Chcesz wydać pracę doktorską, habilitacyjną czy monografię? Zrób to w Wydawnictwie Borgis – jednym z najbardziej uznanych w Polsce wydawców książek i czasopism medycznych. W ramach współpracy otrzymasz pełne wsparcie w przygotowaniu książki – przede wszystkim korektę, skład, projekt graficzny okładki oraz profesjonalny druk. Wydawnictwo zapewnia szybkie terminy publikacji oraz doskonałą atmosferę współpracy z wysoko wykwalifikowanymi redaktorami, korektorami i specjalistami od składu. Oferuje także tłumaczenia artykułów naukowych, skanowanie materiałów potrzebnych do wydania książki oraz kompletowanie dorobku naukowego.

© Borgis - Medycyna Rodzinna 2/2003, s. 89-93
Iwona Sudoł-Szopińska1, Małgorzata Kołodziejczak2, Wiesław Jakubowski1, Robert Stefański3
Przydatność przezodbytniczej ultrasonografii trójwymiarowej w diagnostyce chorób proktologicznych*
Usefulness of 3D transrectal ultrasonography in diagnostics of proctologic diseases
1z Zakładu Diagnostyki Obrazowej, II Wydziału Lekarskiego Akademii Medycznej w Warszawie
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. n. med. Wiesław Jakubowski
2z Pododdziału Proktologii Szpitala Śródmiejskiego w Warszawie
Kierownik Pododdziału: dr n. med. Maciej Grochowicz
3z Oddziału Gastroenterologii Szpitala Sióstr Elżbietanek w Warszawie
Ordynator Oddziału: dr n. med. Ireneusz Gierbliński
Summary
In this paper we compared 3D and 2D endosonography in order to assess their usefulness in the diagnostic of anal diseases. We found high accuracy of 3D endosonography in classification of transsphincteric and intersphincteric fistulas, complex abscesses and in differentiation between T2 and T3 rectal tumors.
Wstęp
Ultrasonografia przezodbytnicza, czyli endosonografia, jest jednym z podstawowych badań dodatkowych w diagnostyce chorób proktologicznych. Od kilkunastu lat podstawowym wskazaniem do badania jest ocena stopnia zaawansowania lokoregionalnego raka odbytnicy oraz rozpoznawanie miejscowej wznowy po leczeniu operacyjnym raka. Od kilku lat, dzięki rozwojowi aparatury do badań endosonograficznych, badanie to ma szerokie zastosowanie w diagnostyce nienowotworowych chorób kanału odbytu: ropni, przetok i urazów zwieraczy odbytu. Dotychczasowym standardem badań przezodbytniczych USG było stosowanie głowic wirujących pozwalających na uzyskiwanie dwuwymiarowych (2D), poprzecznych przekrojów badanych tkanek. Rozpoznania poszczególnych chorób dokonywano oceniając ich położenie względem poszczególnych warstw ściany kanału odbytu lub odbytnicy. Ostateczny obraz danej patologii powstawał w wyobraźni badającego, który na podstawie poszczególnych dwuwymiarowych warstw określał np. przebieg przetoki, położenie ropnia odbytu w stosunku do poszczególnych struktur anatomicznych kanału odbytu. Kilka lat temu do diagnostyki chorób proktologicznych wprowadzono nową technikę obrazowania – ultrasonografię trójwymiarową (3D). Zakładano, że podobnie jak w przypadku rezonansu magnetycznego możliwość wielopłaszczyznowego obrazowania pozwoli na dokładniejszą diagnostykę chorób proktologicznych. Pogląd taki miał duże uzasadnienie w obrazowaniu zwłaszcza kanału odbytu, który ma złożoną budowę anatomiczną. Przypuszczano także że w przypadku guzów odbytnicy metoda ta pozwoli z większą precyzją różnicować poszczególne stopnie zaawansowania raka zwłaszcza w tych przypadkach, w których w badaniu techniką standardową 2D istnieją pomyłki diagnostyczne (T2 z T3 oraz T3 z T4) oraz umożliwi rozpoznanie większej ilości powiększonych węzłów chłonnych okołoodbytniczych.
Dysponując aparatem ultrasonograficznym z głowicą do badań endosonograficznych i opcjami obrazowania 2D oraz 3D wykonano badania u osób kierowanych z klinicznym rozpoznaniem ropni i przetok odbytu oraz guzów odbytnicy.
Celem pracy była ocena wartości diagnostycznej przezodbytniczej ultrasonografii trójwymiarowej i jej porównanie z endosonografią dwuwymiarową w określaniu typu ropnia i przetoki odbytu oraz stopnia zaawansowania miejscowego raka odbytnicy.
Materiał i metoda
Badania endosonograficzne 2D i 3D wykonano u 78 osób z klinicznym rozpoznaniem przetok (30 osób), ropni (30 osób) i guzów odbynicy (18 osób). Wiek pacjentów wynosił od 17 do 84 lat (średnio 46,7 lat). W badanej grupie było 46 mężczyzn i 32 kobiety. Wszystkie przetoki i ropnie były weryfikowane operacyjnie, natomiast raki odbytnicy w badaniu histopatologicznym.
Badania endosonograficzne wykonano aparatem firmy Kretztechnik, model Voluson 530 DMT, wyposażonym w głowicę mechaniczną S-VRW 7-10 MHz. Do badania kanału odbytu głowicę zabezpieczano prezerwatywą. Wcelu diagnostyki bańki odbytnicy na głowicę nakładano tzw. balon wodny i prezerwatywę wypełnioną żelem. Po wprowadzeniu głowicy na głębokość kilku centymetrów powyżej zwieraczy odbytu, wypełniano balon ok. 60 ml odgazowanej wody. Na wstępie wykonywano standardowe badanie 2D. Następnie po uwidocznieniu określonej zmiany ogniskowej dokonywano trójwymiarowej rekonstrukcji obrazu 2D: wybierano obszar zainteresowania i rozpoczynano skanowanie objętości. Dane 3D zokreślonego obszaru zainteresowania przedstawiane były na dwa sposoby: w trzech prostopadłych płaszczyznach oraz za pomocą metody objętościowej (ryc. 1, 2). W pierwszym z nich, informacja o określonym obszarze wyświetlana była w trzech prostopadłych do siebie płaszczyznach: strzałkowej, poprzecznej oraz czołowej w stosunku do powierzchni głowicy. W metodzie objętościowej, dane 3D przedstawiane były w postaci trójwymiarowego obrazu danego obszaru. Ten rodzaj rekonstrukcji, na którym nieprawidłowa zmiana była widoczna w określonym obszarze zainteresowania, ułatwiał zrozumienie przestrzennych relacji między np. guzem, przetoką odbytu lub ropniem aotaczającymi je strukturami. Tym samym stwarzał potencjalne możliwości dokładniejszego, aniżeli w badaniu 2D, różnicowania stopni zaawansowania raka (T1-T4) oraz określania typów przetok i ropni odbytu uwidaczniając ich położenie w stosunku do zwieracza zewnętrznego odbytu czy poszczególnych przestrzeni odbytowych. Przesunięcie kursora za pomocą myszki kulkowej na określoną strukturę znajdującą się w obrębie zeskanowanej bryły, pozwalało na jej równoczesne obrazowanie w trzech prostopadłych płaszczyznach. Wobszarze o złożonej anatomii jakim jest zwłaszcza kanał odbytu ten sposób obrazowania ułatwiał wsposób istotny ocenę położenia np. ropnia i przetoki do zwieraczy odbytu (które jest podstawą ich klasyfikacji), awprzypadku odbytnicy – guza do poszczególnych warstw ściany odbytnicy, do naczyń, narządów rodnych, pęcherza moczowego i pęcherzyków nasiennych.
Ryc. 1. Guz odbytnicy T3N0: trzy płaszczyzny przekroju i tzw. niche mode, pozwalająca na ocenę struktury wewnętrznej guza.
Ryc. 2. Vocal(r) – virtual argan computer added analysis (Kretz technik)- metoda dokładnego pomiaru objętości bryły (guza), za pomocą obrysowania jej kształtu w wielu płaszczyznach, pozwalająca również na wgląd w masę guza.
U każdego pacjenta wykonywano wyjściowo badanie w opcji 2D, na podstawie którego określano typ ropnia i przetoki, a w przypadku raków stopień zaawansowania wraz z określeniem liczby i wielkości uwidocznionych węzłów chłonnych w tkankach okołoodbytniczych stosując klasyfikację patologiczną TN. Następnie podobnej oceny dokonywano w badaniu 3D. Ostateczny wynik uwzględniał analizę obu badań. Na podstawie danych zebranych w bazie danych dokonano retrospektywnej analizy porównawczej badań 2D i 3D.
Wyniki
Uzyskane wyniki badań endosonograficznych 2D i 3D zostały przedstawione w tabelach 1, 2, 3.
Tabela 1. Porównanie endosonografii 2D i 3D w określaniu typu przetok odbytu.
Typ przetokiIlość rozpoznanych przetok odbytu
Badanie 2DBadanie 3DOperacja
Przezzwieraczowa161312
Międzyzwieraczowa81010
Nadzwieraczowa234
Pozazwieraczowa111
Odbytniczo-pochwowa333
Tabela 2. Porównanie endosonografii 2D i 3D w określaniu typu ropni odbytu.
Typ ropniaIlość rozpoznanych ropni odbytu
2D3DOperacja
Przyodbytowy666
Kulszowo-odbytniczy544
Międzyzwieraczowy999
Złożony101111
Tabela 3. Porównanie endosonografii 2D i 3D w ocenie stopnia zaawansowania raka odbytnicy.
Stopień zaawansowaniaIlość rozpoznanych poszczególnych stopni zaawansowania raka
2D3Doperacja
T1222
T2456
T3987
T4333
W obu badaniach 2D i 3D prawidłowo rozpoznano 2 typy przetok: odbytniczo-pochwowe i pozazwieraczową (100% skuteczność).
W badaniu 2D w 4 przypadkach (13,3%) nieprawidłowo określono typ 4 przetok przezzwieraczowych; w czasie zabiegu rozpoznano dwie przetoki międzyzwieraczowe i dwie nadzwieraczowe.
W badaniu 3D tylko w jednym przypadku uzyskano nieprawidłowe rozpoznanie (3,33%) wysokiej przetoki przezzwieraczowej. Operacyjnie stwierdzono przetokę nadzwieraczową.
Całkowitą zgodność endosonografii 2D z operacją uzyskano u 25 spośród 30 badanych (skuteczność 83,33%). Całkowitą zgodność między badaniem 3D a operacją uzyskano u 29 spośród 30 badanych (skuteczność 97%).
W badaniu 3D prawidłowo rozpoznano wszystkie rodzaje ropni (skuteczność 100%).
Zgodność badania 2D uzyskano w 29 przypadkach (97%). Nie uwidoczniono naddźwigaczowego odgałęzienia ropnia kulszowo-odbytniczego.
Obie metody 2D i 3D wykazały 100% skuteczność wrozpoznawaniu raków w stopniu zaawansowania T1 iT4. Pomyłki diagnostyczne dotyczyły różnicowania stopnia T2 z T3. W badaniu 2D 2 spośród 9 raków rozpoznanych jako T3 (22,2%), a w badaniu 3D 1 z 8 raków T3 (12,5%) były w badaniu histopatologicznym mniej zaawansowane (T2). Skuteczność endosonografii 2D wróżnicowaniu stopni T2 i T3 wyniosła 66,6%, a badania 3D 83,3%.
W badaniu 2D uwidoczniono ogółem 16 powiększonych (> 5 mm) węzłów chłonnych. W badaniu 3D uwidoczniono 23 powiększone węzły chłonne. Operacyjnie stwierdzono 29 powiększonych węzłów chłonnych. Czułość endosonografii 2D wyniosła 55%, czułość badania 3D-79%.
Omówienie wyników
Klasyczna dwuwymiarowa ultrasonografia przezodbytnicza jest metodą obrazową o ustalonej wartości wrozpoznawaniu chorób proktologicznych. Jej skuteczność w diagnostyce guzów odbytnicy wynosi 60-97%, w rozpoznawaniu ropni odbytu 100%, a w przypadku przetok odbytu sięga 60-70%. Rozpoznanie chorób opiera się na analizie poprzecznych dwuwymiarowych przekrojów badanych zmian bez możliwości oceny w innych płaszczyznach, jak ma to miejsce w badaniu rezonansem magnetycznym. Z tego też względu rezonans, obok zdolności do różnicowania tkanek (swoistości tkankowej), z uwagi na możliwość obrazowania w kilku płaszczyznach jest uznawany za metodę z wyboru w diagnostyce chorób proktologicznych. Jest to jednak badanie drogie i mało dostępne.
Kilka lat temu wprowadzono nową technikę badań ultrasonograficznych odbytnicy – endosonografię trójwymiarową 3D. Wielopłaszczyznowa prezentacja umożliwia dokładne określenie lokalizacji określonej zmiany w stosunku do otaczających ją struktur, jej wielkości oraz kształtu i propagacji. Specjalne techniki renderingu objętości pozwalają precyzyjnie zmierzyć objętość zmian ogniskowych o nieregularnych zarysach. Ten sposób obrazowania stwarza tym samym potencjalne możliwości monitorowania wielkości raków odbytnicy w trakcie leczenia i dokładnego określania typu ropni i przetok odbytu oraz stopni zaawansowania raków odbytnicy. W przedstawionej pracy porównano skuteczność badania endosonograficznego 2D z 3D w rozpoznawaniu poszczególnych typów przetok i ropni odbytu oraz stopni zaawansowania raków odbytnicy.
W diagnostyce przetok odbytu wykazano wyższą skuteczność ultrasonografii trójwymiarowej w porównaniu do badania 2D (83% do 97%), która wynikała z dokładniejszego różnicowania wysokich i niskich przetok przezzwieraczowych z innymi typami przetok odbytu oraz wysokiej skuteczności rozpoznawania przetok międzyzwieraczowych. W przypadku pozostałych typów przetok wartość obu badań była identyczna: prawidłowo rozpoznano wszystkie przetoki odbytniczo-pochwowe i pozazwieraczową, chociaż te dwa typy należą do jednych znajtrudniejszych do diagnostyki z uwagi na ograniczenia techniczne endosonografii. Przyczyną problemów związanych z rozpoznawaniem przetok odbytniczo-pochwowych jest ich wąskie światło, co powoduje, że na podstawie obrazu ultrasonograficznego nie można ich, z uwagi na brak różnic w echogeniczności, zróżnicować przetoki z tkanką tłuszczową i włóknistą krocza. Jeśli przetoka zawiera gaz, jak to miało miejsce w omawianej pracy, może zostać zdiagnozowana, zarówno w badaniu 2D, jak 3D, na podstawie charakterystycznego obrazu gazu w badaniu ultrasonograficznym. Niewątpliwie możliwość obrazowania przetoki w płaszczyźnie strzałkowej pozwala, w przypadku wątpliwości w badaniu 2D, w plastyczny sposób uwidocznić cały kanał przetoki łączący oba ujścia. Trudności obrazowania przetok pozazwieraczowych wynikają z ograniczonej długości ogniskowej głowicy endosonograficznej, która nie pozwala na uwidocznienie kanału przebiegającego w dużej odległości od zwieraczy. Badanie 2D i 3D wykonywane jest tą samą głowicą (częstotliwością), w związku z czym to ograniczenie dotyczy obu technik badania. Tylko w jednym przypadku w badaniu 3D nieprawidłowo rozpoznano wysoką przetokę przezzwieraczową, która okazała się przetoką nadzwieraczową. Takie pomyłki zdarzają się wbadaniu 2D (w pracy u dwóch badanych) i wynikają ztrudności precyzyjnego określenia stosunku przetoki do pętli mięśnia łonowo-odbytniczego na podstawie przekroju poprzecznego. W badaniu 3D skośny przebieg tego mięśnia jest dokładnie widoczny na przekrojach strzałkowych i czołowych. Przyczyną mylnej diagnozy w badaniu 3D był prawdopodobnie odczyn zapalny w zwieraczu zewnętrznym na granicy z mięśniem łonowo-odbytniczym oraz wysoko położone ujście wewnętrzne. Wbadaniu 2D, obok trudności w różnicowaniu wysokich przetok przezzwieraczowych z nadzwieraczowymi, udwóch badanych nieprawidłowo zróżnicowano niskie przetoki przezzwieraczowe z międzyzwieraczowymi. Autorzy przypuszczają, że powodem był odczyn zapalny wzwieraczu zewnętrznym odbytu towarzyszący przetoce. Trudności w obrazowaniu dystalnej części kanału są zresztą podkreślane także przez innych autorów i ich przyczyną jest niedostateczny kontakt głowicy ze ścianą kanału, a w związku z tym obecność powietrza przesłaniającego obraz najbardziej dystalnej części kanału odbytu. W rezultacie trudno jest zróżnicować, czy przetoka przecina podskórną część zwieracza zewnętrznego odbytu, czy przebiega przyśrodkowo od niej w przestrzeni międzyzwieraczowej. Na podstawie analizy przekrojów strzałkowych i czołowych można w takiej sytuacji w badaniu 3D określić dokładnie wzajemne relacje między przetoką a częściami zwieracza zewnętrznego odbytu. Podobnie jest w przypadku ropni odbytu. Dzięki możliwości wielopłaszczyznowej rekonstrukcji iprzestrzennego obrazu tkanek, w badaniu 3D rozpoznano nietypowy złożony ropień z odgałęzieniem do dołu miedniczno-odbytniczego, który w badaniu 2D nie został rozpoznany. Poza tym jednym przypadkiem, obie metody pozwoliły na rozpoznanie wszystkich ropni odbytu.
Po wprowadzeniu trójwymiarowej ultrasonografii przezodbytniczej do praktyki klinicznej, wstępne doniesienia wskazywały, że to badanie pozwoli dokładniej rozpoznać dyskretne różnice między poszczególnymi stopniami zaawansowania raków odbytnicy, co pozwoli uniknąć pomyłek diagnostycznych badania 2D, zwłaszcza różnicowania guzów T0 z T1 oraz T3 z T4. Wykazano, że skuteczność 3D endosonografii w określaniu zaawansowania raka odbytnicy wynosi 86-90%. W przedstawionej pracy nie wykazano różnic między badaniem 2D a 3D wrozpoznawaniu naciekania raków odbytnicy na sąsiadujące struktury (T4) i skuteczność metod wyniosła 100%. Prawidłowo, ze 100% skutecznością, w obu badaniach rozpoznano guzy T1. Pomyłki diagnostyczne stwierdzono w różnicowaniu guzów T2/T3 i wynikały z zawyżania stopnia zaawansowania T2. Miało to miejsce w badaniu 2D w 22,2% przypadków i w badaniu 3D w 11,1% guzów rozpoznanych endosonograficznie jako T3. W każdym przypadku, gdy guz dochodził do warstwy mięśniowej właściwej, a zwłaszcza gdy towarzyszyło temu pogrubienie tej warstwy, rozpoznawano stopień T3. Obraz taki tłumaczy się obecnością zmian odczynowych, desmoplastycznych lub odczynowych w miejscu po wykonanej biopsji guza. Efekt tych zmian w postaci pogrubienia błony mięśniowej właściwej jest widoczny w badaniu endosonograficznym i z oczywistych względów nie można go zróżnicować z naciekiem nowotworowym. Podstawową zaletą endosonografii 3D, wynikającą z możliwości wykonania zwłaszcza przekrojów czołowych i skośnych przez obszar zainteresowania, jest jednak wykluczenie w sposób pewny naciekania na mięśniówkę właściwą. Dzięki metodzie objętościowej badania 3D wykazano także przewagę endosonografii 3D w obrazowaniu większej ilości powiększonych węzłów chłonnych w tkankach okołoodbytniczych w porównaniu z badaniem dwuwymiarowym (79% vs 55%).
Standardowe dwuwymiarowe badanie endosonograficzne jest skuteczną wiarygodną metodą stosowaną powszechnie, zwłaszcza w krajach zachodnich, w diagnostyce chorób proktologicznych. Znane są ograniczenia metody i duże możliwości rezonansu magnetycznego wynikające m. in. ze sposobu wielopłaszczyznowego obrazowania danych. Dlatego też tak duże nadzieje wiąże się z trójwymiarowym badaniem ultrasonograficznym, które jest metodą bardziej dostępną, tańszą i prostszą w porównaniu do rezonansu.
Prezentowana praca, podobnie jak nieliczne prace w literaturze porównujące obie metody ultrasonograficzne 2D i 3D, jest oparta na małym materiale. W związku z czym nie pozwala w chwili obecnej wysnuć definitywnych wniosków na temat możliwości diagnostycznych tej nowej techniki obrazowania, a jedynie stanowi wkład do dyskusji na temat jej miejsca w algorytmie diagnostycznym chorób proktologicznych. W naszej pracy wykazaliśmy, że w porównaniu do endosonografii 2D, trójwymiarowe badanie endosonograficzne:
1.jest dokładniejszą metodą w różnicowaniu raków odbytnicy w stopniach zaawansowania T2 i T3 oraz rozpoznawaniu powiększonych węzłów chłonnych okołoodbytniczych,
2. umożliwia dokładniejszą klasyfikację przetok przezzwieraczowych i międzyzwieraczowych, a także
3. jest cenne w diagnostyce nietypowych ropni odbytu.
Zaletą badania 3D jest możliwość archiwizacji danych, w tym trójwymiarowych obrazów i rekonstrukcji obrazów z danych uzyskanych wyjściowo w trakcie badania, np. w dowolnym czasie. Dane te mogą być przesyłane w celu mi. in. konsultacji, tym bardziej, że dzięki typowym przekrojom uzyskiwanym każdorazowo w trakcie badania, zapewniona jest standaryzacja badań. Wynik badania 3D może także zostać zaprezentowany w celach edukacyjnych, w prezentacji in vivo.
W porównaniu do badania standardowego, wykazaliśmy wysoką skuteczność endosonografii 3D. Jednak nie należy zapominać, że obie metody były równie skuteczne w rozpoznawaniu wczesnych i zaawansowanych postaci raka T1 i T4 oraz w diagnostyce przetok odbytniczo-pochwowych i pozazwieraczowych. W przypadku przetok odbytu, pomyłki dotyczące klasyfikacji przetok nadzwieraczowych stwierdzono w obu badaniach rozbieżności między badaniami 2D i 3D. Podobnie, jak pozostałe z praktycznego punktu widzenia nie miały istotnego znaczenia. Sposób operacji wysokiej przetoki przezzwieraczowej jest identyczny jak nadzwieraczowej, tak samo w przypadku niskiej przetoki przezzwieraczowej i niskiej międzyzwieraczowej. Natomiast istotne było rozpoznanie złożonego ropnia w badaniu techniką 3D. Przy małym doświadczeniu w operacjach proktologicznych, bez możliwości wykonania badania można byłoby w tym przypadku popełnić błąd rozpoznając jedynie ropień kulszowo-odbytniczy, zwłaszcza gdy w sytuacji wąskiego połączenia z częścią naddźwigaczową nie stwierdzonoby wypływu ropy.
Mimo że badanie ultrasonograficzne jest jedną z najbardziej dostępnych i tanich metod diagnostycznych, reasumując należy mieć również na względzie fakt, że aparatura do badań trójwymiarowych jest kosztowna i w chwili obecnej dostępna w nielicznych jednostkach.

* Pracę wykonano w ramach projektu badawczego Nr 6 PO5B 023 21 finansowanego przez Komitet Badań Naukowych w latach 2001-2003.
Piśmiennictwo
1. Favetta U. et al.: Reliability of 3D-ultrasound for fecal incontinence and anal sepsis:preliminary report. Ultrasound in Med&Biol. WFUMB Abstracts 2002, 26:2. 2. Hunerbein M. et al.: Evaluation and biopsy of recurrent rectal cancer using three-dimensional endosonography. Dis. Colon. Rectum. 1996, 39:1373-780. 3. Hunerbein M. et al.: 3-D ultrasound for the evaluation of malignant diseases. A reprint from surgical technology international V. Surgical Overview, Universal Medical Press, Inc. 1996, 43-47. 4. Hunerbein M. et al.: Prospective comparison of endorectal ultrasound, three-dimensional endorectal ultrasound, and endorectal MRI in the preoperative evaluation of rectal tumors. Preliminary results. Surgical endoscopy 2000, 14:1005-9. 5. Nelson T.R.: Three-dimensional imaging.Ultrasound in Med.&Biol 2000, 26:35-38. 6. Odegaard S.: 3D endosonography in gastroenterology. Ultrasound in Med& Biol. WFUMB Abstracts 2002, 26:2.
Medycyna Rodzinna 2/2003
Strona internetowa czasopisma Medycyna Rodzinna