3.7 Динамическая гамма-сцинтиграфия селезенки при хирургической патологии

3.7 Динамическая гамма-сцинтиграфия селезенки при хирургической патологии

В настоящее время в хирургии селезенки доминируют органосохраняющие принципы. Внедрение в клиническую практику широкого спектра хирургических вмешательств, сохраняющих селезенку при заболеваниях и травме требуют применения современных методов диагностики для оценки функционального результата органосохраняющих операций и прогнозирования процессов регенерации селезенки. С этой целью используют широкий спектр лабораторных методов, ультразвуковое исследование, дополненное цветным дуплексным сканированием, рентгеновскую компьютерную томографию и магнитно-резонансную томографию, статическую гамма-сцинтиграфию с радиоактивными коллоидами и мечеными клетками крови. Если лабораторные методы направлены на оценку иммунного статуса, а методы лучевой диагностики позволяют оценивать размеры, структуру оперированной селезенки и уровень кровообращения в ней, то средства ядерной медицины традиционно применяют для изучения ретикулярных структур красной пульпы органа.

Особое место среди методов лучевой диагностики занимает радионуклидное исследование селезенки, основанное на уникальном свойстве этого органа выводить из кровотока грубодисперсный материал и патологически измененные клетки крови. Основным недостатком существующих методов радионуклидного исследования селезенки является отсутствие количественной информации, позволяющей характеризовать функциональное состояние красной пульпы, так как на основании накопления радиопрепарата тканью селезенки судят лишь о сохранности ее функции. Между тем, методы радиоиндикации используются в клинической практике именно для количественной характеристики функционального состояния органов и систем при различных патологических состояниях.

Разработанная недавно динамическая гамма-сцинтиграфия с эритроцитами, меченными 99mTc и поврежденными нагреванием, предоставила возможность оценки временного и количественного параметра эритрофагоцитарной функции красной пульпы селезенки, что позволило изменение в послеоперационный период фильтрационной функции сохраненной при хирургических вмешательствах ткани селезенки.

Остановимся на этом методе несколько подробнее.

В основу сцинтиграфической визуализации селезенки положена ее физиологическая функция – извлечение из кровотока корпускулированных антигенов (механическая фильтрация). В качестве радиопрепаратов (РП), используемых для гамма-сцинтиграфии (ГСГ) селезенки, применяют меченые коллоиды и клетки крови. ГСГ с коллоидными растворами, меченными 198Au, 99mTc, 111In, 113mIn, характеризуется преимущественным распределением радиопрепарата в системе мононуклеарных фагоцитов печени. Лишь 10-20% радиоактивности накапливается тканью селезенки. Селективного изображения селезенки с помощью данной методики получить не удается. Более надежным индикатором для сцинтиграфической детекции ткани селезенки являются эритроциты, меченные 51Cr или 99mTc и поврежденные нагреванием. Радиопрепарат избирательно накапливается ретикулярными структурами красной пульпы, вследствие ее способности к эритрофагоцитозу, что обеспечивает получение селективного сцинтиграфического изображения селезенки. Для сцинтиграфической визуализации селезенки используют также меченные 111In тромбоциты. Существует целый ряд радиопрепаратов, используемых в диагностике злокачественных опухолей и их метастазов, способных накапливаться в селезенке. Например, меченные 111In рецепторы к соматостотину и 67Ga фтордиоксиглюкоза используемая при позитронно-эмиссионной томографии накапливаются в селезенке. Повышенное накопление радиопрепарата — дифференциально-диагностический признак поражения селезенки опухолевым процессом.

Оптимальной методикой радионуклидного исследования селезенки является сцинтиграфия с мечеными эритроцитами, поврежденными нагреванием. В качестве радиоактивной метки используются изотопы 51Cr и 99mTc. Применение 51Cr для маркировки эритроцитов ограничивается высокой лучевой нагрузкой на обследуемого, несмотря на достоинство методики – довольно высокий выход меченых форменных элементов, достигающий 60-90%. При использовании 99mTc лучевая нагрузка меньше, но выход меченых эритроцитов значительно ниже – не превышает 22%.

Для повышения связывания 99mTc с эритроцитами в процессе маркировки используются ионы олова. В присутствии хлорида или фторида олова анионы пертехнетата 99mTc восстанавливают свою валентность с +7 до +4, что повышает их способность связываться со структурами молекул гемоглобина эритроцитов. Эта методика простота исполнения и дает максимальный выход меченых красных кровяных телец.

Изображение, характеризующее распределение радиопрепарата в организме, можно получить в статическом или динамическом режиме исследования. Если статическая ГСГ позволяет определить лишь анатомо-топографические характеристики, наличие участков с измененной функцией, а также характер поражения органа, то при динамической гамма-сцинтиграфии (ДГС) дополнительно проводится количественная оценка функциональной активности. В зависимости от параметров сбора информации можно оценивать фазу биомеханического транспорта радиопрепарата (по просвету сосудов) и фазу метаболического транспорта (через клеточные мембраны). Таким образом, становится возможной динамическая оценка физиологических процессов и выявление степени их нарушения.

Компьютерная обработка и анализ данных ДГС предусматривает несколько этапов: визуальную оценку сцинтиграфических изображений; выделение зон интереса, соответствующих исследуемым органам; построение кривых «активность-время», демонстрирующих перераспределение радиопрепарата в указанных зонах; математическую обработку кривых с расчетом показателей, характеризующих функциональное состояние исследуемого органа.

Информация, получаемая при ДГС, представляется в виде серии снимков – кадров. На начальном этапе визуально оценивают перераспределение радиоактивности в проекции исследуемых органов. Далее выделяют зоны интереса, что позволяет количественно учесть число зарегистрированных импульсов радионуклида на каждом кадре и использовать эти данные для построения динамической кривой накопления и/или выведения радиопрепарата органом. Конечный результат компьютерной обработки данных ДГС предусматривает анализ кривой «активность-время» с определением временных (время максимального накопления – Tmax, период полувыведения радиопрепарата – T1/2 и др.) и количественных параметров распределения радиопрепарата, СПИ – селезеночно-печеночный индекс. Данные ДГС позволяют проводить количественную оценку функционального состояния исследуемых органов и тканей.

Маркировку эритроцитов проводят по следующей методике: через 30 минут после внутривенного введения пирофосфата, содержащего 0,5 мг хлорида или флюорида олова, проводили забор 6 мл венозной крови с добавлением 50 Ед гепарина. Кровь инкубировали с 2000 mCi (74 MBk) пертехнетата 99mTc в течение 15 минут при температуре 37оС. Затем меченые эритроциты подвергали нагреванию на водяной бане при температуре 49-50оС в течение 35 минут.

Динамическую гамма-сцинтиграфию проводят, например, на гамма-камерах «DIACAM» и «MULTISPECT-II» (Siemens, Германия) с компьютерной системой обработки данных ICON. Регистрацию сцинтиграмм проводят в динамическом режиме (всего 450 кадров, 1 кадр – 20с). Исследование проводят в задней проекции, устанавливая детектор гамма-камеры максимально близко к поверхности спины человека, таким образом, чтобы в поле зрения детектора находились селезенка и печень. Свежеприготовленный радиопрепарат реинъецировали пациенту в локтевую вену в момент включения регистрирующей системы. Продолжительность исследования — 150 минут.

Диагностическая ценность метода полностью определяется качеством приготовления радиопрепарата, поскольку присутствие свободного изотопа (в наших наблюдениях – пертехнетата 99mTc) не связанного с эритрацитами сильно затрудняет интерпретацию результатов исследования или делает ее вовсе невозможной. Поэтому следует добиваться радиопрепарата с высоким выходом меченых клеток.

3.7 Динамическая гамма сцинтиграфия селезенки при хирургической патологииРис. 1. Динамическая гамма-сцинтиграфия с эритроцитами, меченными 99mTc и поврежденными нагреванием. Сцинтиграмма пациентки Т., 47 лет, 14-е сутки после тампонирования разрыва селезенки по поводу травмы. Задняя проекция. Получено селективное изображение селезенки, радиоактивность окружающих тканей – минимальная.

Изображение селезенки удается получить только в том случае, когда радиоактивность накопленного тканью селезенки радиопрепарата превышает уровень фона окружающих тканей (рис.1).

Математическая обработка кривых «активность-время» сводится к расчету показателей, характеризующих функциональное состояние красной пульпы селезенки: а) Tmax – время максимального накопления радиопрепарата селезенкой. Характеризуется интервалом времени от начала исследования до момента достижения максимальной радиоактивности в проекции селезенки. б) СПИ – селезеночно-печеночный индекс -максимальная радиоактивность, накопленная в селезенке, выраженная в процентах от суммарной радиоактивности селезенки и печени.

Значение временного параметра в точке выхода кривой «активность-время» на плато, Tmax, характеризует процессы доставки меченых эритроцитов в ткань селезенки и утилизации поврежденных клеток, которые разрушаются во время транзита из красной пульпы в синусоиды. Следовательно, механизмы деструкции денатурированного клеточного материала, должны находиться в зависимости от уровня кровоснабжения селезенки и состояния иммунной системы. Tmax — показатель, характеризующий кровоснабжение (перфузию) ткани селезенки и/или гиперактивацию механизмов фагоцитоза в красной пульпе при аутоиммунных процессах.

Селезеночно-печеночный индекс – параметр, отражающий максимальное накопление радиопрепарата в селезенке по отношению к этому показателю, полученному с печени – количественно характеризует участие красной пульпы селезенки в процессах эритрофагоцитоза. Снижение или увеличение СПИ определяется уменьшением массы и размеров селезенки после хирургического вмешательства или изменениями при патологических состояниях.

3.7 Динамическая гамма сцинтиграфия селезенки при хирургической патологииРис. 2. Принцип расчета показателей, характеризующих функциональное состояние красной пульпы селезенки: А — кривая «активность-время», отражающая процесс изменения радиоактивности в проекции селезенки; В — кривая «активность-время», отражающая процесс изменения радиоактивности в проекции печени; n(селезенка) — суммарный счет радиоактивности, зафиксированный с области селезенки; n(печень) — суммарный счет радиоактивности, зафиксированный с области печени; Tmax — время максимального накопления радиопрепарата селезенкой.

Нормальные величины Tmax и СПИ составляют 100-105 минут и 87-90% соответственно. Критерием эффективности органосохраняющей операции на селезенке является изменение СПИ; чем менее выражено снижение СПИ, тем выше эффективность вмешательства. Показатель Tmax следует учитывать лишь при несоответствии объема сохраненной ткани селезенки кровообращению в ней.

Принцип расчета Tmax и СПИ представлен на Рис.2.

Рассмотрим радионуклидную семиотику послеоперационных изменений в селезенке в зависимости от количества сохраненной ткани и условий ее кровообращения.

3.7 Динамическая гамма сцинтиграфия селезенки при хирургической патологииКогда орган был сохранен полностью, визуализировали обычно расположенную селезенку с ровными четкими контурами, достаточным накоплением радиопрепарата и равномерным его распределением в ткани органа (Рис.3).

Рис. 3. Сцинтиграмма и кривые «активность-время» с областей селезенки и печени

При атипичной резекции в проекции левого поддиафрагмального пространства визуализировали культю селезенки, значительно уменьшенную в размерах. Даже после максимального накопления меченых эритроцитов ее тканью, радиоактивность препарата, циркулирующего в крови, была достаточно высока и на сцинтиграммах наряду с культей селезенки визуализировали печень, сердце, крупные сосуды (рис. 4).

3.7 Динамическая гамма сцинтиграфия селезенки при хирургической патологииРис. 4. Сцинтиграмма и кривые «активность-время» с областей культи селезенки и печени пациентки Ж., 40 лет, 28-е сутки после атипичной резекции селезенки по поводу травмы. Задняя проекция. СПИ=4,2%; Tmax=105 минут.

При обследовании пациентов с экстраперитонеальной аутоспленотранспланта-цией в сроки до 5 недель раннего послеоперационного периода накопления меченых эритроцитов аутотрансплантатом не наблюдалось (Рис. 5).

3.7 Динамическая гамма сцинтиграфия селезенки при хирургической патологииРис. 5. Сцинтиграммы и кривые «активность-время» с областей ЭП АТС и печени пациентки Н., 27 лет, 14-е сутки после спленэктомии с ЭП АТС по поводу травмы. Передняя и левая боковая проекции. Накопления радиопрепарата в зоне ЭП АТС не отмечается. Для определения точной локализации зоны ЭП АТС использован маркер 241Am.

Начиная с пятой недели, регистрировали инициальное накопление меченых эритроцитов в зоне аутотрансплантации при высоком содержании радиопрепарата в проекции печени, сердца, крупных сосудов (Рис. 6).

3.7 Динамическая гамма сцинтиграфия селезенки при хирургической патологииРис. 6. Сцинтиграммы и кривые «активность-время» с областей ЭП АТС и печени пациентки Ш., 35 лет, 40-е сутки после спленэктомии с ЭП АТС по поводу травмы. Передняя и правая боковая проекции. СПИ=5,4%; Tmax>150 минут. Для определения точной локализации зоны ЭП АТС использован маркер 241Am.

При расчете показателей функционального состояния красной пульпы было установлено, что Tmax и СПИ статистически значимо отличаются от нормы и составляют соответственно 150 минут и 6,3%.

После любого резекционного вмешательства на селезенке происходит снижение СПИ и увеличение Tmax, особенно выраженное в раннем послеоперационном периоде после удаления основной массы ткани и/или редукции селезеночного кровообращения. В отдаленном периоде происходит частичное, но не полное восстановление временных и количественных параметров, регистрируемых с помощью ДГС.

3.7 Динамическая гамма сцинтиграфия селезенки при хирургической патологииПри хронических миело- и лимфопролиферативных процессах визуализировали гигантскую селезенку, занимающую большую часть брюшной полости (рис. 7). Отмечали достаточное накопление радиопрепарата и равномерное распределение его в ткани органа. Показатель Tmax существенно снижался и составлял 20 минут, а СПИ повышался до 91,4%.

Рис. 7. Сцинтиграмма и кривые «активность-время» с областей селезенки и печени пациентки Е., 17 лет, с хроническим вирусным гепатитом В. Задняя проекция. СПИ=90,5%; Tmax=25 минут.

У пациентов с инфарктом селезенки на сцинтиграммах отчетливо виден дефект накопления радиопрепарата, имеющий правильную геометрическую форму (Рис.8). При расчете показателей функционального состояния красной пульпы СПИ снижался и составлял 71,7%, а Tmax повышалось до 120 минут.

3.7 Динамическая гамма сцинтиграфия селезенки при хирургической патологииРис. 8. Сцинтиграмма и кривые «активность-время» с областей селезенки и печени пациента Л., 50 лет, на 7-е сутки после возникновения инфаркта селезенки. Задняя проекция. В проекции средней доли отмечается дефект накопления радиопрепарата правильной геометрической формы, соответствующий инфарцированным сегментам селезенки. Визуальный анализ сцинтиграфического изображения позволяет косвенно определить уровень нарушения кровоснабжения в органе – артерии II порядка. СПИ=71,1%; Tmax=120 минут.

Таким образом, динамическая гамма-сцинтиграфия селезенки с эритроцитами, меченными 99mTc и поврежденными нагреванием, позволяет охарактеризовать фильтрационную функцию красной пульпы селезенки путем количественной оценки одного из ее механизмов – эритрофагоцитоза. Критериями количественной оценки являются время максимального накопления меченых эритроцитов в селезенке (Tmax) и соответствующий ему количественный параметр, рассчитанный по отношению к радиоактивности печени – селезеночно-печеночный индекс (СПИ). После органосохра-няющих вмешательств на селезенке ее фильтрационная функция снижается, что выражается в снижении СПИ. В отдаленном послеоперационном периоде этот показатель возрастает до субнормальных или нормальных значений в зависимости от количества сохраненной ткани селезенки и условий кровообращения в ней. Регенерация в очагах спленоза сопровождается частичным восстановлением фильтрационной функции красной пульпы селезенки пропорционально срокам послеоперационного периода. При гематологической патологии, сопровождающейся спленомегалией и аутоиммунными гемолитическими процессами, фильтрационная функция селезенки активируется, что выражается значительным сокращением Tmax и увеличением СПИ. Очаговые поражения селезенки сопровождаются снижением фильтрационной функции красной пульпы лишь при выраженном нарушении кровообращения в органе (инфаркт селезенки), что проявляется при ДГС повышением Tmax и уменьшением СПИ по сравнению с нормальными величинами.

Можно выделить следующие сферы применения динамической гамма-сцинтиграфии при оценке функционального состояния красной пульпы селезенки:

  1. Оценка эффективности органосохраняющих операций на селезенке. Количественная оценка функциональной активности оперированной селезенки в комплексе с другими методами позволяет сравнивать результаты органосохраняющих вмешательств в различных вариантах и выбирать наиболее рациональную технику из альтернативных. Очевидно, операцию, сопровождающуюся минимальными нарушениями фильтрационной функции селезенки, следует признать оптимальной.
  2. Выявление послеоперационного спленоза и количественная характеристика регенерации в очагах эктопированной ткани селезенки. ДГС выступает не только в качестве чувствительного метода диагностики, но и позволяет прогнозировать компенсацию гипоспленических расстройств или, наоборот, возврат гематологической симптоматики после патогенетически обоснованной спленэктомии.
  3. Дифференциальная диагностика аутоиммунных процессов, сопровождающихся разрушением эритроцитов, и пролиферативных заболеваний, поражающих селезенку, с другими гематологическими расстройствами. Снижение Tmax – признак аутоиммунного лизиса, компрометирующего красный кровяной росток. ДГС позволяет оценивать эффективность медикаментозной коррекции гемолитического процесса и формулировать показания к спленэктомии при резистентном течении процесса.
  4. Количественная оценка гипоспленических расстройств при очаговых поражениях селезенки. Определение исходных параметров фильтрационной функции красной пульпы селезенки имеет значение при выборе лечебной тактики, а также создает предпосылки для динамической оценки эффективности проводимого лечения.