Введение
Дифференциальная диагностика морфологической структуры узловых образований щитовидной железы имеет первостепенное значение для принятия решения о тактике ведения больного и выбора объема оперативного вмешательства. Разработка и внедрение в клиническую практику в 2009 г. цитологической классификации Bethesda и системы оценки ультразвукового изображения TIRADS значительно улучшили диагностические возможности и унифицировали врачебные заключения [1—3]. Тем не менее чувствительность, специфичность и точность метода тонкоигольной аспирационной биопсии (ТАБ) под контролем УЗИ с последующим цитологическим исследованием не всегда позволяют убедительно диагностировать характер заболевания [4, 5]. Ультразвуковая система TIRADS позволяет лишь только с определенной степенью вероятности предполагать о характере заболевания и определить необходимость ТАБ. Особые диагностические трудности представляет категория IV по системе Bethesda, когда речь идет о дифференциальной диагностике фолликулярных доброкачественных и злокачественных опухолей. Вопрос дооперационной диагностики фолликулярной аденомы (ФА) и фолликулярного рака (ФР) щитовидной железы не решен. В 15—30% случаев диагноз ФА после операции трансформируется в диагноз ФР [6—8]. В связи с этим проводится поиск дополнительных методов исследования, которые могли бы решить вопрос дифференциальной диагностики фолликулярных неоплазий [9].
Оптические методы исследования основаны на способности веществ порождать оптическое излучение или взаимодействовать с ним. Высокая чувствительность, точность, быстродействие и удобство использования для рутинных исследований предопределяют широкое применение оптических методов в диагностике, которые, однако, редко используются в диагностике заболеваний щитовидной железы [10, 11].
Цель исследования — разработка неинвазивного метода дифференциальной диагностики узловых образований щитовидной железы.
Материал и методы
Оптосонография представляет комбинацию методов УЗИ и оптометрии — определение пульсовой и непульсовой оптической плотности. Непульсовая оптическая плотность — это мера непрозрачности слоя вещества для световых лучей, которая равна десятичному логарифму отношения потока излучения (F0), падающего на слой, к ослабленному в результате поглощения и рассеяния потоку (F), прошедшему через этот слой: OD=lg(F0/F). Пульсовая оптическая плотность — локальное изменение гемодинамики при оптическом (инфракрасном) излучении, отражаемое на пульсограммах. Оптическое излучение представляет собой электромагнитные колебания определенного диапазона частот, распространяющихся в пространстве со скоростью, которая для вакуума составляет 3—108 м/с. Оптический диапазон включает: невидимое ультрафиолетовое излучение длиной волны до 380 нм, область видимого излучения — свет длиной волны от 380 до 780 нм и невидимое инфракрасное излучение длиной волны больше 780 нм. Объединение ультрафиолетового, видимого и инфракрасного излучения в общее понятие оптический диапазон оправдывается как однотипностью принципов возбуждения этих излучений, так и общностью методов их индикации и преобразования. Оптическое излучение, применяемое в данной работе, возникает в результате тепловых колебаний самих атомов и молекул, испускающих инфракрасное излучение.
Оптометрию проводили предложенным авторами устройством для диагностики органных заболеваний (патент на изобретение РФ №268777) [12]. Оно включает в себя двухволновой источник света, состоящий из двух светодиодов красного и инфракрасного диапазонов излучения, микропроцессор с автоматическим цифровым преобразователем (АЦП), который выводит показатели на дисплей. Устройство также включает амперметр с АЦП, получающий от фотодиода силу тока, пропорциональную оптической плотности ткани; автоматический блок постобработки с АЦП, который с помощью программного обеспечения проводит анализ данных о пульсовой и непульсовой оптической плотности, сравнивает их с нормой и выводит результат о жизнеспособности ткани, о наличии и характере патологии на трехцветной светодиодной ленте и, кроме того, выводит числовые показатели оптической плотности ткани на дисплей.
УЗИ щитовидной железы выполняли в режиме «серой шкалы» на аппарате Esaote MyLab70 линейным датчиком с частотой 7,5—10 МГц. Дифференциальную диагностику доброкачественных и злокачественных образований щитовидной железы проводили предложенным и разработанным авторами способом (патент на изобретение РФ №2647193) [13].
Оптосонография выполнена 623 больным узловыми образованиями щитовидной железы. Среди них 374 (60%) женщины и 249 (40%) мужчин в возрасте от 19 до 79 лет (средний возраст 64±15 лет). Всем выполнена ТАБ под контролем УЗИ. При цитологическом исследовании в 317 (51%) наблюдениях верифицирован кистозно-коллоидный зоб (ККЗ), в 197 (31,5%) наблюдениях — ФА, в 109 (17,5%) наблюдениях — рак щитовидной железы (РЩЖ).
Все 623 пациента прооперированы. При гистологическом исследовании в 354 (56,8%) наблюдениях верифицирован ККЗ, в 75 (12,0%) наблюдениях — ФА, в 194 (31,2%) наблюдениях — РЩЖ. ФР диагностирован в 120 наблюдениях, папиллярный рак (ПР) — в 70 наблюдениях, недифференцированный рак — в 4 наблюдениях.
Объем оперативного вмешательства и морфологическая структура узловых образований представлены в табл. 1.
Таблица 1. Объем оперативного вмешательства и морфологическая структура узловых образований щитовидной железы
| Объем операции | Морфологическая структура | Всего | ||
| ККЗ | ФА | РЩЖ | ||
| Гемитиреоидэктомия | 169 (27%) | 65 (10,4%) | 54 (9%) | 288 (46%) |
| Тиреоидэктомия | 20 (3%) | 2 (0,3%) | 149 (24%) | 171 (28%) |
| Субтотальная резекция щитовидной железы | 60 (10%) | 8 (1,3%) | 96 (15%) | 164 (26%) |
| Итого | 249 (40%) | 75 (12%) | 299 (48%) | 623 (100%) |
Примечание. Здесь и в табл. 2—5: ККЗ — кистозно-коллоидный зоб, ФА — фолликулярная аденома, РЩЖ — рак щитовидной железы.
Результаты оптосонографии сопоставлены с данными послеоперационного гистологического исследования.
Графические изображения пульсовой оптической плотности фиксировали на пульсограммах в виде амплитуды пульсовых осцилляций (рис. 1—3).
Рис. 1. Пульсограмма при раке щитовидной железы. АПО 44 мм.
Рис. 2. Пульсограмма при кистозно-коллоидном раке. АПО 5 мм.
Рис. 3. Пульсограмма при волликулярном раке. АПО 38 мм.
Результаты и обсуждение
При оптосонографии узловых образований щитовидной железы получены показатели пульсовой и непульсовой оптической плотности. После операции эти показатели сопоставили с морфологической структурой узловых образований (табл. 2 и 3).
Таблица 2. Показатели непульсовой оптической плотности (в мм) в узловых образованиях щитовидной железы (n=623)
| Объект исследования | x±dx y±dy | Sx Sy | Эффект сравнения ∆±d∆; S∆ | T | p |
| ККЗ РЩЖ | 47,5±4,9 16,6±2,8 | 2,1 8,7 | 32,6±2,8 8,6 | 3,8 | <0,05 |
| ККЗ ФА | 47,5±4,9 41,2±0,3 | 2,1 1,4 | 3,93±2,4 0,31 | 12,8 | <0,05 |
| РЩЖ ФА | 16,6±2,8 41,2±0,3 | 8,7 1,4 | 22,6±4,54 0,57 | 39,9 | <0,05 |
Таблица 3. Показатели пульсовой оптической плотности (в мм) в узловых образованиях щитовидной железы (n=623)
| Объект исследования | x±dx y±dy | Sx Sy | Эффект сравнения ∆±d∆; S∆ | T | p |
| ККЗ РЩЖ | 10,0±0,6 44,7±1,8 | 1,2 5,4 | 1,3±2,3 5,1 | –2,1 | <0,05 |
| ККЗ ФА | 10,0±0,6 39,5±4,8 | 1,2 6,1 | –4,9±5,1 10,2 | –2,6 | <0,05 |
| РЩЖ ФА | 44,7±1,8 39,5±4,8 | 5,4 6,1 | –8,1±2,6 5,0 | –1,3 | >0,05 |
Максимальные средние значения непульсовой оптической плотности обнаружены в ККЗ — 47,5±4,9 мм, при РЩЖ они минимальны — 16,6±2,8 м), при ФА составили 41,2±0,3 мм. Эти различия непульсовой оптической плотности оказались статистически значимыми (p<0,05) по всем сравниваемым объектам исследования (ККЗ и РЩЖ, ККЗ и ФА, РЩЖ и ФА).
Максимальные средние значения пульсовой оптической плотности обнаружены в злокачественных опухолях (44,7±1,8 мм), минимальные — в ККЗ (10,0±0,6 мм), при ФА они составили 39,5±4,8 мм. Статистически значимые различия при исследовании пульсовой оптической плотности выявлены только при сравнении ККЗ с РЩЖ и ККЗ с ФА (p<0,05). Различия в значениях пульсовой оптической плотности РЩЖ и ФА несущественны (p>0,05).
Поскольку одной из главных проблем на дооперационном этапе является дифференциальная диагностика фолликулярной неоплазии (IV категория по системе Bethesda, 2009) мы сравнили пульсовую и непульсовую оптическую плотность ФА и ФР щитовидной железы (табл. 4).
Таблица 4. Показатели непульсовой и пульсовой оптической плотности (в мм) в фолликулярных опухолях (n=195)
| Объект исследования | x±dx y±dy | Sx Sy | Эффект сравнения ∆±d∆; S∆ | T | p |
| Непульсовая оптическая плотность | |||||
| ФР ФА | 14,2±2,8 41,2±0,3 | 0,57 7,1 | 6,05±3,59 0,45 | 13,54 | <0,05 |
| Пульсовая оптическая плотность | |||||
| ФР ФА | 47,17±3,9 39,5±4,8 | 1,83 6,1 | 25,81±13,31 1,68 | 15,39 | <0,05 |
Примечание. ФР — фолликулярный рак.
Полученные данные свидетельствуют о статистически значимых различиях как непульсовой, так и пульсовой оптической плотности в ФА и ФР (p<0,05). В связи с этим предложенный нами метод может улучшить дифференциальную диагностику доброкачественных и злокачественных фолликулярных опухолей на дооперационном этапе.
Были рассчитаны чувствительность, специфичность и точность оптосонографии в дифференциальной диагностике узловых образований щитовидной железы. Чувствительность оптосонографии в диагностике РЩЖ составила 0,75, специфичность — 0,62, точность — 0,67, в диагностике ФА — соответственно 0,85, 0,62, 0,73, в диагностике ККЗ —0,62, 0,61, 0,7. В табл. 5 представлены значения рассчитанных показателей чувствительности, специфичности и точности измерения непульсовой и пульсовой оптической плотности, УЗИ и цитологического метода исследования в дифференциальной диагностике узловых образований щитовидной железы.
Таблица 5. Показатели чувствительности, специфичности, точности при различных методах исследования
| Методы исследования и морфологическая структура | РЩЖ | ФА | ККЗ | ||||||
| чувствительность | специфичность | точность | чувствительность | специфичность | точность | чувствительность | специфичность | точность | |
| Цитологическое исследование | 0,89 | 0,53 | 0,64 | 0,71 | 0,53 | 0,60 | 0,78 | 0,53 | 0,64 |
| УЗИ | 0,50 | 0,48 | 0,39 | 0,63 | 0,41 | 0,50 | 0,81 | 0,41 | 0,55 |
| Непульсовая оптическая плотность | 0,93 | 0,83 | 0,85 | 0,94 | 0,73 | 0,84 | 0,8 | 0,73 | 0,77 |
| Пульсовая оптическая плотность | 0,99 | 0,80 | 0,88 | 0,97 | 0,71 | 0,84 | 0,79 | 0,71 | 0,76 |
Оптосонография имеет высокую чувствительность, специфичность и точность в дифференциальной диагностике узловых образований щитовидной железы, что позволяет использовать ее как дополнительный метод при верификации диагноза на дооперационном этапе. Оптосонография — неинвазивный метод исследования, не занимает много времени, не является дорогостоящим. Метод безвреден как для пациента, так и для врача, биологически безопасен. Эти важные качества позволяют использовать его для экспресс-диагностики и скринингового исследования при заболеваниях щитовидной железы. В некоторых случаях метод, возможно, улучшит дифференциальную диагностику фолликулярных злокачественных и доброкачественных опухолей.
Заключение
Непульсовая оптическая плотность различается в ККЗ и ФА, ККЗ и РЩЖ, ФА и РЩЖ. Пульсовая оптическая плотность различается в ККЗ и ФА, ККЗ и РЩЖ, но не различается в ФА и РЩЖ. Непульсовая и пульсовая оптическая плотность различна в ФА и ФР щитовидной железы. Оптосонографию можно использовать как дополнительный метод исследования в дифференциальной диагностике фолликулярных неоплазий щитовидной железы. Чувствительность оптосонографии в диагностике РЩЖ составляет 0,75, специфичность — 0,62, точность — 0,67.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.