej
ni¿ 75% zmniejszenie siê sumy obu prostopad³ych wymiarów wêz³a w p³aszczyŸnie
poprzecznej. Wêz³y nieznacznie powiêkszone przed terapi¹ (wielkoœci 11-15mm ) musz¹ zmaleæ do minimum 10mm w osi d³ugiej.
-PR - czêœciowa remisja - zmniejszenie
siê sumy wymiarów zmian o co najmniej 50%
-P - progresja choroby - zwiêkszenie siê
ich o 25% i wiêcej.
W wykonanej pracy porównano stopieñ
remisji lub progresji choroby oceniany wed³ug powy¿szej klasyfikacji z ocen¹ uwzglêdniaj¹c¹ wszystkie trzy wymiary wêz³ów.
U¿ycie trzeciego wymiaru wêz³ów, mierzonego w p³aszczyŸnie strza³kowej lub czo³owej spowodowa³o zmianê zakwalifikowania klinicznego u 9 z badanych 61 pacjentów czyli a¿ u 15% badanych.
Po uwzglêdnieniu trzeciego wymiaru
wêz³ów stopnieñ remisji lub progresji zmian
Przegl¹d Lekarski 2010 / 67 / 4
okaza³ siê zaledwie w 40 % przypadków
zgodny z metod¹ tradycyjn¹ (przy uwzglêdnieniu ró¿nic w pomiarach wiêkszych ni¿
5%). Wœród pozosta³ych 60% pacjentów
obserwowano ró¿ne sytuacje:
• 21% - najwiêkszym procencie przypadków uzyskano mniejszy stopieñ regresji zmian ni¿ w metodzie tradycyjnej;
• w 13% przypadków uzyskano znacz¹co wiêkszy stopieñ regresji zmian;
• w 10% przypadków ni¿szy stopieñ
progresji zmian;
• w 5% wiêkszy stopieñ progresji
zmian;
• w 5% wykazano brak zmian w stosunku do progresji w badaniu metod¹ tradycyjn¹;
• u 5% regresjê zmian w stosunku do
obrazu stacjonarnego;
• ponadto u pojedynczych osób obserwowano progresjê zmian uznanych za
stacjonarne;
• obraz stacjonarny w stosunku do regresji zmian.
Kolejnym narzucaj¹cym siê wnioskiem
jest koniecznoœæ porównywania stosunków
przybli¿onych objêtoœci wêz³ów ch³onnych,
a nie sum jego dwóch wymiarów, bo s¹ one
bry³ami przestrzennymi i masa komórek nowotworowych w wêŸle jest proporcjonalna
do jego objêtoœci [11].
W przybli¿eniu mo¿na wêz³y potraktowaæ jako „sp³aszczon¹” elipsoidê obrotow¹
i obliczyæ % regresji przez stosunek ilorazu
jej wymiarów po i przed leczeniu wg. wzoru: L2xT2xH2 / L1xT1xH1.
Wagê tego problemu mo¿e zilustrowaæ
nastêpuj¹cy przyk³ad.
Badaniu poddano nieco powiêkszony
wyjœciowo wêze³ ch³onny wielkoœci 15 x 10
x 12 mm, którego wymiary w kontrolnym
badaniu po trzech miesi¹cach pomimo leczenia zwiêkszy³y siê zaledwie o 1 mm w
ka¿dej z osi.
Tak subtelne zmiany wielkoœci wêz³a
mog¹ byæ dok³adnie zobrazowane tylko w
TK wielorzêdowej, a przy ma³o dok³adnej
A. Werewka-Maczuga i wsp.
ocenie lub przy u¿yciu aparatów TK starego typu mog¹ w ogóle ujœæ uwadze badaj¹cego.
Procent progresji badanego wêz³a okreœlany tradycyjn¹ metod¹ przez obliczenie
stosunków sum dwóch wymiarów w p³aszczyŸnie poprzecznej wyniesie zaledwie
7,4%, przy przy u¿yciu wszystkich trzech wymiarów zmiany 7,5%, natomiast po porównaniu stosunków objêtoœci wêz³a przed i po
leczeniu uzyskamy a¿ 27% zwiêkszenie siê
jego objêtoœci (a wiêc potencjalnie i iloœci
komórek nowotworowych w wêŸle), co kwalifikuje badanego do grupy pacjentów z progresj¹ wymagaj¹cych dalszego leczenia.
(powy¿ej 25%).
Narzuca siê wiêc wniosek rewizji dotychczasowej klasyfikacji w obliczu aktualnych
mo¿liwoœci technicznych obrazowania.
Bardzo wa¿nym aspektem jest jednak¿e uzyskanie wysokiego stopnia dok³adnoœci i powtarzalnoœci pomiarów stosowanych
w ocenie objêtoœci zmian, gdy¿ nawet niewielkie ich ró¿nice mog¹ prowadziæ do du¿ych b³êdów oceny [12].
Dla prawid³owego okreœlenia wielkoœci
zmiany w nastêpnym badaniu nie wystarczy wynik poprzedniego badania z nawet
dok³adnie okreœlon¹ lokalizacj¹ zmian.
Dla opisuj¹cego kontrolne badanie radiologa musi byæ dostêpna pe³na dokumentacja obrazowa poprzedniego badania, najlepiej na noœnikach cyfrowych lub z zaznaczeniem miejsc dokonanych poprzednio pomiarów je¿eli badanie by³o udokumentowanie na b³onie.
Niew¹tpliwie najlepszym sposobem
umo¿liwiaj¹cym porównanie badañ jest ich
dokumentacja na noœnikach cyfrowych - rutynowo stosowana w aparatach nowej generacji.
Uniezale¿nia to ca³kowicie porównuj¹cego badania radiologa od wymiarów dokumentowanych przez poprzednika, gdy¿
mo¿e on zmierzyæ zmiany zarówno w badaniu poprzednim jak i aktualnym w iden-
Przegl¹d Lekarski 2010 / 67 / 4
tyczny, a zatem w jedynie powtarzalny sposób.
Dostarczenie poprzedniego badania do
porównania w postaci cyfrowej oraz u¿ycie
aparatów wielorzêdowych umo¿liwia okreœlenie stopnia regresji/progresji zmian metod¹ pomiarów stosunków ich objêtoœci, co
jest niew¹tpliwie najbardziej czu³¹ metod¹.
Wnioski
Spiralna wielorzêdowa tomografia komputerowa, w porównaniu z tomografi¹ komputerow¹ spiraln¹ jednorzêdow¹ umo¿liwia
dok³adniejsz¹ ocenê wielkoœci pakietów wêz³owych we wszystkich trzech wymiarach,
zw³aszcza w osi krótkiej wêz³ów.
Ze wzglêdu na wysok¹ dok³adnoœæ obrazowania ma³ych struktur powinna byæ stosowana w szczególnoœci w ocenie wêz³ów
wielkoœci granicznej - umo¿liwiaj¹c dok³adniejsze okreœlenie stopnia zaawansowania
choroby.
Ponadto metoda ta pozwala okreœliæ z
du¿¹ dok³adnoœci¹ wymiar kraniokaudalny
wêz³a ch³onnego i wyeliminowaæ niedoszacowanie jego wielkoœci, a zatem fa³szywie
ujemnej oceny.
Spiralna wielorzêdowa tomografia komputerowa pozwala poprzez archiwizacjê na
noœnikach cyfrowych i wysok¹ dok³adnoœæ
na miarodajne porównywanie kolejnych badañ i najbardziej rzeteln¹ ocenê stopnia regresji zmian po leczeniu.
Nadrzêdnym wnioskiem z przeprowadzonego badania jest wiêc stwierdzenie, ¿e
podstawow¹ metod¹ oceny obrazowej pacjentów z rozpoznanym ch³oniakiem powinna byæ spiralna wielorzêdowa tomografia
komputerowa, z ocen¹ zarówno wyjœciowych obrazów poprzecznych jak i wtórnych
rekonstrukcji czo³owych i strza³kowych oraz
z archiwizowaniem badañ w formie cyfrowej.
W obliczu aktualnych mo¿liwoœci technicznych obrazowania nale¿y rozwa¿yæ rewizjê dotychczas stosowanych klasyfikacji
klinicznych w stagingu ch³oniaków oraz w
ocenie odpowiedzi na leczenie.
Piœmiennictwo
1. Al-Nahhas A., Win Z., Al-Sayed Y. et al.: Anatomic
and functional imaging in the management of lymphoma. J. Nucl. Med. Mol. Imaging 2007, 51, 251.
2. Barrett T., Choyke P.L., Kobayashi H.: Imaging of
the lymphatic system: new horizons. Contrast Media Mol. Imaging 2006, 1, 230.
3. Battmann A., Dieckmann K., Battmann A. et al.:
Mediastinal Hodgkin lymphomas in computerized tomography. Comparison of exact CT-assisted
volumetry and volume assessment using simple geometric models. Strahlenther Onkol. 2001, 177, 132.
4. Cheson B.D., Horning S.J., Coiffier B. et al.: Report of an international workshop to standardize response criteria for non-Hodgkin's lymphomas. NCI
Sponsored International Working Group. J. Clin .
Oncol. 1999, 17, 12.
5. Gossmann A., Eich H.T., Engert A. et al.: CT and
MR imaging in Hodgkin's disease-present and future. Eur. J. Haematol. Suppl. 2005, 66, 83.
6. Hampson F.A., Shaw A.S.: Response assessment
in lymphoma. Clin. Radiol. 2008, 63, 125.
7. Kozuka T., Tomiyama N., Johkoh T. et al.: Coronal
multiplanar reconstruction view from isotropic voxel
data sets obtained with multidetector-row CT: assessment of detection and size of mediastinal and hilar
lymph nodes. Radiat. Med. 2003, 21, 23.
8. Nambu A., Kato S., Saito A.: Appearances of mediastinal and pulmonary hilar lymph nodes on thin-section CT: comparison with 5 mm slice thickness CT.
Clin. Imaging 2007 ,31, 375.
9. Schreyer A.G., Scheibl K., Zorger N. et al.: Detection rate and efficiency of lymph node assessment
with axial and coronal image reading based on 16
row multislice CT of the neck. Rofo. 2005, 177, 14.
10. Silverman P.M.: Lymph node imaging: multidetector
CT (MDCT). Cancer Imaging 2005, 5, 57.
11. Prasad SR., Jhaveri KS., Saini S. et al.: CT tumor
measurement for therapeutic response assessment:
comparison of unidimensional, bidimensional, and
volumetric techniques initial observations. Radiology 2002, 225, 416.
12. Vorwerk H., Obenauer S., Schmidberger H. et al.:
The significance of a uniform definition of pathological lymph nodes in Hodgkin lymphoma: impact of
different thresholds for positive lymph nodes in CT
imaging on staging and therapy. Radiother. Oncol.
2008, 87, 74.
261