Experience of simultaneous use of single-photon emission and X-ray computed tomography in cancer patients with fibrous dysplasia

Natalia A. Maksimova; Максимова Наталья Александровна; Marina A. Arzamastseva; Арзамасцева Марина Анатольевна; Elena I. Agarkova; Агаркова Елена Игоревна; Mariya G. Ilchenko; Ильченко Мария Геннадьевна; Marina A. Engibaryan; Енгибарян Марина Александровна; Olga V. Pandova; Пандова Ольга Витальевна

doi:10.17816/KMJ2022-688

Experience of simultaneous use of single-photon emission and X-ray computed tomography in cancer patients with fibrous dysplasia

Authors: Maksimova N.A.¹, Arzamastseva M.A.¹, Agarkova E.I.¹, Ilchenko M.G.¹, Engibaryan M.A.¹, Pandova O.V.¹^,2
Affiliations:
1. National Medical Research Center of Oncology
2. Rostov State Medical University
Issue: Vol 103, No 4 (2022)
Pages: 688-695
Section: Clinical experiences
Submitted: 02.11.2021
Accepted: 14.06.2022
Published: 15.08.2022
URL: https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/84568
DOI: https://doi.org/10.17816/KMJ2022-688
ID: 84568

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Aim — to present the results of using single-photon emission computed tomography combined with X-ray computed tomography in the process of diagnosing osteodestructive changes in cancer patients with a rare comorbidity — fibrous dysplasia. In the consultative and diagnostic department of the Federal State Budgetary Institution “National Medical Research Center of Oncology” of the Ministry of Health of Russia, Rostov-on-Don, in 2021, 2 patients with fibrous dysplasia of the skull bones and synchronous oncological diseases were examined. The patients underwent a complex of diagnostic tests: spiral X-ray computed tomography of the head, chest, abdominal cavity and small pelvis, bone scintigraphy, single-photon emission computed tomography combined with X-ray computed tomography of the skeleton bones, and puncture biopsy under ultrasound control. The described clinical observations clearly demonstrate examples of a phased diagnostic oncological search in patients without pathognomonic clinical manifestations and with multiple lesions of the skull bones. An increase in diagnostic information content in the differential diagnosis of fibrous dysplasia of the skeleton bones and bone metastases is facilitated by single-photon emission computed tomography combined with X-ray computed tomography. The combination of these two hybrid technologies provides an opportunity to simultaneous determination of the volume and localization of lesions, timely conduction of differential diagnostics and, in turn, maximum optimization of the examination and management of patients in this category.

Keywords

fibrous dysplasia, osteoscintigraphy, single-photon emission tomography, cystic osteodystrophy, fibrous osteitis

Full Text

Введение

Фиброзная дисплазия (ФД) имеет синонимы — фиброзный остит, кистозная остеодистрофия, деформирующая остеодистрофия — и представляет собой опухолевидное поражение костной ткани [1]. При ФД возникает аномалия развития остеобластической мезенхимы, при которой она преобразуется в волокнистую соединительную ткань, теряя способность трансформироваться в костную и хрящевую ткани [2]. ФД как самостоятельную нозологическую форму выделил в 1938 г. Лихтенстайн. В 1927 г. В.Р. Брайцев первым высказался за диспластическую природу данного заболевания как проявления врождённой аномалии развития остеобластической мезенхимы, поэтому вполне оправдано название ФД «болезнь Лихтенстайна–Брайцева» [3].

Выделяют три гистологические формы ФД. Основная форма ФД характеризуется разрастанием клеточно-волокнистой ткани, на фоне которой фиксируются разбросанные костные образования в виде немногочисленных балочек. При пролиферирующей форме ФД характерно плотное расположение клеток на отдельных участках вместе с зонами костных балочек. При остеокластической форме ФД происходит формирование узелков из большого количества остеокластов [4].

ФД по локализации подразделяют на монооссальную форму, встречающуюся в 70–85% случаев, мономелическую, при которой поражены соседние кости одной конечности, тазового или плечевого пояса, и полиоссальную форму, составляющую около 15–20% случаев [5]. По степени поражения костной ткани ФД разделяют на активную и стабилизировавшуюся формы. По характеру поражения костной ткани выделяют очаговое, диффузное и смешанное поражение [6].

ФД составляет от 2 до 18% опухолеподобных образований костей скелета и чаще всего встречается в детском возрасте [7]. От 20 до 40% ФД приходится на поражение костей челюстно-лицевого скелета. Чаще всего ФД диагностируется в возрасте 6–15 лет, когда происходят смена и рост зубов, рост лицевого скелета. В структуре заболевания преобладает женский пол [8].

Чаще всего пациенты с черепно-лицевой локализацией ФД имеют монооссальную форму поражения, что создаёт наибольшие диагностические трудности. При полиоссальной форме ФД (множественном поражении костей) 50% случаев приходится на кости черепа. В большинстве случаев в процесс вовлекаются клиновидная, решетчатая, лобная, верхнечелюстная кости черепа [9]. При полиоссальной форме ФД характерно проявление различной степени деформации и асимметрии костей черепа, как правило, первоначально лицевой части с формированием болезненного уплотнения мягких тканей в поражённой области. Кожа в области припухлости истончена, обычного цвета. Описанные изменения развиваются довольно медленно, в течение длительного периода формирования костей скелета [7].

Дифференциальная диагностика ФД челюстно-лицевого скелета и других патологических состояний ЛОР-органов1 нередко затруднительна, поскольку одним из ранних проявлений этого состояния могут быть местные воспалительные процессы (воспалительные инфильтраты мягких тканей, отиты, синуситы) [10].

ФД обладает способностью к быстрому деструктивному росту, сдавлению и нарушению функций соседних органов, поэтому она ближе к злокачественным опухолям по клиническому течению, однако по своей морфологической структуре ФД — доброкачественное заболевание [11]. Вероятность злокачественного перерождения ФД составляет менее 1%. При малигнизации ФД переходит в агрессивные формы, например остеогенную саркому (70% случаев), фибросаркому (19% случаев), хондросаркому (8% случаев) и злокачественную фиброзную гистиоцитому (3% случаев) [12].

Частота диагностических ошибок при ФД костей скелета достаточно велика, поскольку клиника отдельных локализаций этого заболевания изучена мало. Затрудняют диагностику разнообразная клиническая картина, длительный период формирования клинических симптомов различных форм поражения, низкая частота данной патологии [7]. ФД костей скелета отличается разнообразием рентгенологической картины. Рентгенологически при диффузных формах ФД определяются участки уплотнения и разрежения в костной ткани, формируется так называемая картина «матового стекла». Происходят увеличение в объёме и деформация костной ткани, истончение кортикального слоя. При очаговых формах ФД в поражённой кости возникают отграниченные участки просветления овальной или округлой формы с ячеистой структурой [13].

Для диагностики костной патологии возможно применение позитронно-эмиссионной томографии, остеосцинтиграфии, при которых отмечают гиперфиксацию радиофармпрепарата (РФП) в поражённых костях, а также трёхмерной рентгеновской компьютерной томографии (РКТ), которая позволяет определить анатомическую локализацию процесса и распространённость поражения [14]. Одной из современных технологий радиоизотопной диагностики служит однофотонная эмиссионная компьютерная томография, совмещённая с РКТ (ОФЭКТ/КТ), которая даёт возможность одновременного проведения компьютерного томографического и сцинтиграфического исследования [15, 16]. Применение современных методов лучевой диагностики при ФД костей скелета упрощает распознавание данной патологии [17].

Цель

Цель исследования — представить результаты применения ОФЭКТ/КТ в процессе диагностики остеодеструктивных изменений у онкологических больных с редкой сопутствующей патологией — ФД.

Материал и методы исследования

В консультативно-диагностическом отделении ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр (НМИЦ) онкологии» Минздрава России г. Ростова-на-Дону в 2021 г. проходили обследование 2 пациента с ФД костей черепа и синхронными онкологическими заболеваниями. В наш центр пациенты обратились самостоятельно. Был выполнен комплекс диагностических исследований: спиральная РКТ (СРКТ) головы, органов грудной клетки, брюшной полости и малого таза, сцинтиграфия костей скелета, ОФЭКТ/КТ костей скелета, пункционная биопсия мягких тканей под ультразвуковым контролем. По результатам обследования выставлен окончательный диагноз, и больным проведено хирургическое лечение.

Среди обследованных пациентов были мужчина 63 лет с верифицированным злокачественным новообразованием лёгкого и женщина 68 лет с верифицированным злокачественным новообразованием почки.

Для исключения метастатического поражения костей скелета больным были проведены радионуклидные исследования костей скелета с использованием РФП на основе пирфотеха, меченого технецием99m. На первом этапе диагностики проводили планарное сканирование костей скелета, затем вторым этапом выполняли ОФЭКТ/КТ.

Технология обследования ОФЭКТ/КТ:
1) планарная остеосцинтиграфия;
2) объёмная эмиссионная радиоизотопная томография областей исследования, соответствующих выявленным при остеосцинтиграфии очагам;
3) СРКТ областей исследования, соответствующих выявленным при остеосцинтиграфии очагам;
4) совмещение полученных ОФЭКТ/КТ-изображений;
5) построение трёхмерных изображений;
6) компьютерная обработка полученных изображений на рабочей станции, аналитическая оценка, интерпретация и формулировка диагностического заключения.

Для проведения радиоизотопных исследований был применён комплекс ОФЭКТ/КТ Symbia T16 (Siemens). Это комплекс, одновременно объединяющий технологию ОФЭКТ и СРКТ.

Клинические примеры

Случай №1. Больной Р. 63 лет обратился в ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России г. Ростова-на-Дону с жалобами на наличие новообразования правой половины лица. Из анамнеза: с 12 лет ФД костей лицевого скелета справа.

Объективно при осмотре. Лицо асимметрично за счёт деформации лицевого скелета справа, нижняя челюсть раздута, лобная кость деформирована. В мягких тканях правой щеки определяется воспалительный инфильтрат размерами до 2,0 см, с изъязвлением в центре.

В плане обследования было назначено выполнение пункционной биопсии инфильтрата мягких тканей правой щеки под ультразвуковым контролем, СРКТ головы, органов грудной клетки, брюшной полости и малого таза, остеосцинтиграфии, ОФЭКТ/КТ костей скелета.

При СРКТ головы, органов грудной клетки, брюшной полости и малого таза обнаружено периферическое с централизацией опухолевое образование верхней доли правого лёгкого на границе S1/S3 размерами 1,7×1,0×1,5 см с тяжистыми контурами с поражением сегментарных бронхов. Множественные очаги деструкции костей черепа справа, выраженного вздутия тела нижней челюсти справа с признаками инфильтрации в области правой щеки.

Результат цитологического исследования пункционного биоптата мягких тканей правой щеки: материал представлен фибропластическими элементами, эндотелием сосудов, элементами воспаления (нейтрофильные лейкоциты, лимфоциты, липофаги), тканевыми тяжами. Клеток с признаками злокачественности не обнаружено.

На планарных остеосцинтиграммах определялись множественные участки патологической гиперфиксации РФП до 80% сливного характера в проекции правой половины костей черепа, что однозначно не исключало наличие метастатического поражения костей черепа. Патологического накопления РФП в других отделах костей скелета выявлено не было.

На ОФЭКТ-изображениях участки гиперфиксации РФП в проекции правой половины костей черепа совпадали с зонами литической деструкции при КТ, имели крупно- и мелкоячеистую, трабекулярную структуру с чёткими склеротическими контурами, с отсутствием достоверной визуализации кортикальной кости в данных отделах, выраженного «вздутия» тела нижней челюсти справа, с наличием в данной области участков компактного уплотнения костной ткани (рис. 1, 2). Патологического накопления РФП в других отделах костей скелета выявлено не было.

Рис. 1. Пациент Р. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография, совмещённая с рентгеновской компьютерной томографией, костей черепа

Рис. 2. Пациент Р. Трёхмерная компьютерная томография костей черепа

По решению консилиума врачей ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России г. Ростова-на-Дону был выставлен диагноз: «Злокачественное новообразование правого лёгкого. Синхронная дисплазия костей черепа». Рекомендовано хирургическое лечение в объёме расширенной верхней лобэктомии справа, что и было выполнено.

Результат послеоперационного гистологического исследования: в ткани лёгкого немелкоклеточная карцинома с инвазией в висцеральную плевру и стенку крупного бронха, периневральной и лимфоваскулярной инвазией, с выраженной лимфоидной инфильтрацией, кровоизлияниями.

Выставлен заключительный диагноз: «Периферический рак верхней доли правого лёгкого, рT2аN2M0, стадия IIIA. Состояние после расширенной верхней лобэктомии справа, клиническая группа 2. Сопутствующие заболевания: ФД лицевого скелета справа, воспалительный инфильтрат мягких тканей правой щеки». Рекомендованы наблюдение у онколога по месту жительства и проведение динамической комплексной диагностики по поводу ФД 1 раз в год.

Случай №2. Больная М. 68 лет обратилась в ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России г. Ростова-на-Дону с жалобами на боли в пояснице, больше справа, и в правой половине лица.

Объективно при осмотре: лицо асимметрично, правый глаз оттеснён вправо и кнаружи, деформация лба, верхнечелюстной пазухи.

В плане обследования было назначено выполнение СРКТ головы, органов грудной клетки, брюшной полости и малого таза, остеосцинтиграфии, ОФЭКТ/КТ костей скелета.

При СРКТ головы, органов грудной клетки, брюшной полости и малого таза было выявлено объёмное новообразование правой почки, а также множественные очаги деструкции костей свода черепа, основания черепа, лицевого скелета. На планарных остеосцинтиграммах определялись множественные участки патологической гиперфиксации РФП до 70% сливного характера в проекции костей черепа, что однозначно не исключало наличия метастатического поражения костей черепа. Патологического накопления РФП в других отделах костей скелета выявлено не было.

На ОФЭКТ-изображениях участки гиперфиксации РФП в проекции костей черепа совпадали с зонами литической деструкции при КТ и имели крупно- и мелкоячеистую, трабекулярную структуру с чёткими склеротическими контурами, с визуализацией значительного истончения наружной и внутренней кортикальных пластинок (рис. 3, 4). Патологического накопления РФП в других отделах костей скелета выявлено не было.

Рис. 3. Пациентка М. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография, совмещённая с рентгеновской компьютерной томографией, костей черепа

Рис. 4. Пациентка М. Трёхмерная компьютерная томография костей черепа

По решению консилиума врачей ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России г. Ростова-на-Дону был выставлен диагноз: «Злокачественное новообразование правой почки. Синхронная дисплазия костей черепа». Рекомендовано хирургическое лечение в объёме лапароскопической резекции правой почки, что и было выполнено.

Результат послеоперационного гистологического исследования: почечно-клеточная светлоклеточная карцинома с инвазией в фиброзную капсулу почки, без признаков прорастания.

Выставлен заключительный диагноз: «Злокачественное новообразование правой почки T1аN0M0, стадия I, состояние после хирургического лечения, клиническая группа 3. Сопутствующие заболевания: ФД костей черепа». Рекомендованы наблюдение у онколога по месту жительства и проведение динамической комплексной диагностики по поводу ФД 1 раз в год.

Результаты и обсуждение

В приведённых клинических наблюдениях наглядно показаны примеры поэтапного диагностического онкологического поиска у больных с отсутствием патогномоничных клинических проявлений и множественным характером поражения костей черепа.

Мы сочли целесообразным представить эти редкие клинические наблюдения, так как в клинической практике моносомальная форма ФД у взрослых бывает относительно редким и малоизвестным заболеванием. Представленные клинические примеры наглядно демонстрируют возможности применения ОФЭКТ/КТ в дифференциальной диагностике ФД и костных метастазов у онкологических больных.

Аналогичных клинических случаев сочетания ФД и онкологических заболеваний в архиве наших радиоизотопных исследований костей скелета не обнаружено.

Следует отметить, что данные случаи ФД в сочетании с онкологическими заболеваниями были выявлены у пациентов с интервалом 1 день, так называемый закон парных случаев (феномен Баадера–Майнхоф). Обычно это объясняют законом селективного внимания и склонностью подтвердить свою точку зрения (confirmatioj bias). Но существует и математическая формула P(n,d)=1-e power(-n^2/2d), подтверждающая совпадение редких диагнозов. Выяснилось, что если существует хоть малейшая корреляция между частотами случайных событий, то это резко увеличивает вероятность парных событий [18].

В приведённых клинических наблюдениях показаны характеристики совмещённых ОФЭКТ/КТ изображений редкой нозологической формы — ФД с обширным поражением костей черепа, что является бесценным опытом в приобретении багажа знаний врачей-радиологов и рентгенологов.

ФД костей скелета характеризуется большим разнообразием клинико-рентгенологических симптомов, на разных этапах диагностики может иметь сходство со многими видами костной патологии. В таких случаях дифференциальная диагностика опирается на анамнестические, клинические данные, результаты лучевых методов исследования, а при необходимости и на результаты морфологического исследования.

В ходе наших радиоизотопных исследований при использовании ОФЭКТ/КТ выполнили планарную сцинтиграфию костей скелета, объёмную динамическую реконструкцию интересующих очагов поражения, СРКТ и получили совмещённые изображения костей черепа, что позволило определить распространённость и локализацию процесса, отвергнуть метастатическое поражение костей скелета и минимизировать время обследования пациентов.

Выводы

Однофотонная эмиссионная компьютерная томография, совмещённая с рентгеновской компьютерной томографией, служит высокоинформативным и эффективным методом при комплексной радиоизотопно-рентгенологической диагностике фиброзной дисплазии костей скелета.
Объединение этих двух гибридных технологий позволяет одномоментно определить объём и локализацию очагов поражения, провести дифференциальную диагностику с метастатическим поражением костей скелета и, тем самым, максимально оптимизировать обследование онкологических пациентов.

Участие авторов. Н.А.М. — концепция и дизайн работы, написание статьи, утверждение окончательного варианта статьи для публикации, редактирование; М.А.А. — сбор информации, редактирование, критический пересмотр содержания; Е.И.А. — сбор материала по опухолям, составление списка литературы, выполнение исследования; М.Г.И. — подготовка иллюстраций, выполнение исследования; М.А.Е. — критический пересмотр содержания; О.В.П. — редактирование статьи, интерпретация результатов.
Источник финансирования. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов по представленной статье.