Брой 9/2021
Д-р П. Ерменчева, Д-р Г.Котов, Проф. д-р Р. Рашков, Доц. д-р Цв. Петранова
Клиника по ревматология, УМБАЛ „Св.Иван Рилски” – София
Резюме:
Дълго време ехографията беше инструментална методика, изцяло използвана от рентгенолози. Усъвършенстването на технологиите и нарастването на нуждата за ранна диагностика наложи имплементирането на ултразвуковото изследване в рутинната клинична практика на лекари от различни специалности. През последните две десетилетия ултразвукът се превърна в основен диагностичен метод за образна оценка на мускулно-скелетните заболявания. Ревматолозите започнаха да използват ехографията за качествено и количествено оценяване в реално време на мускулно-скелетната патология. [1] Внедряването на ехоконтрастни вещества допринесе за усъвършенстване на тази методика.
Настоящата статия дава обобщена информация за приложението на контраст-усилената мускулно-скелетна ехография /CEUS/ за ранна диагноза, проследяване на болестната активност и оценка на терапевтичния ефект при възпалителни ставни заболявания каквито са ревматоиден артрит, псориатичен артрит и анкилозиращ спондилит.
Първата клинично значима публикация, свързана с мускулно-скелетната ехография, е през 1972 г. в British Journal of Radiology от американския рентгенолог Daniel McDonald и George Leopold [McDonald and Leopold, 1972]. Те описват ролята на В-мод визуализацията за отдиференциране на Бейкерова киста от тромбофлебит. [4] През последните две десетилетия ултразвукът се превърна в основен инструментален метод в рутинната клинична практика на ревматолога. С въвеждане в практиката на стратегията Treat to target при лечение на възпалителни ставни заболявания стана ясно, че ранната и агресивна терапия сигнификантно променя прогнозата на заболяването. Ясно дефинираните терапевтични цели изискват използването на леснодостъпен, неинвазивен диагностичен метод, който дава прецизна информация за патологичните промени във всички ставни и периставни структури, при вземането на своевременно решение за терапевтичната програма при конкретното заболяване. [2] Освен за ранна диагноза, мускулно-скелетната ехография се използва и за проследяване на активността на заболяването, както и за оценка на терапевтичния ефект.
Мускулно-скелетната ехография има редица предимства пред останалите инструментални методи за образна диагностика /рентгенография, компютърна томография и магнитнорезонансна томография/. Тя е достъпен, портативен, неинвазивен метод, дава възможност за многократна повторяемост на изследването, за получаване на образ в реално време на изследваните структури, както и за визуализация при провеждане на вътреставни манипулации. Характеризира се с добра резолюция, липса на йонизираща радиация, кратко време за сканиране, сравнително ниска ценова стойност, добър комплайънс на пациента.[1] Развитието на технологиите – използване на високочестотни трансдюсери с малко поле на изображението, възможност за Colour/Power Doppler изследване, внедряване на ехоконтрастни средства, допринесе за усъвършенстването на тази методика. [3]
Както при всяка една инструментална методика, така и при мускулно-скелетната ехография се прилагат единни стандарти за оценка на патологичните находки. През 2005 г. Международна група от ревмaтолози, експерти в областта на ставната ехография, Outcome Measures in Rheumatology Clinical Trials (OMERACT) [Boers et al. 1998] предлага първия консенсус [4] и дава дефиниции за синовиална хипертрофия, синовиален излив, костна ерозия, теносиновит, ентезопатия.
Основен процес във възпалената синовия е неоангиогенезата. Степента на васкуларизация на образувания панус се оказва, че е ключова за неговия деструктивен потенциал. Colour/Power Doppler изобразяването дава възможност за установяване на микроваскуларизацията в синовиалната хипертрофия и подобрява диференциацията между активен /хиперваскуларизиран/ и хроничен /неактивен, фиброзен/ синовит, т.е. помага за оценка на болестната активност. [5] Въпреки това тези модалности имат ограничена възможност за детекция на бавния кръвоток и кръвотока в малките съдове. [10] Приложението на ехоконтрастни вещества, съставени от микромехурчета, може да подобри установяването на този бавен кръвоток, характерен за процеса на неоангиогенеза във възпалената синовия. Това развива едно ново направление в ултрасонографията – контраст-усилена мускулно-скелетна ехография /CEUS/.
В ревматологичната практика приложението на CEUS започва след 2000 г. Първоначално се използват първо поколение контрастни вещества, прилага се colour Doppler и power Doppler сонография с висок механичен индекс /MI/, което води до ранна деструкция на микромехурчетата и фалшиво негативни резултати. Днес се използват второ поколение контрастни вещества, съставени от микромехурчета с диаметър 1-10мкм от хидрофобен газ /серен хексафлуорид/ с хидрофобна обвивка от фосфолипиди. По размер те са по-малки от еритроцитите, което улеснява въвеждането им в кръвното русло, а фосфолипидната обвивка дава възможност за по-добро усилване на отразения ултразвуков сигнал и за стабилност в кръвоносните съдове по време на изследването. В комбинация с контраст-специфичен софтуер, вътреставната васкуларизация и паренхимната перфузия могат да бъдат оценени като се отдиференцира сигнала от контрастното вещество и сигнала от околните тъкани. [10]
В повечето проучвания за оценка на възпалителни ставни заболявания се използва второ поколение контрастно вещество SonoVue /Bracco, Milan, Italy/ в доза 4,8мл. или 2,4 мл., с последваща апликация на 10 мл. физиологичен разтвор. Използва се линеарен трансдюсер с диапазон 4-11 МHz, избира се нисък механичен индекс <0,15, за да се избегне деструкцията на микромехурчетата, най-често за визуализация на процеса се прилага контраст-специфична технология Contrast Tuned Imaging (CnTI™), която позволява филтрация на артефактните сигнали от околната тъкан. Методите на въвеждане на контрастното вещество са два: интравенозен болус, като времевия прозорец за изследването е от 3 до 5 мин., и бавна венозна инфузия за 15-20мин, което позволява по-дълъг период на изследване. [10]
За оценка на резултатите от проведената CEUS при възпалителните ставни заболявания в повечето проучвания се прави количествен анализ чрез софтуер Qontrast /Qontraxt, Amid and R&D, Bracco, Milan, Italy/. Очертава се зоната на интерес, генерира се крива време-интензитет и се изчисляват следните параметри: time zero offset – времето за поява на TIC /крива време-интензитет/ след приложение на контрастното вещество; time to peak – времето от началото до най-високата интензивност на сигнала, peak intensity – максималната точка на TIC от възходящата ѝ страна, която отразява максималния интензитет на усилване на сигнала и кореспондира с васкуларизацията на зоната, rise time – времето между 10% и 90% от PI /peak intensity – най-високият интензитет на сигнала/; area under the curve AUC – зоната под TIC, която е пропорционална на обема кръв в паренхимната тъкан, slope – наклонът на кривата TIC, който отразява промяната в усилването на сигнала, аналог на скоростта на кръвотока. (Фигура 1) [12] Анализът на параметрите дава възможност за количествено определяне на възпалението.
В клиничната практика по-често се използва полуколичествен анализ на образа от CEUS. Базира се на препоръките на International Arthritis Contrast Ultrasound /IACUS/ научната група. Васкуларизацията е степенувана полуколичествено от 0 до 2 степен. [11]
Степен на васкуларизация
Grade 0
Не се визузализира синовиално контрастно усилване
Grade 1
Вътреставно усилване по- слабо от сигнала на околните периставни структури
Grade 2
Вътреставно усилване по-силно от сигнала на околните периставни структури
Редица проучвания доказват ефективността на CEUS за оценка на хиперваскуларизацията във възпалената синовия при възпалителни ставни заболявания. Обект на изследване са както малки стави – метакарпофалангеални и интерафалангеални стави, гривнени стави, така и големи стави – лакетни стави, коленни стави, тазобедрени стави, сакроилиачни стави. [12]
През 2000 г. A. Klauser и сътрудници проучват ефикасността на CEUS за оценка на интраартикуларната васкуларизация на интерфалангеални стави /ИФС/ на пръстите на ръцете при пациенти с ревматоиден артрит /РА/. Оценени са 198 стави на пациенти с РА и 80 стави на здрави доброволци. Използвана е Colour Doppler сонография и CEUS след бавно интравенозно въвеждане на контрастното вещество Levovist (Schering, Berlin, Germany), със скорост 1мл./мин.
Анализът на резултатите показва, че Colour Doppler регистрира вътреставна васкуларизация в 7 (8%) от 83 неактивни стави, в 31 (52%) от 60 умерено активни стави и в 32 (58%) от 55 активни стави. CEUS установява вътреставна васкуларизация в 41 /49%/ от 83 стави с неактивен РА, в 59 /98%/ от 60 стави с умерено активен РА и във всички 55 стави с активен РА. Проучването доказва, че използването на ехоконтрастно вещество сигнификантно подобрява чувствителността на Doppler сонографията за вътреставна васкуларизация и е надежден метод за диференциация между активен и неактивен РА. (P < 0.001). [13]
През 2014 г. М.Tamas и сътрудници използват CEUS за проследяване на терапевтичния ефект от конвенционална терапия при пациенти с ранен РА и ангажиране на гривнени стави. Оценена е синовиалната хипертрофия и васкуларизация чрез Grey скала, Power Doppler и CEUS преди и след 6-месечно лечение. Проследена е промяната в параметрите на кривата време-интензитет /TIC/ – peak, AUC и slope. Оценена е тяхната корелация с клинични и лабораторни показатели. [14]
В друго проучване Bonifati и сътрудници оценяват терапевтичния отговор към TNF-α блокери при пациенти с псориатичен артрит /ПсА/, използвайки CEUS и полуколичествен анализ на резултатите. Доказано е, че при 86,3 % от изследваните пациенти редукцията на степента на контрастно усилване корелира с подобрение на клиничните параметри за болестна активност /оценка на болката и на болестната активност от пациента и от лекаря чрез визуална аналогова скала VAS, сутрешна скованост/. [15]
През 2004 г. I.H.Song и сътрудници за първи път сравняват CEUS и магнитно-резонансна томография /МРТ/ за установяване на синовит при пациенти с болка в коляното. Оценени са 41 пациенти и 6 здрави контроли. Показателите ставен излив и синовиална хипертрофия са оценени и сравнени чрез В-mode сонография, Power Doppler сонография и CEUS, както и с МРТ с контрастно вещество Магневист. Анализът на резултатите показва, че CEUS и МРТ имат сходна ефективност и добра корелация помежду си при установяване на вътреставен излив и синовиална пролиферация. CEUS има по-добра чувствителност спрямо контраст-усилена МРТ за установяване на възпалителни промени в супрапателарната бурса. [16]
В друго проучване Magarelli и сътрудници също използват МРТ за референтен сравнителен метод и доказват приноса на ехоконтрастните вещества за установяване и степенуване на васкуларизацията във възпалената синовия. [17]
През 2002г. Fiocco и сътрудници провеждат артроскопски контролирано проучване за надеждността на контраст-усилената ултрасонография /CEUS/ спрямо Power Doppler ултрасонографията без контраст за оценка на синовиалната васкуларизация при пациенти с рефрактерен на лечение синовит на колянна става. Изследвани са общо 18 коленни стави при 17 пациента, които са оценени ехографски и впоследствие е проведена артроскопия. Използвано е първо поколение ехоконтрастно вещество Levovist, като болус интравенозна апликация. Резултатите от проучването показват, че CEUS има по-голяма чувствителност /80% спрямо 30%/ и по-малка специфичност /62% срещу 87%/ в сравнение с Power Doppler сонографията без контраст в разпознаването на неоангиогенезата в синовиалната хипертрофия. [18]
През 2016 г. Löffler и сътрудници доказват, че CEUS може да отдиференцира вътреставен оток от пролиферативен синовит при пациенти с ПсА и коксит. Изследвани са 36 болезнени тазобедрени стави /ТБС/ и 5 ТБС на здрави доброволци. Използвани са сравнително B-мод ехография, Power Doppler ехография и CEUS. От пациентите със сигурен коксит, 14 ТБС /73,7%/ показват хиперваскуларизация чрез прилагане на CEUS. [20]
Сакроилиачните стави /СИС/ също са обект на изследване с CEUS. Klauser и сътрудници провеждат изследване на 206 СИС при пациенти с възпалителна болка в гърба, както и на 60 здрави контроли, за да обективизират ролята на CEUS за диагноза на активен сакроилиит, в сравнение с МРТ. Установяват, че CEUS e достатъчно чувствителна методика с висока негативна предиктивна стойност за оценка на възпалителна болка в гърба, както и за отграничаване на активен сакроилиит. [21]
В проучване през 2014 г. Mouterde и сътрудници прилагат количествен анализ при CEUS за оценка на ентезит при спондилоартрит. Оценени са 14 пациенти с умерено активно заболяване чрез power Doppler сонография и чрез CEUS. Резултатите показват ползата от CEUS за диагностика на ентезита при спондилоартрит чрез възможността да потвърди или отхвърли наличието на power Doppler сигнал, който отразява васкуларизацията при ентезит. [22]
С нарастване употребата на CEUS в клиничната практика на ревматолога се налага стандартизация на изображението и анализа на получените резултати.
В обновените препоръки на European Federation of Societies for Ultrasound in Medicine and Biology /EFSUMB/ през 2017г. присъства раздел CEUS при възпалителни ставни заболявания. Препоръките касаят както процедурата по извършване на изследването, така и интерпретацията на получените образи. Добавянето на ехоконтрастни вещества към Power Doppler сонографията значително подобрява чувствителността на методиката за оценка на васкуларизацията при възпалителните ставни заболявания. Находките при CEUS корелират с образите от МРТ. CEUS подобрява диференциацията между активен синовит, фибротичен панус и вътреставен оток, което е от значение при проследяване на ефекта от проведената терапия. [24]
През 2020 г. World federation for ultrasound in medicine and biology ревизира диагностичния потенциал на CEUS и дава насоки за употребата на методиката при мускулно-скелетна патология.
Когато се отнася за възпалителен процес в стави и синовия, водещо значение има степента на активност на процеса. Приложението на CEUS при възпалителни ставни заболявания e анализирано в голям брой проучвания, предимно за оценка на хиперваскуларизацията в процеса на неоангиогенеза, която се предполага че води до костни ерозии и ставна деструкция. Доказана е сигнификантна корелация между показателите за кинетика на перфузията при CEUS /peak intensity – максималната точка на TIC от възходящата ѝ страна; slope – наклонът на кривата TIC, регионален кръвоток/ и хистоморфологичните находки във възпалената синовия. [26]
Друг фокус на текущи изследвания са възпалителните миопатии. Проучва се употребата на CEUS като адювантен метод за диагностика на полимиозит чрез определяне на мускулната хиперперфузия при пациенти с хистологично доказан полимиозит или дерматомиозит. [27,28]
CEUS намира приложение и при хроничните тендинопатии. Допуска се причинно-следствена връзка между неоваскуларизацията и наличието на хронична болка при патология на сухожилията. Проучвания при пациенти с тендинопатия на Ахилесово сухожилие дават обещаващи резултати за диагностичната стойност на CEUS за оценка на неоваскуларизацията. [29]
Заключение:
През последните две десетилетия ултразвукът се превърна в основен диагностичен метод за образна оценка на мускулно-скелетните заболявания. Ставната ехография има изключително важна роля в ежедневната клинична практика на ревматолога. В редица проучвания са доказани нейните прецизност и надеждност по отношение на ранна диагностика, оценка на активността и мониториране на терапевтичния отговор при пациенти с възпалителни, дегенеративни и обменни заболявания. Употребата на ехоконтрастни вещества за оценка на мускулно-скелетната патология значително нарасна през последните години. Въпреки че конвенционалните образни методики дават информация за структурните костни промени или дегенеративни промени на околните тъкани, изобразяването на микроперфузията чрез CEUS хвърля светлина върху патофизиологичните процеси в изследваната област. Чрез CEUS може да се отдиференцира активен от хроничен неактивен синовит. Това има решаваща роля за последващия терапевтичен подход. CEUS има по-висока чувствителност спрямо Colour Doppler и Power Doppler за идентификация на абнормна васкуларизация във възпалените ставни и периставни структури. Анализът на параметрите на кривата време-интензитет /TIC/ позволява количествена оценка на възпалението, което е ключов момент при стадиране и проследяване на заболяването.
Диагностичната, прогностична и мониторираща роля на контраст-усилената мускулно-скелетна ехография продължават да се стандартизират и верифицират в текущи проучвания.
