В последние годы все технологии лучевой диагностики, традиционно используемые в онкологии, интенсивно развиваются. Лучевая диагностика представляет собой науку об использовании излучения для изучения структуры и функций нормальных и патологически измененных органов и систем человека с целью предотвращения и обнаружения заболеваний [1].

Лучевая диагностика в онкологии направлена на решение ряда фундаментальных задач, включая раннее выявление онкологических заболеваний, их диагностику, определение стадии развития и оценку результатов лечения.

Лучевая диагностика сегодня объединяет 5 основных методов:

1) рентгенодиагностику;

2) компьютерную томографию (КТ);

3) многофотонную томографию (МФТ);

4) ультразвуковое исследование (УЗИ);

5) радионуклидную диагностику (РНД).

Рентгенологическая диагностика

Наука рентгенология названа в честь профессора Вюрцбургского университета Вильгельма Конрада Рентгена, открывшего 8 ноября 1895 г. рентгеновские снимки, которые позже были названы его именем. В 1901 г. Рентген получил первую Нобелевскую премию по физике за свое открытие [2]. Впоследствии наука, изучающая воздействие рентгеновских лучей на организм, получила название «рентгенология». В.К. Рентген не подавал заявку на патент и подарил свое открытие всему человечеству. Разработка и внедрение рентгеновского метода — настоящая революция в медицине. Первый в России рентгеновский аппарат создан выдающимся изобретателем А.С. Поповым и использовался для идентификации посторонних предметов в Кронштадтском военно-морском госпитале. Подобное устройство работало и на крейсере «Аврора». В 1918 г. в Петрограде основали первый научно-исследовательский рентгеновский институт, первым президентом которого стал проф. А.Ф. Иоффе, вице-президентом и заведующим кафедрой биомедицины — проф. М.И. Неменова. Существует 2 метода рентгенологического исследования — рентгеноскопия и рентгенография [3].

Рентгеноскопия представляет собой метод рентгеновского исследования, при котором рентгеновские лучи попадают на соответствующий приемник изображения, а полученное изображение отображается на экране монитора. Основное преимущество рентгеноскопии — возможность оценить функцию органа, поскольку исследование проводится в режиме реального времени. К недостаткам этого метода можно отнести высокую лучевую нагрузку, потому что в отличие от рентгеновских лучей пациент дольше подвергается рентгеновскому облучению.

Рентгенография — метод рентгенологического исследования, при котором изображение объекта проецируется на кассету с пленкой, т.е. это статичное изображение.

Компьютерная томография

КТ — метод послойного рентгенологического исследования органов и тканей. Авторы этого метода Г. Хаундсфилд и А. Кормак получили Нобелевскую премию в 1979 г. за свою разработку.

В современной клинической практике широко используются спиральные мультидетекторные сканеры — мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ). Принцип работы компьютерного томографа заключается в том, что интересующая врача область человеческого тела сканируется узким рентгеновским лучом. Детекторы измеряют степень своего ослабления, сравнивая количество фотонов до и после прохождения через исследуемый объект или зону исследования. Результаты измерений передаются в компьютер, с которого рассчитываются коэффициенты ослабления излучения для каждой проекции по закону поглощения [4].

Многофотонная томография

МФТ является эффективным инструментом для неинвазивных исследований кожи in vivo [5]. Этот метод, основанный на двух- или трехфотонном возбуждении флуорофоров, позволяет исследовать трехмерное распределение флуорофоров в толстых биологических образцах. Используется для дифференциации типов базально-клеточного рака кожи, доброкачественных новообразований кожи и меланоцитарных невусов [6, 7].

Ультразвуковое исследование

Ультразвук — это неинвазивный метод диагностики с использованием ультразвуковых волн с частотой от 1 до 20 МГц. Метод используется в дерматоонкологии для дифференциальной диагностики злокачественных и доброкачественных новообразований кожи.

Радионуклидная диагностика

РНД — один из методов лучевой диагностики, основанный на внешней радиометрии излучения, исходящего от органов и тканей после введения радиофармпрепаратов (РФП) непосредственно в организм пациента. Радионуклидная визуализация основана на обнаружении излучения, испускаемого радиоактивным веществом у пациента. РФП — фармакологическое соединение с индивидуальной фармакокинетикой в организме. Каждая молекула этого соединения также помечена гамма-излучающим радионуклидом. Однако РФП не всегда является химическим веществом, он также может быть клеткой, например эритроцитом, который помечен гамма-излучателем. Есть много радиофармпрепаратов. Отсюда разнообразие методологических подходов к радионуклидной диагностике, когда использование конкретного запроса предложений предписывает конкретную методологию исследования. С точки зрения технической поддержки можно выделить 3 группы методов исследования радионуклидов [4]:

1) радиометрия — информация, представленная в виде чисел и сопоставленная с общепринятой нормой. Как правило, таким образом исследуются медленно протекающие физиологические и патофизиологические процессы в организме (например, функция щитовидной железы по поглощению йода);

2) радиография (гамма-хронография) — используется для изучения быстро протекающих процессов, например прохождения крови с введенным радиофармпрепаратом по камерам сердца (радиокардиография), выделительной функции почек (радиоренография); информация представлена в виде кривых «активность—время»;

3) гамма-томография — используется для получения изображений органов и систем организма. Она представлена 4 основными вариантами:

— сканирование — сканер можно использовать для проведения радиометрии в любой точке исследуемой области и нанесения информации на бумагу в виде линий разного цвета и частоты. Получается статичное изображение органа;

— сцинтиграфия — с помощью быстродействующей гамма-камеры можно следить за динамикой процессов прохождения и накопления РФП в организме. Гамма-камера может получать информацию очень быстро (с частотой до 3 кадров в 1 с), поэтому становится возможным динамическое наблюдение, например исследование костно-суставной системы для определения метастатического поражения скелета (остеосцинтиграфия);

— однофотонная эмиссионная компьютерная томография — вращение детектора вокруг объекта, с ее помощью можно получить срезы исследуемого органа, что значительно увеличивает разрешение гамма-атомографии [8];

— позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) — метод, основанный на использовании радиофармпрепаратов, меченных радионуклидами, излучающими позитроны. Попадая в тело, позитроны взаимодействуют с ближайшими электронами (аннигиляция), создавая 2 гамма-кванта, которые рассеиваются в противоположных направлениях под углом 180°. Это излучение регистрируется томографами по принципу «встречи» с очень точными топическими координатами. Недавно в клиническую практику внедрены комбинированные аппаратные системы, например позитронно-эмиссионный томограф в сочетании с компьютерным томографом (ПЭТ-КТ). В этом случае и изотопное исследование (функциональная информация), и компьютерная томография (структурная и анатомическая информация) проводятся за одну процедуру. Особое место в радионуклидной диагностике занимает метод радиоконкурентного анализа (РНД in vitro). Одним из наиболее перспективных направлений метода является поиск в организме так называемых онкомаркеров для раннего выявления онкологических заболеваний [9].

В современных условиях можно говорить о формировании определенных направлений лучевой диагностики, которые реализуются на разных этапах оказания онкологической помощи. Эти области включают:

1) раннюю (доклиническую) диагностику новообразований или скрининг на онкологические заболевания;

2) оценку патологических изменений органов и тканей с использованием неинвазивных лучевых технологий;

3) интервенционные радиологические процедуры, т.е. малоинвазивные лечебно-диагностические мероприятия под контролем различных радиационных технологий.

Решение каждой из перечисленных задач применительно к конкретному патологическому процессу также требует использования различных радиационных технологий или их комбинаций.

Однако если раньше преобладал принцип последовательного перехода от простого к более сложному методу в лучевой диагностике, то в последние годы все большее распространение получил принципиально иной подход. Он заключается в выборе наиболее эффективных, в том числе самых дорогих, методик или их комбинации для достижения наиболее быстрого и эффективного результата [10–12]. Типичным примером в этой области является использование ПЭТ с последующей КТ или МРТ для оценки распространенности опухолевого процесса на уровне всего организма [13, 14]. Такой подход неизбежно приводит к серьезным структурным изменениям как в самой лучевой диагностике, так и в онкологической практике в целом.

В последние годы активно развиваются все лучевые технологии диагностики и определения стадии новообразований кожи. В то же время заболеваемость раком кожи во всем мире неуклонно растет. Годовой прирост составляет от 3 до 10%. В структуре онкологической заболеваемости населения Российской Федерации в 2018 г., за исключением меланомы, злокачественные новообразования кожи заняли второе место — 11,7% онкобольных. При этом 81,3% пациентов идентифицированы в I стадии, 15,8% — во II, 1,9% — в III и 0,5% — в IV. Летальность в 1-й год после постановки диагноза составила 0,6%.

Дерматоонкология как раздел дерматологии занимается исследованием, диагностикой и лечением доброкачественных и злокачественных новообразований кожи, при этом в практике за основу берется знание этиоморфологических характеристик определенной нозологической формы поражения кожи. Обычно к дерматологу или косметологу пациент обращается не с жалобами на наличие новообразований на коже, а с косметическими дефектами или субъективными ощущениями. Сейчас роль врачей, дерматологов и косметологов в диагностике и определении тактики лечения новообразований кожи значительно возросла. Это связано с ростом как значительного количества этих заболеваний, так и грамотности населения, активным внедрением информационных технологий и, прежде всего, интернета в нашу повседневную жизнь [15–18].

Важную роль в правильной интерпретации данных, полученных при обследовании, играют клинический опыт врача и соблюдение методики визуального и инструментального исследования. Игнорирование этих законов может привести к диагностической ошибке, часто с трагическими последствиями. По этой причине дерматолог и косметолог должны проявлять онкологическую бдительность и обследовать всю кожу и видимые слизистые оболочки пациента как при подозрении на кожное новообразование, так и при лечении пациента с другими недугами [19–22]. Особое значение для онкологов имеет ежегодное и неуклонное увеличение количества злокачественных новообразований кожи, особенно плоскоклеточного и базально-клеточного рака. Согласно данным литературы, из 1 млн новых случаев немеланомного рака кожи, диагностированных в 2018 г., 65 тыс. случаев закончились смертью больных. Важно отметить, что при выявлении злокачественной меланомы 60 тыс. из 280 тыс. пациентов умерли [23].

Эти статистические данные отражают стремительный рост заболеваемости раком кожи за последние 30 лет. Ранняя диагностика рака кожи может снизить вероятность метастазирования и смерти. Это особенно важно для меланом кожи, так как 5-летняя выживаемость при локальных поражениях кожи снижается с 99 до 20% при наличии системных метастазов [24].

Одним из методов диагностики рака кожи остается дерматоскопический, за которым следуют биопсия и гистологическое исследование. Однако этот метод диагностики рака кожи может быть неточным. Дерматоскопия — это быстрый и недорогой метод, который используют многие дерматологи для оценки кожных повреждений, поскольку он позволяет лучше визуализировать паттерны и патогномоничные признаки. Следует отметить, что дерматоскопия позволяет дифференцировать новообразования кожи с точностью до 90%. Несмотря на то что биопсия и гистологическое исследование новообразований кожи являются «золотым стандартом» диагностики рака кожи, у них есть свои недостатки. Во-первых, биопсия — это инвазивный метод диагностики, а во-вторых, интерпретация гистологической картины не всегда однозначна [25]. По данным разных авторов, расхождение диагноза по гистологической картине в отношении пигментных новообразований составляет 14%, особенно на ранней стадии развития новообразований, где специфическая чувствительность метода достигает всего 30% [26]. В целях повышения точности диагностики разработано множество инновационных методов обнаружения рака кожи. Так, новые методы диагностики менее инвазивны, чем биопсия. Эти методы включают:

1) конфокальную лазерную сканирующую микроскопию кожи — неинвазивный метод УЗИ кожи, позволяющий получить изображение тканей с высоким разрешением и различать структуры эпидермиса, дермы и подкожно-жировой клетчатки в нормальных и патологических условиях. Кроме того, с помощью этого метода можно получать качественные контрастные изображения и на их основании объективно регистрировать морфологические и функциональные изменения кожи на клеточном уровне. Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия позволяет поднять диагноз на более высокий уровень, что открывает возможности для неинвазивной оценки состояния кожи. Этот метод имеет большое диагностическое значение в дерматологии для дифференциальной диагностики пигментных новообразований кожи на ранних стадиях. Конфокальная микроскопия кожи с лазерным сканированием была представлена в дерматологии в 1990-х гг. и служила предметом многих исследований, оценивающих ее ценность для диагностики рака кожи, хирургического картирования и интраоперационной оценки тканей in vivo [27].

В конфокальной лазерной сканирующей микроскопии кожи в устройстве используется точечный лазерный источник света, направленный на образец ткани. Отраженный свет обрабатывается, и создается объемное изображение, характеризующее клеточную структуру вместе с гистологическим исследованием [28].

Оптическая конфокальная томография (ОКТ) — еще одна технология в ближнем инфракрасном диапазоне для визуализации кожи. ОКТ впервые представлена в дерматологии в 1997 г. после того, как стала популярным инструментом визуализации сетчатки в офтальмологии [29, 30]. ОКТ использует неионизирующий свет ближнего инфракрасного диапазона для создания двумерных поперечных изображений микроструктуры ткани в реальном времени. Обычные ОКТ ограничены глубиной 470 мм и имеют разрешение по горизонтали от 7,5 до 15 мм. ОКТ позволяет получать более глубокие изображения, но не может показать структуру отдельных ячеек. ОКТ используют для диагностики базально-клеточного рака, особенно поверхностного;

2) высокочастотный ультразвук — один из распространенных методов визуализации. Высокочастотный ультразвук с частотой >15 МГц используют для измерения глубины рака кожи, предоперационного картирования границ рака кожи, оценки метастазов в локальных лимфатических узлах и даже для диагностики рака кожи. По мере увеличения частоты звуковых волн разрешение изображения улучшается, и кожа может отображаться более подробно. Ультразвук может достигать глубины 60 мм с помощью одного зонда, делая видимыми более глубокие структуры. Благодаря линейным датчикам ультразвук также обеспечивает доступ к труднодоступным участкам кожи, таким как внутреннее ухо или межпальцевые промежутки ступней [28].

Лучевая терапия (ЛТ) — это лечение ионизирующим излучением, которое в основном используют для повреждения опухолевых клеток и предотвращения их роста и деления. Уже более 100 лет ЛТ применяется для лечения различных видов рака как самостоятельно, так и в сочетании с другими методами [31].

ЛТ применяют для лечения не только злокачественных, но и доброкачественных опухолей. В определенных местах и на определенных стадиях заболевания ЛТ является альтернативой хирургическому лечению.

Современная ЛТ состоит из 4 этапов — консультация лучевого терапевта, предлучевая подготовка, дозиметрический расчет (планирование лечения) медицинским физиком совместно с врачом и проведение сеанса лучевой терапии.

В зависимости от количества сеансов лечения и дозы разового фокуса ЛТ делится на классическую и стереотаксическую. В основе классической ЛТ лежит лечение, которое проводят в течение нескольких недель, при этом облучаемому объему дают дозу от 1,5 до 3,0 Гр на фракцию. Стереотаксическая радиохирургия — это высокоточная лучевая техника, при которой новообразование разрушается под воздействием высоких доз радиации с минимальным воздействием на окружающую здоровую ткань. Облучение проходит по 1–5 фракциям. Существует 2 типа стереотаксической радиохирургии: стереотаксическая радиохирургия опухолей головного мозга (SRS) и экстракраниальная стереотаксическая лучевая терапия (SBRT).

Во время ЛТ используют различные устройства для иммобилизации пациента, каждое из которых подбирают индивидуально с учетом конкретных физиологических и анатомических характеристик пациента. Поэтому крайне важна качественная иммобилизация: положение пациента от фракции к фракции следует повторять с точностью до 2–3 мм.

ЛТ основана на использовании различных типов ионизирующего излучения (рентгеновские лучи, гамма-лучи, тормозное излучение электронов, нейтронов, протонов и тяжелых ионов). Излучение может применяться наружно и внутрь. При методе внутреннего облучения (брахитерапия) источник излучения находится внутри очага поражения [32].

В большинстве случаев современная ЛТ сегодня проводится с помощью линейного ускорителя электронов, который оснащен встроенным многолепестковым коллиматором. Облучение осуществляется тормозным излучением большой энергии. С помощью современного линейного ускорителя электронов даже небольшие цели могут быть облучены высокой дозой и с точностью до 1 мм за несколько минут с контролем изображения. Изображения получаются непосредственно перед экспонированием. Механизм действия ЛТ заключается в том, что радиация повреждает опухолевые клетки и прекращает их способность к размножению. Это происходит из-за прямого повреждения ДНК или других жизненно важных клеточных связей, а также из-за косвенного разрушения образующимися свободными радикалами [33]. Однако здоровые клетки, которые также подвергаются облучению в процессе лечения, обладают большей способностью к регенерации. ЛТ также применяют в дерматологии как для радикального, так и для паллиативного лечения. В первом случае ЛТ применяют для разрушения патологического образования и снижения риска его рецидива после хирургического или химиотерапевтического лечения рака. Во втором случае с помощью ЛТ можно уменьшить боль путем уменьшения размера опухоли. В дерматологии ЛТ чаще всего используют в следующих случаях немеланомного рака кожи: базально-клеточная карцинома, плоскоклеточная карцинома и карцинома Меркеля.

Базально-клеточная карцинома представляет собой наиболее распространенный тип рака кожи. Даже злокачественная опухоль редко дает метастазы. ЛТ используют в качестве основного лечения в случаях, когда операция невозможна, опухоли большого размера и очаги локализуются в критических областях, таких как нос или ушная раковина. При применении ЛТ у пациентов с базально-клеточной карциномой после операции снижается риск ее рецидива.

Плоскоклеточный рак — второй по распространенности рак кожи, отличается значительной способностью к метастазированию. В этом случае ЛТ также можно использовать в качестве основного или дополнительного лечения. У пациентов с метастазами в лимфатических узлах облучение этих областей используется как альтернатива хирургическому вмешательству.

При карциноме Меркеля, заболевании с высоким уровнем смертности, ЛТ обычно применяют только в дополнение к хирургическому вмешательству.

ЛТ используют в ряде других случаев, включая кожную T-клеточную лимфому, центральную фолликулярно-клеточную лимфому, периферическую лимфому, 2 типа B-клеточной лимфомы и саркому Капоши.

Меланома кожи — наиболее злокачественное кожное заболевание, обладающее низкой радиационной чувствительностью. Хирургическое удаление опухоли — «золотой стандарт» лечения. ЛТ следует рассматривать как лечение только в исключительных случаях, например при неоперабельной первичной опухоли или злокачественном лентиго. Во всех остальных случаях ЛТ используют как паллиативный метод или для воздействия на метастазы в лимфатических узлах и головном мозге [34–36].

Представляем 2 клинических случая успешного использования ЛТ при лечении базально-клеточного рака и B-клеточной лимфомы кожи.

Клинический случай 1

Пациентка Б., 82 лет, обратилась с жалобами на образование на коже теменной области справа. Давность новообразования уточнить затрудняется. В динамике отмечала медленный рост данного новообразования, субъективно без особенностей. Причиной обращения пациентки явилась травматизация данного образования 1 мес назад, быстрый рост новообразования и периодическое кровотечение.

Сопутствующие заболевания: гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца.

Аллергоанамнез не отягощен.

Наследственность не отягощена.

Локальный статус: на коже правой теменной области узел диаметром до 8 см. Кожа вне очагов поражения без видимых изменений (рис. 1, а).

Рис. 1. Пациентка Б. Базалиома кожи теменной области справа до лечения (а), в процессе курса радиохирургии (б), регресс образования спустя 1 мес после радиохирургии (в).

Диагноз: базалиома кожи теменной области справа T2N0M0.

Дообследование 08.10.19. КТ головного мозга: КТ-признаки атеросклеротических изменений магистральных сосудов головного мозга. Образование в мягких тканях головы, над правой теменной костью. 14.10.19 цитологическое исследование: солидный вариант базально-клеточного рака кожи.

Проведено лечение: адаптивная радиохирургия SBRT по методике IGRT, RapidArc базалиомы кожи теменной области справа (с 4 ноября по 23 декабря 2019 г. на аппарате Varian EDGE Radiosurgery system). На фоне лечения отмечено уменьшение размера опухоли (см. рис. 1, б, в).

Регресс базалиомы кожи теменной области справа спустя 1 мес после радиохирургии.

Клинический случай 2

Пациент С., 53 лет, обратился с жалобами на появление высыпаний на коже в области лба. Субъективно без особенностей.

Сопутствующие заболевания: моноклональная гаммапатия неопределенного значения от 2000 г., динамическое наблюдение; 2008 г. — B-клеточная лимфома low grade, первично диссеминированная, динамическое наблюдение, прогрессия с вовлечением кожи головы от января 2019 г.

Из анамнеза заболевания: с 2000 г. отмечено увеличение уровня иммуноглобулинов. В 2005 г. в Италии установлен диагноз: моноклональная гаммапатия неопределенного значения (MGUS), по поводу которого осуществлялся регулярный мониторинг каждые 6 мес. В трепанобиоптате костного мозга в 2008 г. 27% лимфоидных клеток, в 2011 г. — 45%. По данным ПЭТ-КТ и последующих КТ умеренная лимфоаденопатия с низким накоплением. По данным биопсии левого пахового лимфатического узла верифицирована B-зрелоклеточная лимфома low grade CD19+CD20+CD10-CD5- (SLL). Несмотря на наличие CD38+ (неблагоприятный прогностический маркер), состояние оставалось стабильным и пациент не нуждался в терапии. В январе 2019 г. появились высыпания на лбу в незначительном количестве, в дальнейшем они стали увеличиваться в размерах. Общий, биохимический анализы крови от 10.09.19 в норме, общий белок 79 г/л, альбумин 56,4%, в гамма-зоне глобулины 24,2% (2,25 г/дл при норме 0,75–1,35 г/дл). Выполнена биопсия кожи, изменения верифицированы как проявления B-клеточной лимфомы. В апреле 2020 г. проведена эксцизионная биопсия элементов на коже правой височной и теменной областей.

Гистологическая картина: инфильтраты представлены CD20, PAX-5, Bcl-2-позитивными B-лимфоцитами с примесью CD3-позитивных T-лимфоцитов. Экспрессия CD5 и CD43 на T-лимфоцитах. Экспрессия Cyclin D1 в единичных клетках. Экспрессия CD10 отсутствует. Ki-67 5%. Экспрессия lambda только на плазматических клетках, экспрессия kappa на плазматических клетках и большинстве B-лимфоцитов. Морфологическая картина и иммунофенотип более всего соответствуют первичной кожной B-клеточной лимфоме маргинальной зоны.

Пациент консультирован гематологом, заключение от 10.05.20: общее состояние удовлетворительное. На коже волосистой части головы геморрагические пятна неправильной формы, красно-синюшного цвета, множественные, сливающиеся, остальные кожные покровы и видимые слизистые оболочки чистые (рис. 2, а, б). Периферические лимфатические узлы: верхнешейные и подмышечные с двух сторон до 1 см, паховые с двух сторон множественные от 2 до 3,5 см, печень и селезенка не пальпируются.

Общий и биохимический анализы крови от 10.05.20 в норме, включая ЛДГ. Общий белок 80,8 г/л, гамма-глобулины 31,3% (25,29 г/л). FLC в сывороточной крови: kappa 7,10 (3,25–15,81), lambda 1,27 (3,23–28,65), kappa/lambda 5,5748. FLC в моче в пределах нормальных значений.

Рис. 2. Пациент С. В-клеточная лимфома кожи до лечения (а, б), спустя 3 мес после лучевой терапии (в).

ПЭТ/КТ от 19.05.20: наличие очагов умеренной патологической метаболической активности, характерной для 18F-FDG-позитивного неопластического процесса в лимфатических узлах по обе стороны диафрагмы, изменения в рамках лимфопролиферативного заболевания. Образование в правой половине подковообразной почки с maxSUV 4,2 размером 26×23×33 мм с наличием полости распада до 18 мм и признаками инвазии в ипсилатеральную лоханку.

Лечение: с 1 по 24 июля 2020 г. на линейном ускорителе Varian EDGE Radiosurgery system по технологии RapidArc IGRT проведена ЛТ на пораженные участки кожи лба с переходом на зону волосистой части головы и область бровей в режиме РОД 2,0 Гр 18 фракций до СОД 36,0 Гр. Лечение перенес удовлетворительно. К концу лучевой терапии высыпания частично регрессировали (см. рис. 2, в).

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.