Опухолевое поражение органов грудной клетки, особенно легкого, остается одной из наиболее острых проблем онкологии. Рак легкого продолжает занимать ведущее место в структуре заболеваемости злокачественными новообразованиями экономически развитых стран, в том числе России [1, 2]. Чаще всего (в 69,1%) опухоль выявляется в III—IV стадии. При этом опухоль быстро метастазирует (нередко диагностируется уже при наличии метастазов), инфильтрирует смежные органы и характеризуется чрезвычайно злокачественным течением с плохим прогнозом.

Опухоли средостения встречаются значительно реже, в структуре онкологических заболеваний составляют 3—6%, до 60% из них злокачественные [3, 4]. Диагностические ошибки при опухолях средостения достигают 20—60% [3—7].

Только своевременная и точная диагностика опухолей легкого и средостения могут улучшить результаты лечения и прогноз для жизни у этих пациентов. В связи с развитием торакальной онкохирургии [3, 4, 8, 9] возможность хирургического лечения опухолей средостения еще больше повышает значение данных об истинной распространенности опухолевого процесса.

Ведущую роль в диагностике опухолей органов грудной клетки играют методы лучевого исследования и фиброэндоскопические методы. Уточнение местной распространенности опухолевого процесса на дооперационном этапе позволяет выбрать адекватный вид лечения у этих пациентов (хирургическое, химиолучевое, комбинированное), а при выборе хирургического лечения — планировать объем операции. Однако до сих пор количество ошибок при определении распространенности опухолей органов грудной клетки достаточно высоко.

Одна из сложных задач диагностики — выявление поражения грудной стенки опухолевым процессом.

Многие европейские хирурги (до 20%) рассматривают поражение грудной стенки как одну из причин нерезектабельности опухоли легкого [10]. Среди оперированных больных частота прорастания грудной стенки составляет от 4—5% [11] до 8% [12, 13]. Как правило, диагностировать прорастание опухоли в грудную стенку можно лишь при торакотомии. Нередко у таких больных торакотомия оказывается пробной [11, 14].

Для выявления прорастания опухоли легкого и средостения в грудную стенку рентгенологическое исследование органов грудной клетки малоинформативно, не всегда при этом помогает использование КТ и МРТ [2, 11, 15].

В последние годы определенное место в диагностике вовлечения в опухолевый процесс грудной стенки заняло ультразвуковое исследование (УЗИ).

Выявлению врастания периферического рака легкого в грудную стенку посвящены исследования японских авторов [16—20]. Эхография оказалась наиболее эффективным методом диагностики инфильтрации грудной стенки и определения ее характера [19, 20]. Отмечено преимущество УЗИ перед К.Т. Последняя выявляет вовлечение грудной стенки в опухолевый процесс в 20—87% наблюдений, причем из-за большого количества ложноположительных результатов специфичность метода не превышает 59% [13, 16, 17, 20, 21]. УЗИ у этих больных позволяет диагностировать прорастание опухоли в грудную стенку от 62% [16, 17] до 100% [20]. В работах европейских и отечественных авторов последних лет подтверждена высокая эффективность УЗИ в определении вовлечения грудной стенки в опухолевый процесс при раке легкого [22—24]. Большая эффективность УЗИ обусловлена возможностью использования функционального признака прорастания — неподвижности опухоли при дыхании.

Возможности УЗИ в изучении местной распространенности опухолей средостения описаны в единичных публикациях. Если опухоль неподвижна при дыхании и опухолевая ткань видна в структурах грудной стенки, диагностируют прорастание последней [25].

Однако, несмотря на высокую эффективность метода, УЗИ не всегда используется для исследования взаимоотношения опухоли легкого и средостения с грудной стенкой.

Цель исследования — усовершенствовать метод УЗИ и разработать семиотику прорастания опухолей легкого и средостения в грудную стенку.

В исследование были включены 270 больных (мужчин  — 168, женщин — 102) в возрасте от 14 до 84 лет, получивших хирургическое лечение с 1992 по 2011 г. в МНИОИ им. П.А. Герцена. Из них с опухолями средостения — 154 (57%) и периферическим раком легкого — 116 (43%).

УЗИ при опухолях легкого и средостения выполняли с применением датчиков, работающих в реальном масштабе времени в режиме серой шкалы на аппаратах Aloka SSD-650 (Япония), Acuson-128 XP/10 (США), Орион (фирма «Филипс», Германия), Sonoline Antares (фирма «Siemens», Германия). Использовали конвексные и линейные датчики электронного сканирования частотой 3; 3,5; 4; 5 и 7 МГц, работающие в масштабе реального времени, а также датчики со сменяющейся частотой 2,5—5; 3,67—8,0 и 5,0—10,0 МГц (Sonoline Antares).

В норме, установив датчик на поверхность грудной клетки, мы получаем отображение мягких тканей, костного каркаса грудной стенки и границы плевра—легкое; в переднем средостении кзади от грудины визуализируется сердце.

В зависимости от характера взаимоотношения опухоли с грудной стенкой можно выделить следующие варианты получаемой ультразвуковой картины: 1) отсутствие связи — вовлечения в опухолевый процесс нет; 2) подрастание или спаечный процесс — вовлечение в опухолевый процесс может быть; 3) врастание, прорастание — вовлечение в опухолевый процесс есть.

Для диагностики прорастания опухоли легкого или средостения в грудную стенку линейный или конвексный датчик электронного сканирования с частотой 3—7,5 МГц устанавливали перпендикулярно поверхности кожи по оси тела в месте предполагаемого прилежания опухолевого узла к грудной стенке. При опухолях легкого и средостения место определяли с учетом локализации опухоли по данным рентгенологического исследования. У части больных предположить место прорастания опухоли в грудную стенку помогал опрос: оно обычно соответствовало месту боли. Этот признак более характерен для опухолей легкого. При опухолях средостения, даже при массивном поражении грудной стенки, болевой симптом нередко отсутствует или выражен слабо.

После визуализации опухоли пациента просили несколько раз глубоко вдохнуть и выдохнуть. Для диагностики вовлечения грудной стенки в опухолевый процесс использовали следующие три признака:

1) неподвижность опухоли относительно грудной стенки при дыхании. В качестве неподвижной «точки отсчета» принимали ребро или ребра, расположенные ближе всего к узлу;

2) опухолевая инфильтрация мягких тканей грудной стенки. Определяли по наличию в межреберных мышцах, а у части больных и кнаружи от ребер (реже от грудины), структур, идентичных нижележащему опухолевому узлу (рис. 1);

3) деструкция костей (чаще ребер, реже краевого отдела грудины) и замещение их опухолевой тканью. При прорастании опухоли в ребра наблюдали три типа изменений (рис. 2):

— повышение звукопроводимости кости. В связи с этим за ребром нет акустической тени (см. рис. 2, а). У части больных также возможно осмотреть пораженную кость на всю толщину, ее структура вследствие замещенья опухолевой тканью идентична структуре окружающей опухоли;

— изменение контура кости. Наружная поверхность кости может быть неровной, а у части больных удается визуализировать и ее невидимую в норме внутреннюю поверхность вследствие повышения звукопроводимости. При этом остатки костной структуры ребра выглядят как гиперэхогенное кольцо в толще опухоли с ровными или неровными контурами (см. рис. 2, б);

— полное исчезновение пораженного участка ребра (см. рис. 2, в).

Наличие любого из этих признаков было основанием для заключения о вовлечении грудной стенки в опухолевый процесс. Обнаружение второго и/или третьего признака позволяло более детально описать характер прорастания (глубину, протяженность, степень вовлечения структур грудной стенки).

Отсутствие прорастания опухоли в грудную стенку констатировали, если при УЗИ имелся любой из следующих вариантов эхографической картины:

— опухоль видна при УЗИ, но подвижна относительно грудной стенки при дыхании (рис. 3);

— в мягких тканях грудной стенки рядом с видимым образованием отсутствует ткань, сходная по эхоструктуре с опухолевой, нет деструкции костей;

— опухолевый узел не виден при УЗИ. Это свидетельствует о наличии воздушной легочной ткани между опухолью и грудной стенкой и, следовательно, об отсутствии связи между ними.

При раке легкого чаще всего достаточно определить дыхательную подвижность опухоли относительно ребер, а признак «подвижность при перемене положения тела» имеет значение в единичных случаях.

При локализации опухоли в переднемедиальном отделе легкого и при опухолях средостения из-за преимущественно загрудинной локализации процесса прорастание в грудную стенку нередко происходит ретростернально. Дыхательная подвижность опухоли относительно ребер при этом обусловлена наличием нормальной физиологической подвижности ребер относительно грудины при дыхании. При повороте пациента на бок опухоль, не будучи связана с грудной стенкой, смещается вниз под действием силы тяжести вместе с органами средостения. При дыхании в положении больного на боку степень смещения опухоли меняется. За «неподвижную точку отсчета» при этом принимают край грудины. Подвижность опухоли не зависит от ее величины: при интактности грудной стенки смещаются опухоли гигантского размера, при инвазии неподвижны небольшие новообразования.

Наличие связи диагностируют по неподвижности опухоли относительно ребер и грудины при дыхании и повороте. Видимого перехода опухолевой ткани в структуры грудной стенки при этом может не быть.

Нами разработаны дополнительные признаки, позволяющие при УЗИ диагностировать или предположить прорастание опухоли в грудную стенку:

— неподвижность опухолевого узла относительно грудной стенки при повороте больного из положения на спине в положение на боку позволяет диагностировать врастание опухоли в грудную стенку по задней поверхности грудины. За неподвижную «точку отсчета» принимают край грудины;

— «вращение» опухоли относительно «точки фиксации» на грудной стенке позволяет предположить вариант локального прорастания, при котором участок поражения грудной стенки несравнимо меньше размера опухолевого узла.

«Вращение» встречается при периферических опухолях легкого и опухолях средостения. При локальном прорастании по задней поверхности грудины возможно ложноотрицательное заключение, поскольку непосредственно осмотреть эту область при УЗИ невозможно.

При опухолях заднего средостения эхографическая картина взаимоотношения с грудной стенкой имеет определенные особенности. Неподвижность при дыхании не свидетельствует о злокачественном росте или вторичном вовлечении грудной стенки, а обусловлена исходной локализацией и фиксацией опухоли к грудной стенке.

Лечебная и/или диагностическая операция выполнена 154 пациентам с опухолями средостения различной морфологической структуры.

При применении УЗИ в определении вовлечения грудной стенки в сопоставлении с данными операции и морфологического исследования получены следующие результаты: истинно-положительные (ИП) — 27, истинно-отрицательные (ИО) — 123, ложноположительные (ЛП) — 3, ложноотрицательные (ЛО) — 1.

Ложноположительные результаты были обусловлены наличием спаечного процесса в плевральных полостях.

На основании приведенных данных была рассчитана эффективность метода в диагностике инфильтрации грудной стенки при опухолях средостения. Чувствительность составила 96,4%, специфичность — 97,6%, точность — 97,4%.

Таким образом, УЗИ является высокоэффективным методом диагностики вовлечения в опухолевый процесс грудной стенки.

Рентгенологическое исследование органов грудной клетки не позволило выявить вовлечение грудной стенки ни в одном случае среди 154 оперированных больных.

КТ проведена 144 (93,5%) из 154 больных с новообразованиями средостения, которым выполнена операция. На основании операционных данных и результатов морфологического исследования у оперированных больных мы сравнили возможности УЗИ и КТ в выявлении вовлечения в опухолевый процесс грудной стенки.

При проведении КТ получены следующие результаты: ИП было 23, ИО — 114, ЛП — 3, ЛО — 4. При оценке эффективности чувствительность составила 85,2%, специфичность — 97,4%, точность — 95,1%. Из полученных данных видно, что КТ эффективна в диагностике вовлечения грудной стенки при опухолях средостения.

Соотношение чувствительности УЗИ и КТ в выявлении вовлечения грудной стенки у больных с опухолями средостения представлено в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что при опухолях средостения УЗИ оказалось более эффективным методом диагностики вовлечения грудной стенки (р<0,01, разность статистически достоверна).

Большая эффективность УЗИ при определении взаимоотношения опухоли с грудной стенкой объясняется проведением исследования в масштабе реального времени, что позволяет использовать в диагностике функциональные признаки.

Хирургическое лечение проведено 116 больным периферическим раком легкого, которым предварительно выполнено УЗИ органов грудной клетки. На основании анализа эхографических результатов у оперированных больных и их сравнения с данными операции и планового морфологического исследования были определены эффективность и результаты метода в выявлении вовлечения грудной стенки при периферическом раке легкого.

Результаты УЗИ в выявлении вовлечения грудной стенки при периферическом раке легкого: ИП — 28, ИО — 77, ЛП — 7, ЛО — 4.

При оценке метода эффективности УЗИ чувствительность вовлечения составила 87,5%, специфичность — 91,7%, точность — 90,5%.

Прорастание опухоли легкого в грудную стенку по данным УЗИ удалось диагностировать у 28 пациентов. При анализе особенностей эхографической картины оказалось, что у 4 (14,3%) пациентов диагноз основывался на наличии одного признака — неподвижности опухоли при дыхании. Два признака прорастания — неподвижность опухоли и видимая инфильтрация мягких тканей  — имелись у 14 (50%) пациентов, три признака — неподвижность опухоли, инфильтрация мягких тканей и деструкция костных структур — у 10 (35,7%). При сравнении с данными планового гистологического исследования оказалось, что у 5 (17,9%) пациентов имелась начальная деструкция одного или нескольких ребер, не диагностированная при УЗИ (что не повлияло на объем операции). Причиной гиподиагностики в этом случае были объективные ограничения метода (затухание эхосигнала за костной тканью). Деструкция ребер при прорастании опухоли легкого начинается с их внутренней поверхности. Поэтому на начальном этапе разрушения ребра, пока нет значительного замещения костной ткани опухолевой, звукопроводимость пораженного участка не меняется, за костной тканью остается выраженная эхотень, которая не позволяет на этом этапе диагностировать деструкцию.

У 11 пациентов взаимоотношение опухоли легкого с грудной стенкой было определено неправильно. Анализ причин ошибок позволил выделить несколько типичных вариантов, учет которых может повысить эффективность исследования.

1. Спаечный процесс в плевральной полости, который даже при отсутствии инфильтрации париетальной плевры может привести к неподвижности опухоли при дыхании, а при операции к резекции костальной плевры или мягких тканей грудной стенки. У 6 наших больных спаечный процесс привел к гипердиагностике врастания опухоли в грудную стенку, из них у 3 во время операции потребовалась резекция мягких тканей грудной стенки.

2. Расположение опухоли в верхушечном сегменте верхней доли (области), где подвижность легочной ткани при дыхании невелика и признак «неподвижности опухоли» не работает, послужило причиной гиподиагностики у 2 пациентов.

3. Локальное прорастание, когда участок вовлечения грудной стенки был существенно меньше размера опухолевого узла, явилось причиной гиподиагностики у 2 пациентов. При УЗИ отмечалась подвижность опухоли при дыхании. При ретроспективном анализе было отмечено, что движение узла происходило не параллельно грудной стенке, а он как бы вращался относительно видимой при УЗИ «точки фиксации».

4. У одной пациентки с гемангиоэндотелиомой легкого, расположенной на поверхности легкого и имеющей ножку, опухоль как бы вращалась в плевральной полости при дыхании, частично не отводилась от грудной стенки. Был сделан вывод о наличии ножки, исходящей из костальной париетальной плевры, что привело к гипердиагностике. В действительности ножка была связана с висцеральной плеврой.

Поражения грудной стенки в области реберно-позвоночного угла, когда видна подвижность ребер относительно опухоли (если вовлечение протяженное) и/или вращательные движения опухоли при дыхании относительно точки фиксации (если вовлечение локальное), в настоящем исследовании не было. Также не было больных с наличием сочетания ателектаза легочной ткани и вовлечения в опухолевый процесс грудной стенки (в таких случаях невозможно определить подвижность опухоли при дыхании, что может привести к гиподиагностике).

КТ была выполнена у 109 (93,7%) из 116 оперированных больных. ИП результаты были получены у 21 больного, ИО — у 63, ЛП — у 18, ЛО — у 7.

Оценка эффективности КТ показала, что чувствительность метода составила 75%, специфичность — 77,8%, точность — 77,1%.

Из полученных данных видно, что количество ложноположительных и ложноотрицательных заключений при КТ было больше, чем при УЗИ, а истинно-положительных заключений меньше. Это в значительной степени связано со статичностью метода и невозможностью определить подвижность опухоли относительно грудной стенки при дыхании. Сравнение эффективности УЗИ и КТ в определении прорастания опухоли легкого в грудную стенку представлено в табл. 2.

Как видно из табл. 2, эффективность УЗИ в определении прорастания опухоли легкого в грудную стенку выше, чем эффективность К.Т. Разность показателей статистически достоверна как для чувствительности (р<0,05), так и для специфичности и точности (р<0,01).

При опухолях средостения и периферическом раке легкого чрескожное УЗИ — эффективный метод выявления прорастания опухолевого узла в грудную стенку, он позволяет определить глубину прорастания, визуализировать поражение ребер. Сравнение возможностей метода УЗИ и КТ показало, что УЗИ статистически достоверно превосходит КТ по чувствительности, а при раке легкого и по специфичности. При УЗИ значительно реже, чем при КТ, были получены ложноположительные результаты, что очень важно при планировании хирургического лечения и его объема.