Среди современных медико-социальных проблем одной из важнейших являются заболевания щитовидной железы (ЩЖ), которые в настоящее время лидируют среди остальной эндокринной патологии. При этом доля рака щитовидной железы (РЩЖ) по отношению к доброкачественным узловым и очаговым образованиям, по данным литературы, колеблется от 2 до 30 % [1,4,9,18]. Заболеваемость РЩЖ в России у мужчин в 2014 г составила 1,88 на 100 тыс. населения, у женщин 6,75 на 100 тыс. населения [4]. Прогноз заболевания при РЩЖ во многом зависит от ранней диагностики. Основные трудности своевременной диагностики РЩЖ связаны с возможностью длительного его существования под видом или на фоне других заболеваний ЩЖ. Несмотря на существенные достижения лучевой диагностики, ни один из методов медицинской визуализации не позволяет с высокой точностью отличить доброкачественную патологию щитовидной железы от злокачественной [10,18,23].
В настоящее время важнейшее значение в ультразвуковой диагностике заболеваний ЩЖ имеет исследование в В-режиме, цветовом и энергетическом допплеровском картировании. Дифференциальная диагностика заболеваний ЩЖ основывается на оценке размеров железы, её эхогенности, эхо-структуры и сведениях о региональных лимфоузлах. Узловые образования в железе дифференцируют по локализации, размерам, форме, границам, контурам, эхогенности, внутренней эхо-структуре, состоянию капсулы и васкуляризации железы [6,10,24]. Согласно многочисленным отечественным и зарубежным публикациям чувствительность и специфичность методики серой шкалы в дифференциальной диагностике злокачественных и доброкачественных процессов колеблется в пределах 55–70 % [18, 22]. Применение импульсноволновой допплерографии, позволяющей оценивать кровоток в узлах и щитовидной железе, повышает чувствительность метода незначительно до 65–75 % [6].
Современная ультразвуковая диагностика, состоящая из эхографии и допплерографии, дополнилась третьей технологией – эластографией – методом качественного и количественного анализа механических свойств тканей с помощью модуля упругости Юнга, характеризующего свойство мягких тканей сопротивляться растяжению/сжатию при упругой деформации [2,3]. Модуль Юнга может быть рассчитан по двум формулам:
Е=ϭ/Ɛ Е= 3рС2
Первая формула отражает принцип компрессионной эластографии – где упругость (Е) определяется отношением величины компрессии (ϭ) к относительной деформации столбика ткани (Ɛ).
Вторая формула отражает принцип эластографии «сдвиговой волны» – где модуль Юнга (Е) определяется через скорость распространения сдвиговой волны (С) в веществе (р – плотность вещества) [2,3,17].
Компрессионная эластография – наиболее широкодоступный метод, позволяющий провести качественную оценку распределения упругости в тканях, единственным относительным количественным показателем компрессионной эластографии является коэффициент деформации SR (strain ratio). Данный показатель отражает степень сжимаемости ткани в зоне интереса по отношению к референтной ткани. Индуцированные смещения отслеживаются датчиком до и после компрессии и вычисляются специальной программой. Компрессия зависит от силы сжатия, которую прикладывает оператор, поэтому чтобы оптимизировать разную силу, изображение генерируется в режиме реального времени на экране. Эта оценка жестокости тканей не является непосредственной и абсолютной, а представляет собой индекс Юнга, учитывающий субъективные данные. При использовании компрессионной эластографии информация может быть представлена либо графическим путем, либо с помощью цветового картирования [2,3,7,17]. Цветовая гамма кодировки у различных производителей отличается. Так, например, у некоторых аппаратов более плотная ткань отражается синим цветом, в то время как нормальная ткань – зеленым, а более мягкая – красным цветом, а для других аппаратов характерна серошкальная гамма. Как правило, новообразования с высокой жесткостью (обычно злокачественные) изображаются в синий, зеленый, красный цвет (в зависимости от производителя аппарата). Наряду с типичными ультразвуковыми признаками в базовых режимах (эхогенность, эхо-структура, контуры, степень васкуляризации и т.д.) при использовании эластографии узловые образования дифференцируются: 1) по наличию (факту проявления) цветового окрашивания в структуре узла, его интенсивности; 2) по типу окрашивания (синее, смешанное, другое); 3) по характеру окрашивания (однородное, неоднородное); 4) по характеристике размеров (площади окрашивания) узла в сравнении с размерами очагового поражения в серошкальном режиме. Таким образом, компрессионная эластография позволяет провести оценку упругости тканей с помощью анализа цветовых эластограмм и вычисления SR [3,15, 17].
Эластография «сдвиговой волны» – метод, позволяющий произвести количественную оценку упругости тканей, что исключает возможность субъективной интерпретации данных [2,11,17]. Физически сдвиговая волна представляет собой упругую поперечную волну (ультразвуковая волна – продольная), смещение частиц среды при этом перпендикулярны направлению волны. Принцип действия данной методики основан на генерации в тканях сдвиговой волны, вызванной ультразвуковым импульсом и последующей оценкой скорости ее продвижения. При этом визуализация прохождения сдвиговой волны также осуществляется самим ультразвуковым датчиком. Числовые значения показателя упругости выдаются в м/с или кПа, в зависимости от типа эластографии «сдвиговой волны», поэтому метод получил название «количественная ультразвуковая эластография или эластометрия».
В литературе сообщается, что для эластографии «сдвиговой волны» применяются два метода: точечная и двумерная эластография сдвиговой волной [11,17, 20, 22, 26].
Точечная эластография «сдвиговой волны» как способ получения сдвиговых волн позволяет получить количественную информацию об упругости тканей, но только на заданной глубине в зоне фокуса. Для получения сдвиговых волн на другой глубине надо сместить зону фокуса ближе или дальше от датчика и уже в ней создать новым мощным ультразвуковым импульсом необходимое давление для получения сдвиговых волн и измерить их характеристики. Выбор места для измерения скорости сдвиговой волны производится с помощью пробного объема на двумерном ультразвуковом изображении. Результаты выражаются в м/с. Эта методика может применяться в обычных устройствах для УЗИ, где используется линейный датчик с помощью дополнительного модуля. Измерение жесткости ткани не кодируется в цветное изображение, в отличие от других методик.
При двумерной эластографии «сдвиговой волны» ультразвуковые сигналы подаются последовательно один за другим и могут фокусироваться на различной глубине. В результате чего сдвиговые волны формируют фронт в виде так называемого «конуса-Маха». Движение этого фронта отслеживается с помощью специального ультразвукового сканирования, и создается двумерное цветовое картирование упругости исследуемых тканей, что дает возможность визуально выявлять участки с различной скоростью сдвиговых волн. Жесткость тканей изображается цветом: синий – для более мягких, и красный – для более жестких. Вслед за изучением цветовых эластограмм проводится эластометрия с помощью одного или нескольких пробных объемов, свободно перемещаемых и изменяемых по размерам. Цифровые данные могут быть представлены либо в виде показателей скорости сдвиговых волн (в м/с), либо упругости (кПа). Таким образом, данная технология позволяет количественно отразить эластичность щитовидной железы. Существенное отличие этой технологии от предыдущей (точечной эластографии сдвиговой волной) заключается в том, что цветовое картирование значительно облегчает эластометрию, предоставляя врачу возможность выбирать только качественные, лишенные артефактов эластограммы [3, 16, 17].
Большинство работ по применению эластографии посвящены исследованиям патологии молочных желез, предстательной железы, печени [5,7,8,11,21]. Интерес к технологии эластографии ЩЖ растет, однако результаты и эффективность этой технологии постоянно дискутируются [16, 17, 18, 19]. В доступной нам литературе мы не встретили общих стандартов техники исполнения и интерпретации полученных результатов при эластографии щитовидной железы. Исследования проводились на малом количестве пациентов с использованием различного программного обеспечения, что привело к неоднозначным значениям чувствительности (начиная от 15 ,7 % до 98 %) и специфичности (от 58,2 % до 100 %) эластографии. В каждой работе давались свои средние пороговые показатели [14,16,17,20].
Компрессионная эластография, во всех своих вариантах, остается оператор-зависимым методом. Изменение деформации ткани зависит от сжатия, действующего со стороны оператора. Для правильного выполнения этого исследования требуется опыт и подготовка. Очень важно постоянство силы и амплитуды движения, соответствие площади движения датчика к площади визуализации. Во время каждого исследования выполняют несколько попыток компрессии до тех пор, пока не будут получены соответствующие данные. При определении показателя Strain Ratio (SR) сравнивается площадь узла и ткани, что его окружает. Однако тиреоидные узлы часто могут быть слишком большими и занимать всю долю щитовидной железы, таким образом, не хватает здоровой ткани ЩЖ для сравнения. Кроме того, ткань ЩЖ за пределами узлов может быть не нормальной, в частности, представлена узловым зобом или лимфоцитарным тиреоидитом, что изменяет соотношение жесткости сравниваемых участков железы. А также при больших в диаметре узловых образованиях невозможно получить адекватное сжатие целого узла. Из-за близкого расположения узловых образований ЩЖ к сонным артериям, точность измерений может быть изменена в результате каротидной пульсации. Данные компрессионной эластографии могут отличаться в соответствии с измененной силой пульсации сонных артерий в зависимости от возраста, при наличии аритмии, атеросклерозе и гипертензии. В некоторых исследованиях сообщается, что из-за ограничений ультразвуковой системы количественный параметр может не определяться, а только изображается относительная упругость тканей [16, 17, 18].
Метод эластография «сдвиговой волны» относительно молод, его практическое применение в клинической практике только начинается, поэтому публикации о применении эластографии сдвиговой волны при патологии щитовидной железы немногочисленны [14, 16, 13, 18, 20]. В настоящее время не определены практические рекомендации по клиническому применению эластографии «сдвиговой волны» щитовидной железы, нет четких, единых показателей модуля Юинга для неизмененной ткани ЩЖ, доброкачественных и злокачественных узловых образований. Показатели жесткости при злокачественных узловых образованиях колеблются в большом диапазоне. Так, исходя из данных Поморцева А.В. и др., средние показатели модуля Юнга в интервале 13,56±1,1 кПа наиболее характерны для неизмененной паренхимы ЩЖ, при этом минимальное 7,72±1,02 кПа, максимальное – 17,51±1,79 кПа. В интервале 43,46±7,5 кПа, минимальное – 32,26±6,5 кПа, максимальное –52,26±7,95 кПа типичны для доброкачественных узловых образований ЩЖ, эти показатели достоверно исключают злокачественность процесса в железе, а в интервалах 93,13±20,47 кПа, минимальное – 85,2±29,73 кПа, максимальное – 145,83±35,1 кПа, позволяют предполагать РЩЖ. Показатели эластичности, не входящие в вышеуказанные интервалы значений (средние значения – от 50,96 кПа до 72,66 кПа; минимальные от 38,76 кПа до 55,47 кПа; максимальные – от 60,21 кПа до 110,73 кПа) являются переходной зоной, что затрудняет дифференциальную диагностику пролиферативных изменений очаговых образований ЩЖ при использовании эластографии «сдвиговой волны». Паршин В.С. и др. сообщают, что нормальная ткань ЩЖ имеет следующие показатели жёсткости: медианное значение – 15,60 кПа, минимальное равно 4,72, максимальное значение достигает 34,86 кПа. Жёсткость ткани доброкачественных узлов ЩЖ колебалась в пределах: минимум – 1,11 кПа, максимум – 84,91 кПа, медиана – 20,18 кПа. Жёсткость ткани злокачественных узлов ЩЖ колебалась в пределах: минимум – 13,45 кПа, максимум – 196,14 кПа, медиана – 112,92 кПа. Чувствительность и специфичность методики в дифференциальной диагностике злокачественных и доброкачественных процессов колеблется в пределах 70–95 %. Вышесказанное диктует необходимость определения диагностической ценности эластографии «сдвиговой волны» и разработки принципов количественной оценки ее результатов. Каждый из применяемых в настоящее время диагностических критериев не позволяет получить полную информацию о характере изменений в ЩЖ. О злокачественной природе очаговых образований можно высказаться лишь с большей или меньшей степенью вероятности. Верифицирующим методом очаговых образований щитовидной железы по-прежнему является тонкоигольная аспирационная биопсия с цитологическим исследованием.
В процессе нашей клинической практики и на основании литературных данных при оценке узловых образований ЩЖ, как при компрессионной эластографии, так и при эластографии «сдвиговой волны» мы столкнулись с рядом ограничений: в доброкачественных узловых образованиях с фиброзно-атрофической инволюцией регистрировалось повышение жесткости. Мы не встретили исследований, которые бы оценивали корреляцию между жесткостью тканей и их дегенеративными изменениями. Узловые образования с кальцинатами, будучи слишком жесткими, и коллоидные образования с плотными капсулами невозможно достоверно оценить этим методом, так как эластографический сигнал при этом неоднозначный.
Выводы. Эластография – это современный метод, который может значительно улучшить результаты ультразвуковой диагностики злокачественного перерождения узловых образований ЩЖ. Однако все вышесказанное свидетельствует о необходимости дальнейшего совершенствования методических интерпретаций, уточнению пороговых значений эластографии «сдвиговой волны» в диагностике очаговых поражений ЩЖ.