Результат интеллектуальной деятельности: Способ топической диагностики и визуализации аденом околощитовидных желез при вторичном и третичном гиперпаратиреозе

Изобретение относится к медицине, а именно к инструментальной диагностике и информационным технологиям, может быть использовано в хирургических отделениях и отделениях эндокринной хирургии при оперативном лечении различных форм гиперпарартиреоза, при удалении аденом околощитовидных желез (ОЩЖ).

Вторичный гиперпаратиреоз - это патологическое состояние, в основе которого лежит гиперфункция паращитовидных желез в результате длительной гипокальциемии и гиперфосфатемии, развивающееся, в основном у пациентов с хронической болезнью почек (ХБП), находящихся на лечении в отделениях гемодиализа. Третичный гиперпаратиреоз - это заболевание, в основе которого лежит развитие автономно функционирующих аденом околощитовидных желез и развивающееся на фоне вторичного гиперпаратиреоза или у пациентов с ХБП после трансплантации почек.

В настоящее время известные следующие способы исследования аденом околощитовидных желез: ультразвуковое исследование, сцинтиграфия, компьютерная томография, Однофотонная эмиссионная компьютерная томография, позитронно-эмисионная томография, мультиспиральная компьютерная томография, магнитно-резонансная томография, которые не позволяют со высокоточно интраоперационно голототопически и синтопически указать место расположения пораженных околощитовидных желез.

Это обусловлено тем, что сами околощитовидные железы могут располагаться как позади щитовидной железы, так и позади пищевода, трахеи, сонных артерий, за грудиной, в переднем и заднем средостении, в ткани щитовидной железы [2].

УЗИ - распространенный и дешевый метод исследования. При этом информативность метода при обследовании ОЩЖ невелика и зачастую результат зависит от компетентности врача, проводившего исследование, и от разрешающей способности аппарата. Чувствительность метода, по разным данным, колеблется от 36 до 90% [3].

Сцинтиграфию с технетрилом считают наиболее информативным методом диагностики при первичном гиперпаратиреозе. Однако точность исследования, - от 50% до 90%, - варьирует в зависимости от опыта специалистов и центра, где проводится исследование [4,5]. К тому же мы невозможно отследить точные границы аденом, а так же близлежащих органов шеи, что не дает возможности к созданию виртуальной модели.

Однофотонная эмиссионная компьютерная томография - это метод, позволяющий получить не просто проекцию распределения изотопов в органах и тканях на плоскость, а серию томографических срезов органа или части тела, что значительно повышает точность и наглядность диагностики [6,9]. Мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) с контрастированием позволяет достаточно точно оценить размеры и локализацию ОЩЖ, как в случае их нормального числа и расположения, так и при наличии добавочных ОЩЖ и их эктопии, в том числе в средостении. Диагностическая чувствительность КТ составляет 46-87%.

Главный недостаток методов - значительная лучевая нагрузка и невозможность применения у пациентов с хроническими болезнями почек в связи с введением радиофармпрепаратов [6,9].

Применение позитронно-эмисионной томографии рекомендуется в отдельных случаях у пациентов с персистенцией заболевания или с рецидивом гиперпаратиреоза при отсутствии визуализации ОЩЖ с помощью других методов. Применение метода ограничено в связи с тем, что (F-18) фтордезоксиглюкоза может также накапливаться и в ЩЖ, помимо высокой лучевой нагрузки [7,8].

Таким образом, ни один из вышеперечисленных методов не дает возможность с высокой точностью определить топическую локализацию аденом ОЩЖ на интраоперационном этапе.

Известен способ, позволяющий хирургу определить локализацию, размеры, форму патологически измененных околощитовидных желез по результатам МРТ-обследования. При этом результаты МРТ-обследования анализируются специалистом по лучевой диагностике. Хирург получает заключение в текстовой форме с описанием размеров и расположения патологически измененных околощитовидных желез и рядом располагающихся органов и анатомических структур и серию снимков, записанных на компьютерный диск [2]. Данный способ принят за прототип.

Недостатками известного метода является низкая информативность топической локализации аденом ОЩЖ и, как следствие, невозможность планирования операционного доступа с учетом индивидуальной анатомии пациента с целью снижения риска интраоперационных осложнений.

Цель изобретения - это высокоточная топическая диагностика аденом околощитовидных желез с оптимизацией операционного доступа, снижением частоты осложнений при оперативных вмешательствах у пациентов с вторичным и третичным гиперпаратиреозом.

Эта цель достигается тем, что данные МРТ обрабатывают в системе аппаратно-программного комплекса «Автоплан», при этом полученный результат в формате DICOM загружают в программное обеспечение «Автоплан»; приводят отдельные серии изображений в составе исследования к единой системе координат; на изображениях выделяют границы анатомических образований шеи: пищевода, трахеи, щитовидного хряща, щитовидной железы, аденом околощитовидных желез; строят трехмерную модель области интереса; указывают на модели четыре ключевые точки: середину передне-верхнего края яремной вырезки грудины, середину верхнего края щитовидного хряща, середины внутренних краев кивательных мышц справа и слева; с целью увеличения точности навигации отмечают десять дополнительных точек, которые располагают на линиях, соединяющих четыре ключевые точки, кроме линии, соединяющей середины внутренних краев кивательных мышц справа и слева; по две на каждой линии равноудаленно; до операционного разреза производят совмещение подготовленной модели с телом пациента с помощью навигационной указки, располагая ее в точках на шее пациента, соответствующих точкам, отмеченным на модели; производя разрез, перемещают указку по поверхности операционного поля, наблюдая ее расположение на трехмерной модели и находя реальное расположение аденом околопщтовидных желез.

ЗБ-моделирование органов шеи с помощью АПК «Автоплан» на основе результатов МРТ позволяет создать персонифицированную модель взаимного уникального расположения этих органов и верно определить расположение аденом ОЩЖ. В состав комплекса входят указка со светоотражающими маркерами, стереокамера, выполняющая роль датчика положения указки; ToF-камеры и камеры дополненной реальности, выполняющие роль датчика положения пациента; компьютерный блок управления с установленным программным обеспечением для предоперационного планирования и хирургической навигации; стойки стереокамеры, блоки дополнительных камер.

Выбранные четыре ключевые точки, соответствующие известным анатомическим образованиям, и десять дополнительных точек, которые располагают на линиях, соединяющих четыре ключевые точки, помогают совместить виртуальную модель с операционным полем и произвести оптимальный разрез-доступ к аденомам ОЩЖ без травмирующих поисковых или неоправданно больших разрезов с минимальной травматизацией тканей, что несомненно снижает риск интра- и постоперационных осложнений.

Способ визуализации аденом околощитовидных желез при первичном гиперпаратиреозе, включает выполнение пациенту магнитно-резонансной томографии зоны интереса и анализ результатов исследования, которые обрабатывают в системе аппаратно-программного комплекса «Автоплан», при этом полученный результат в формате DICOM загружают в программное обеспечение «Автоплан»; приводят отдельные серии изображений в составе исследования к единой системе координат; на изображениях выделяют границы анатомических образований шеи: пищевода, трахеи, щитовидного хряща, щитовидной железы, аденом околощитовидных желез; строят трехмерную модель области интереса; указывают на модели четыре ключевые точки: середину передне-верхнего края яремной вырезки грудины, середину верхнего края щитовидного хряща, середины внутренних краев кивательных мышц справа и слева; с целью увеличения точности навигации отмечают десять дополнительных точек, которые располагают на линиях, соединяющих четыре ключевые точки, кроме линии, соединяющей середины внутренних краев кивательных мышц справа и слева; по две на каждой линии равноудаленно; до операционного разреза производят совмещение подготовленной модели с телом пациента с помощью навигационной указки, располагая ее в точках на шее пациента, соответствующих точкам, отмеченным на модели; производя разрез, перемещают указку по поверхности операционного поля, наблюдая ее расположение на трехмерной модели и находя реальное расположение аденом околощитовидньк желез.

На фигурах 1 и 2 представлены результаты 3D-моделирования органов шеи с помощью АПК «Автоплан» на основе результатов МРТ, где 1 - ключицы; 2 - пищевод; 3 - трахея; 4 - щитовидная железа; 5 - аденомы ОЩЖ. На фигуре 3 изображена схема, где 6 - середина передне-верхнего края яремной вырезки грудины, 7 - середина внутреннего края кивательной мышцы слева, 8 - середина верхнего края щитовидного хряща, 9 - середина внутреннего края кивательной мышцы справа, 10 - десять дополнительных точек, которые располагают на линиях, соединяющих ключевые точки 6,7,8 и 9.

Пример. Пациентка Д., 51 год поступила в х/о НУЗ «ДКБ на ст.Самара» ОАО «РЖД» 18.01.2017 г. с диагнозом: «Третичный гиперпаратиреоз. Аденомы околощитовидных желез. Хронический пиелонефрит с исходом в нефросклероз. ХБП 5D ст.Симптоматическая артериальная гипертензия». На программном гемодиализе с 2014 года, уровень паратгормона (ПТГ) при поступлении - 2012 пг/мл. При денситометрии скелета МПКТ снижена до уровня остеопороза в области поясничного отдела позвоночника, бедра и костей предплечья. При МРТ шеи в проекции щитовидной железы (ЩЖ) справа выявлены 3 образования, слева - 2 образования.

Пациентке был выполнен анализ результатов исследования МРТ в системе аппаратно-программного комплекса «Автоплан» по разработанному способу. В результате были найдены все аденомы околощитовидных желез.

Пациентке было выполнено удаление аденом ОЩЖ. Помимо точного обнаружения аденом пред- и интраоперационно, удалось сократить время операции. Во время операции не возникло каких-либо технических трудностей, повреждения анатомических образований, кровотечения и других осложнений. Послеоперационный период протекал без осложнений, пациент выписан на 7 сутки после операции. В ближайшем послеоперационном периоде рецидива не наблюдали. Таким образом, предлагаемый способ визуализации аденом околощитовидных желез при первичном гиперпаратиреозе позволяет во время операции быстро и точно обнаружить и удалить аденомы околощитовидных желез. Способ может использоваться в хирургических отделениях и отделениях эндокринной хирургии.

Источники информации

1. Черенько СМ. Первичный гиперпаратиреоз: основы патогенеза, диагностики и хирургического лечения. - Киев. - 2011. - 147 с.

2. Балаболкин М.И., Клебанова Е.М., Креминская В.М. Дифференциальная диагностика и лечение эндокринных заболеваний / Москва, 2002. С.752.

3. Whitson В A, Broadie ТА. Preoperative ultrasound and nuclear medicine studies improve the accuracy in localization of adenoma in hyperparathyroidism. Surg Today. 2008; 38:222-226.

4. Johnson NA, Tublin ME, Ogilvie JB. Parathyroid imaging: technique and role in the preoperative evaluation of primary hyperparathyroidism. AJR. 2007; 188:1706 -1715

5. Civelek AC, Ozalp E, Donovan P, Udelsman R. Prospective evaluation of delayed technetium-99m sestamibi SPECT scintigraphy for preoperative localization of primary hyperparathyroidism. Surgery 2002; 131:149-157

6. Takagi H., Tominaga Y., Uchida K. et al. Subtotal Versus Total Parathyroidectomy with Forearm Autograft for Secondary Hyperparathyroidism in Chronic Renal Failure. Ann. Surg. 1983;198:74-79

7. Whitson В A, Broadie ТА. Preoperative ultrasound and nuclear medicine studies improve the accuracy in localization of adenoma in hyperparathyroidism. Surg Today. 2008; 38:222-226.

8. Johnson NA, Tublin ME, Ogilvie JB. Parathyroid imaging: technique and role in the preoperative evaluation of primary hyperparathyroidism. AJR. 2007; 188:1706 -1715

9. Bilezikian JP, Khan AA and Potts Jr JT. Guidelines for the Management of Asymptomatic Primary Hyperparathyroidism: Summary Statement from the Third International Workshop.J Clin Endocrinol Metab. 2009 Feb; 94(2):335-339