Трехмерное (3D) автоматизированное ультразвуковое исследование (АУЗИ) – инновационная технология, которая позволяет глобально визуализировать ткани молочных желез. При этом исключается зависимость от действий оператора при проведении УЗИ в ручном режиме. АУЗИ выявляет варианты минимального, непальпируемого рака молочной железы, в том числе при высокой маммографической плотности органа. И это делает его перспективным методом онкомаммоскрининга, который можно использовать в комбинации с маммографией.
В то же время методика не лишена некоторых ограничений. Они не позволяют полностью оценить состояние аксиллярных лимфатических узлов и применить дополнительные опции соноэластографии и допплерографии для уточнения природы изменений.
В статье приводятся результаты оценки перспективности использования АУЗИ в качестве дополнительного метода скрининга рака молочной железы при высокой маммографической плотности молочных желез.
Введение
Маммография (МГ) сохраняет лидирующие позиции в выявлении ранних непальпируемых форм рака молочной железы (РМЖ) при онкомаммоскрининге, тем самым снижая смертность на 20–50 %, что доказано результатами долгосрочных рандомизированных исследований [1, 2]. МГ является единственным методом выявления микрокальцинатов размером от 50 мКм, которые могут указывать как на неинвазивный, так и на ранний инвазивный РМЖ. Вместе с тем возможности ее ограничены при высокой маммографической плотности (МП) молочных желез (типы C и D по системе ACR), приводящей к пропуску 20–30 % случаев РМЖ [3]. Низкая чувствительность МГ при высокой МП снижает эффективность дифференциальной диагностики до 40–60 % и приводит к гипо- или гипердиагностике [4].
Вместе с тем установлено, что высокая МП как независимый фактор риска развития РМЖ определяется примерно у 43 % женщин в возрасте после 40 лет [5]. Эта дополнительная группа риска диктует необходимость комбинирования МГ с ультразвуковым исследованием (УЗИ), которое при высокой МП хорошо дифференцирует структурные элементы ткани молочной железы [6].
В таких ситуациях достаточно эффективно используется трехмерное (3D) автоматизированное ультразвуковое исследование (АУЗИ) – инновационная технология, позволяющая глобально визуализировать молочные железы и исключающая операторозависимость ручного УЗИ [7].
Результаты мультицентрового исследования R.F. Brem и соавт. (2015) подтверждают, что АУЗИ, использованное в качестве дополнительного метода к скрининговой МГ у женщин с высоким генетическим риском, повышает шансы обнаружения РМЖ [9].
В работах M. Golatta и соавт. чувствительность АУЗИ составляла 82 %, специфичность – 68 % [10]. Факторами, осложняющими визуализацию при 3DАУЗИ, были ретроареолярная локализация новообразования, большой объем молочных желез. Также ошибки в интерпретации изображения отмечены в связи с отсутствием клинической информации [10, 11]. Сходные показатели высокой чувствительности АУЗИ представлены и в работе В.Е. Гажоновой и соавт. (2015), в которой приведена высокая эффективность АУЗИ в дифференциальной диагностике опухолей молочной железы с чувствительностью 87 % и специфичностью 72 % [12].
Материалы и методы
Исследование было проведено в 2018 г. в ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России. В рамках исследования 192 женщинам в возрасте старше 40 лет (средний возраст пациенток составил 49,1 ± 8,7 года), у которых имелись жалобы на дискомфорт и уплотнение в молочных железах, после объективного осмотра и сбора анамнеза выполняли: 1) МГ на аппарате Senographe DS GE с компрессией молочной железы по стандартной методике в краниокаудальной и медиолатеральной проекциях с определением типа плотности молочных желез по ACR; 2) АУЗИ молочных желез на системе Invenia ABUS 2.0; 3) мультипараметрическое УЗИ с применением эластографии на ультразвуковом сканере Hitachi Hi Vision Ascendus с помощью линейного датчика с диапазоном частот 5–13 МГц.
Оценка результатов эластографии проводилась по классификации эластотипов [13] и определению порогового значения коэффициента жесткости [14].
Для анализа данных применялись Microsoft Excel 365, MatLab R2021a с использованием Statistics and Machine Learning Toolbox [16, 17].
При подозрении на злокачественный процесс пациенткам выполнялась трепанобиопсия, затем гистологические и, если требовалось, иммуногистохимические исследования. Для подтверждения доброкачественных процессов проводилась тонкоигольная пункция с цитологическим исследованием. Результаты гистологического исследования подтвердили РМЖ у 51 пациентки и доброкачественную природу новообразования у 141 пациентки.
Результаты
По результатам МГ из 192 пациенток РМЖ был выявлен у 42, а при АУЗИ и ручном УЗИ добавилось еще 9 случаев. Пропущенные случаи РМЖ относились к неспецифицированному гистологическому типу: люминальный А молекулярный подтип – 1 (11 %), люминальный В – 5 (55 %), HER2-положительный – 1 (11 %), трижды негативный – 2 (22 %) случая.
Анализ оценки мультифокальности и мультицентричности показал, что АУЗИ более точно определяет количество и пространственное расположение дополнительных фокусов РМЖ по сравнению с МГ. Так, по данным АУЗИ было выявлено 40 случаев унифокального и 8 случаев мультифокального РМЖ, в 2 случаях РМЖ был мультицентричным, в 1 случае – билатеральным. При этом по данным МГ мультифокальная форма РМЖ была выявлена лишь в 4 случаях, а мультицентричное и билатеральное расположение очагов не определялось. По данным МГ при билатеральном РМЖ справа визуализировалось только 1 новообразование. По данным АУЗИ был также обнаружен узел у пациентки в левой молочной железе, который по результатам гистологического исследования оказался РМЖ.
Клинический случай
Пациентка, 54 лет, онкологический анамнез не отягощен, жалобы на новообразование в правой молочной железе, обнаруженное при пальпации. Пациентке выполнили МГ в 2 проекциях, тип плотности молочных желез по ACR – С, в правой молочной железе в краниокаудальной проекции определялось гиперденсное образование с четкими неровными контурами, была установлена категория BI-RADS 4а. В левой молочной железе узловые новообразования не обнаружены, была установлена категория BI-RADS 2.
Поскольку по данным МГ тип строения молочных желез относился к высокой МП, пациентке было также выполнено АУЗИ, при котором в левой молочной железе обнаружено новообразование гипоэхогенной эхоструктуры, с нечеткими контурами, соответствующее категории BI-RADS 5.
При дополнительном ручном УЗИ с эластографией картировался 5-й эластотип, коэффициент жесткости StR составил 7,31 (пороговое значение – 4,0) – категория BI-RADS 5.
По совокупности данных мультимодального исследования установлен диагноз синхронного билатерального РМЖ. Пациентке выполнена трепанобиопсия под ультразвуковым контролем. Гистологическое исследование: неспецифицированный РМЖ, люминальный В молекулярный подтип.
Обсуждение
Проведенное исследование показало, что АУЗИ дополнительно на фоне высокой МП выявляет рак, не определяемый при МГ, что согласуется с данными ряда авторов, в том числе R.F. Brem и соавт. (2015) [9], и диктует необходимость дополнять стандартный рентгенологический скрининг методом АУЗИ, особенно у женщин с высокой МП. Уточненная диагностика распространенности процесса клинически значима и существенно влияет на выбор тактики лечения.
В исследования T. Parris и соавт. (2012), W.A. Berg и соавт. (2013), где оценивалась эффективность УЗИ и магнитно-резонансной томографии у женщин с высокой МП, были включены пациентки группы высокого риска развития РМЖ – с личным или семейным анамнезом РМЖ или наличием мутаций BRCA1/2. Выявляемость дополнительных случаев рака у этих пациенток была значительно выше, чем при обычном скрининге [18, 19].
По результатам настоящего исследования были определены преимущества и недостатки АУЗИ.
Преимущество АУЗИ по сравнению с традиционным УЗИ заключается в возможности более точной локализации множественных новообразований в молочной железе за счет глобальной визуализации молочных желез. В случае доброкачественных новообразований автоматический режим сканирования обеспечивает более точную локализацию процесса, а также оптимизирует возможность сравнения пространственной ориентации и размеров очага при динамическом наблюдении. При РМЖ АУЗИ за счет более высокой разрешающей способности и возможности многопроекционного исследования позволяет более точно определять мультифокальность и мультицентричность процесса, топическую локализацию опухолевых узлов с проекцией их на коже с помощью 3D реконструирования.
Использование коронарных срезов позволяет более точно обнаруживать мелкие детали, которые имеют большое значение для дифференциальной диагностики, что является его основным преимуществом. Возможность архивирования и хранения полученных данных позволяет проводить двойное чтение, что также является важным достоинством метода как инструмента, дополнительного к традиционному маммографическому скринингу.
Важнейшее преимущество АУЗИ – возможность комплексной оценки изображений МГ и АУЗИ на рабочей станции, что повышает точность диагностики РМЖ.
К недостаткам следует отнести высокую стоимость оборудования, что снижает востребованность и распространенность метода на территории Российской Федерации. Ограничивают внедрение метода и необходимость дополнительного обучения среднего медицинского персонала, необходимость сохранения большого объема получаемой цифровой информации, а также технологические ограничения в виде отсутствия изображения аксиллярных областей, опции эластографии, допплерографии.
К недостаткам также можно отнести и более высокие временные затраты на ́ проведение исследования. Однако эти недостатки частично компенсируются удобством просмотра, интерпретации и архивации данных на специализированной рабочей станции.
Настоящее исследование имеет некоторые особенности, поскольку проводилось с включением пациенток с жалобами на болезненность и уплотнение в молочных железах. В перспективе необходимо провести исследование на большей когорте бессимптомных пациенток.
Выводы
Автоматизированное ультразвуковое исследование является перспективным и высокоэффективным методом диагностики у женщин с высокой МП молочных желез, имеющим свои преимущества и недостатки, и может использоваться в комбинации с МГ в качестве метода дополнительного скрининга, особенно у женщин с высоким риском развития РМЖ.
1. Oeffinger K.C., Fontham E.T., Etzioni R. et al. Breast cancer screening for women at average risk: 2015 guideline update from the American Cancer Society. JAMA 2015;314(15):1599–614. DOI: 10.1001/jama.2015.12783
2. Tabar L., Vitak B., Chen T.H. et al. Swedish two-county trial: Impact of mammographic screening on breast cancer mortality during 3 decades. Radiology 2011;260(3):658–63. DOI: 10.1148/radiol.11110469
3. Sprague B.L., Gangnon R.E., Burt V. et al. Prevalence of mammographically dense breasts in the United States. JNCI 2014;106(10):dju255. DOI: 10.1093/jnci/dju255
4. Wang H.Y., Jiang Y.X., Zhu Q.L. et al. Differentiation of benign and malignant breast lesions: A comparison between automatically generated breast volume scans and handheld ultrasound examinations. Eur J Radiol 2012;81(11):3190–200. DOI: 10.1016/j.ejrad.2012.01.034
5. Chou Y.H., Tiu C.M., Chen J. et al. Automated full-field breast ultrasonography: The past and the present. J Med Ultrasound 2007;15(1):31–44. DOI: 10.1016/S0929-6441 (08)60022-3
6. Vourtsis A. Three-dimensional automated breast ultrasound: Technical aspects and first results. Diagn Interv Imaging 2019;100(10):579–92. DOI: 10.1016/j.diii.2019.03.012
Трехпроекционное сканирование при АУЗИ обеспечивается сверхдлинным (15,4 см) датчиком с частотой 14–16 МГц, затем срезы реконструируются на рабочей станции, при этом высокочастотные преобразователи создают изображение с высоким разрешением. Получение коронарных срезов позволяет улучшить выявляемость мелких деталей, что важно для дифференциальной диагностики.
[Источники:
Vourtsis A., Kachulis A. The performance of 3D ABUS versus HHUS in the visualisation and BI-RADS characterisation of breast lesions in a large cohort of 1.886 women. Eur Radiol 2018;28(2):592–601. DOI: 10.1007/s00330-017-5011-9
Brem R.F., Tabar L., Duffy S.W et al. Assessing improvement in detection of breast cancer with three-dimensional automated breast US in women with dense breast tissue: The Somoinsight Study. Radiology 2015;274(3):663–73. DOI: 10.1148/radiol.14132832
7. Vourtsis A., Berg W.A. Breast density implications and supplemental screening. Eur Radiol 2019;29:1762–77. DOI: 10.1007/s00330-018-5668-8
По результатам скрининга 15 318 женщин было выявлено 112 случаев рака, из них 82 случая – при помощи МГ и еще 30 случаев – при АУЗИ, что привело к увеличению чувствительности комбинированного чтения на 26,7 %.
[Источник: Brem R.F., Tabar L., Duffy S.W et al. Assessing improvement in detection of breast cancer with three-dimensional automated breast US in women with dense breast tissue: The Somoinsight Study. Radiology 2015;274(3):663–73. DOI: 10.1148/radiol.14132832]
9. Brem R.F., Tabar L., Duffy S.W et al. Assessing improvement in detection of breast cancer with three-dimensional automated breast US in women with dense breast tissue: The Somoinsight Study. Radiology 2015;274(3):663–73. DOI: 10.1148/radiol.14132832
10. Golatta M., Franz D., Harcos A. et al. Interobserver reliability of automated breast volume scanner (ABVS) interpretation and agreement of ABVS findings with hand held breast ultrasound (HHUS), mammography and pathology results. Eur J Radiol 2013;82(8):e332–e336. DOI: 10.1016/j.ejrad.2013.03.005
10. Golatta M., Franz D., Harcos A. et al. Interobserver reliability of automated breast volume scanner (ABVS) interpretation and agreement of ABVS findings with hand held breast ultrasound (HHUS), mammography and pathology results. Eur J Radiol 2013;82(8):e332–e336. DOI: 10.1016/j.ejrad.2013.03.005
11. Golatta M., Baggs C., Schweitzer-Martin M. et al. Evaluation of an automated breast 3D-ultrasound system by comparing it with handheld ultrasound (HHUS) and mammography. Arch Gynecol Obstet 2015;29:889–95. DOI: 10.1007/s00404-014-3509-9
12. Гажонова В.Е., Ефремова М.П., Хлюстина Е.М. и др. Автоматическая сонотомография молочных желез – новая методика диагностики рака. Медицинская визуализация 2015;(2):67–77. Gazhonova V.E., Efremova M.P., Khlustina E.M. et al. Automated breast volume sonography – new technology in breast cancer diagnosis. Meditsinskaya vizualizatsiya = Мedical Imaging 2015;(2):67–77. (In Russ.).
Согласно свидетельству о регистрации электронного ресурса в ФГНУ «Институт научной и педагогической информации» Российской академии образования ОФЭРНиО «Автоматизированное 3D ультразвуковое сканирование пациенток с различной патологией молочной железы» №2019621385.
[Источник: Бусько Е.А., Мамедова С.К., Галиева Э.Р. Автоматизированное 3D ультразвуковое сканирование пациенток с различной патологией молочной железы. Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 2019621385 от 29 июля 2019 г. Busko E.A., Mamedova S.K., Galieva E.R. Automated 3D ultrasound scanning of patients with various breast pathologies. Certificate of registration of the electronic resource No. 2019621385 dated July 29, 2019.]
13. Itoh A., Ueno E., Tohno E. et al. Breast disease: Clinical application of US elastography for diagnosis. Radiology 2006;239(2):341–50. DOI: 10.1148/radiol.2391041676
14. Бусько Е.А., Мищенко А.В., Семиглазов В.В. Определение порогового значения соноэластографического коэффициента жесткости в дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных образований молочной железы. Кремлевская медицина. Клинический вестник 2013;(1):112–5. Busko E.A., Mishchenko A.V., Semiglazov V.V. et al. Determination of the threshold value of the sonoelastographic stiffness coefficient in the differential diagnosis of benign and malignant breast tumors. Kremlevskaya meditsina. Klinicheskiy vestnik = Kremlin medicine. Clinical Bulletin 2013;(1):112–5. (In Russ.).
16. Гончарова А.Б. Постановка предварительного медицинского диагноза на основе теории нечетких множеств с использованием меры Сугено. Вестник Санкт-Петербургского университета. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления 2019;(4):529–43. DOI: 10.21638/11702/spbu10.2019.409 Goncharova A.B. Preliminary medical diagnostics based on the fuzzy sets theory using the Sugeno measure. Vestnik SanktPeterburgskogo universiteta. Prikladnaya matematika. Informatika. Processy upravleniya = Bulletin of St. Petersburg University. Applied Mathematics. Computer Science. Management Processes 2019;(4):529–43. (In Russ.). DOI: 10.21638/11702/spbu10.2019.409
17. Краско О. Пособие по анализу медико-биологических данных (с примерами в R). Доступно по: https: //www.researchgate.net/ publication/312126731_Posobie_po_analizu_medikobiologiceskih_dannyh_s_primerami_v_R. Krasko O. A manual for the analysis of medical and biological data (with examples in R). Available at: https: //www.researchgate.net/ publication/312126731_Posobie_po_analizu_medikobiologiceskih_dannyh_s_primerami_v_R. (In Russ.).
По данным МГ в исследуемой группе пациенток наблюдалось следующее распределение типов плотности молочных желез по системе ACR: тип А – у 24 (12,5 %) пациенток, тип В – у 82 (42,7 %), тип С – у 68 (35,4 %), тип D – у 18 (9,4 %) пациенток. Высокая МП определялась у 86 (44,8 %) женщин, что коррелирует с данными литературы. У пациенток, у которых по данным МГ злокачественные новообразования были пропущены, определялась высокая МП: в 78 % случаев – тип С и в 22 % случаев – тип D.
9. Brem R.F., Tabar L., Duffy S.W et al. Assessing improvement in detection of breast cancer with three-dimensional automated breast US in women with dense breast tissue: The Somoinsight Study. Radiology 2015;274(3):663–73. DOI: 10.1148/radiol.14132832
Так, дополнительный ультразвуковой скрининг у женщин с высоким риском развития РМЖ позволил выявить 3,7 случая рака на 1000 пациенток при стандартных показателях эффективности скрининга 1,9 случая рака на 1000 пациенток. Данный факт убеждает в необходимости более углубленного обследования женщин из групп риска с применением современных ультразвуковых технологий.
18. Parris T., Wakefield D., Frimmer H. Real world performance of screening breast ultrasound following enactment of Connecticut Bill 458. Breast 2013;19(1):64–70. DOI: 10.1111/tbj.12053
19. Berg W.A., Zhang Z., Lehrer D. et al. Detection of breast cancer with addition of annual screening ultrasound or a single screening MRI to mammography in women with elevated breast cancer risk. JAMA 2012;307(13):1394–404. DOI: 10.1001/jama.2012.388
