а) Устройства с пружинной оттяжкой. Срабатывание устройства для биопсии происходит в два этапа. Задний удерживающий блок, несущий часть иглы, содержащую стилет с выемкой, выстреливает первым. Это приводит в действие передний удерживающий блок, и вперед над стилетом продвигается режущая канюля.
При этом происходит отбор образца, или столбика ткани (рис. 1). Если по каким-то причинам удерживающий блок не выстреливает полностью, передний блок, удерживающий режущую канюлю, остается неподвижным. При этом выемка для образца, находящаяся в толще молочной железы, остается открытой, что осложняет процедуру.
Рисунок 1. Два этапа срабатывания устройства для биопсии. (А) Задний удерживающий блок фиксирует стилет, выстреливающий первым, (Б) проводя выемку для образца внутрь патологического очага. (В) Это запускает срабатывание переднего удерживающего блока, который несет режущую канюлю, что позволяет отсечь ткань
Это может случиться по причине механической неисправности или отрицательного запаса хода. В случае если запас хода минимален, движение иглы может затруднять ригидная или фиброзная ткань, расположенная по ее скосу.
В случае забора нескольких образцов тканей возможно удаление и повторное введение иглы. При этом перед каждым новым введением необходимо изымать биопсийный материал из выемки для образца. Выемка для образца — однонаправленная.
б) Разнонаправленные вакуумные устройства. Эти устройства также оснащены спусковым механизмом с пружинной оттяжкой, но имеют больше опций для улучшения забора проб ткани. Держатель (пистолет) имеет электрический привод, что позволяет ножу вращаться при заборе образцов.
Посредством трубки он соединен с аспирационной установкой. Зонд (игла) выстреливает в молочную железу или вводится внутрь вручную — это зависит от предпочтений врача и величины запаса хода (он может быть мал или вовсе иметь отрицательное значение). После включения устройства врач открывает выемку для образца, позволяя вакууму втянуть ткань в камеру.
Во время медленного продвижения внутреннего вращающегося режущего стилета через внешнюю канюлю отрезается образец ткани (рис. 2). Затем вакуумный зонд протягивает биоптат через внешнюю канюлю в камеру для сбора образцов (см. рис. ниже). Перед изъятием биоптата врач поворачивает выемку для образца в другое положение, что позволяет забрать материал из нескольких областей (рис. 3). После забора образца в зонд вводится клипса (рис. 4).
Рисунок 2. Последовательность отбора проб устройством для вакуумной биопсии. (А) Устройство для биопсии выстреливает или вводится в толщу молочной железы на нужную глубину. (Б) Ткань аспирируется в выемку для образца. (В) Вращающийся нож вырезает образец. (Г) Перенос образца ткани путем аспирации
Изъятие образцов ткани. Конструкция вакуумных устройств для биопсии позволяет изымать образцы ткани, не извлекая иглу из молочной железы
Рисунок 3. Забор нескольких образцов ткани устройством для вакуумной биопсии. Вращение рукоятки для отметки времени на циферблате позволяет выполнять забор биоптата в разных направлениях
Рисунок 4. Раскрытие клипсы. После забора нескольких образцов ткани через зонд для биопсии вводится тканевый маркер
Практикум. Посмотрите на рис. 2, прочтите текст и ответьте на вопрос. Назовите несколько преимуществ вакуумного устройства для биопсии.
в) Запас хода. Толщина компримированной молочной железы должна быть достаточной для такого передвижения иглы из положения готовности к выстрелу в положение после выстрела, чтобы она не выходила за пределы дистального отдела молочной железы и не ударялась о поддерживающую платформу. Безопасное расстояние от кончика иглы в положении после выстрела до поддерживающей платформы, называемое запасом хода, обычно составляет 4 мм (рис. 5).
Рисунок 5. Запас хода
Положительное значение запаса хода свидетельствует о достаточной для прохождения иглы толщине молочной железы. Если же запас хода отрицателен, игла достигнет противоположной стороны молочной железы, что приведет к ее повреждению, развитию осложнений или прекращению процедуры.
Запас хода может быть рассчитан как вручную радиологом, так и компьютером системы СБМЖ. Однако это не исключает того, что весь персонал, включая лаборанта, занятого в процессе выполнения биопсии, должен знать о порядке расчета этого показателя. Зрительные ориентиры при этом также играют важную роль.
Например, если расчеты компьютера или радиолога говорят о положительной величине запаса хода, а зрительные ориентиры свидетельствуют об обратном, вычисления необходимо перепроверить. Причиной ошибки может стать неверно введенная в компьютер информация или неверно записанное число. Приведенные ниже общие формулы позволяют вычислить запас хода. Однако в процессе вычислений всегда следует выполнять рекомендации производителя оборудования.
• Если глубина расположения патологического очага рассчитывается от проксимального края сжатой компримированной молочной железы:
запас хода = (толщина сжатой молочной железы - 4 мм) - (глубина в положении готовности к выстрелу + длина хода).
• Если глубина расположения патологического очага рассчитывается от дистального края сжатой компримированной молочной железы:
запас хода = (глубина в положении готовности к выстрелу - длина хода) - 4 мм.
Во избежание отрицательного запаса хода выполните следующее.
• Измените положение кончика иглы в заряженном состоянии устройства.
• Используйте устройство для биопсии с более короткой длиной хода.
• Измените укладку молочной железы.
• Используйте вакуумное устройство для биопсии: оно позволяет вводить иглу в толщу молочной железы вручную в невзведенном положении.
При этом забор материала для исследования не от движения подпружиненного механизма, а скорее от режущей канюли и всасывающей силы вакуума.
Если запас хода представляет проблему, то, поскольку вакуумное устройство может аспирировать ткани на глубину от 0,5 до 1,0 см от камеры для сбора образцов, возможно поместить иглу на меньшую, чем указано, глубину и все же провести биопсию патологического очага.
г) Программирование длины иглы и хода. Для точного попадания иглы на определенную глубину и уверенности в точности расчетов запаса хода необходимо программирование иглы (иногда называемое комбинацией «игла-пистолет») и длины хода устройства для биопсии. Для программирования длины хода требуется простое введение числа в компьютер или подстановка его в формулу расчета запаса хода. Программирование длины иглы — несколько более сложный процесс.
Учет длины иглы в системе требует либо установки однократной настройки по умолчанию, либо обнуления значения во время каждой процедуры. При калибровке иглы следует руководствоваться инструкциями производителя, поскольку этот процесс индивидуален.
д) Определение положения готовности к выстрелу. В идеале при срабатывании инструмента для биопсии центр патологического очага будет находиться в центре выемки для образца, что позволит захватить максимальное количество интересующей ткани для анализа. Для этого перед выстрелом необходимо поместить иглу на глубине, близкой к определенной соответствующей координате расположения цели. Это и есть положение готовности к выстрелу, или отступ.
Его расчет зависит от следующих критериев.
1. Длина хода устройства для биопсии.
2. Расстояние от кончика иглы до выемки для образца (рис. 6).
3. Длина выемки для образца измеряется от кончика иглы (см. рис. 6). Врач должен выполнить измерение сам, а не полагаться на значение, напечатанное на упаковке иглы производителем, ведь способ его измерения длины выемки для образца может отличаться.
Рисунок 6. Камера для сбора образцов длиной 18 мм и кончик иглы длиной 9 мм. При нацеливании на область, представляющую интерес, всегда следует учитывать длину кончика иглы (в данном случае 9 мм)
Формула для расчета отступа в положении готовности к выстрелу выглядит следующим образом:
отступ в положении готовности к выстрелу = S-(L/2+NT),
где: S = длина хода;
L = длина выемки для образца;
NT = длина кончика иглы.
Parker и Hendrick рекомендуют останавливать иглу на расстоянии 5 мм от определенной координаты глубины. Например, если последняя составляет 24 мм, то глубина положения готовности к выстрелу должна составлять 19 мм. Этот стандарт подходит для большинства устройств для биопсии с более длинным ходом (от 22 до 23 мм), но недостаточно точен при более короткой длине хода. Это утверждение иллюстрирует рис. 7. Согласно Parker и Hendrick, патологический очаг может сдвигаться вперед под напором иглы.
Рисунок 7. Сравнение положения готовности к выстрелу разных устройств для биопсии. Положение готовности к выстрелу, или отступ, различается в зависимости от длины хода устройства для биопсии и длины иглы. Принятое положение готовности к выстрелу на расстоянии 5 мм проксимальнее к координате глубины подойдет для устройств с длиной хода не менее 22 или 23 мм. На рисунке продемонстрирована потеря ткани новообразования при биопсии в случае использования неподходящей иглы/длины хода
е) Калибровка стереотаксической системы. Производитель калибрует систему для выполнения стереотаксической биопсии при ее установке. Несмотря на это, необходимо выполнение ежедневных проверок калибровки. В ходе испытания КК анализируют точность системы для выполнения биопсии, в том числе устройство нацеливания, систему оцифровки и расчет координат.
Ежедневные (или более частые при необходимости) испытания КК, позволяющие убедиться в точности работы системы, должен проводить лаборант. Это следует делать перед выполнением первого из запланированных на рабочий день исследования. Отклонения от нормальных значений требуют по меньшей мере повторного проведения испытаний. Если при повторной оценке ошибка подтвердится, это свидетельствует о необходимости технического обслуживания.
Пренебрежение этим важным испытанием может усложнить и поставить под угрозу выполнение процедуры.
ж) Нацеливание. Точное нацеливание на патологический очаг имеет решающее значение для четкой стереотаксической локализации. Суть стереотаксической локализации заключается в нацеливании на одну и ту же точку в пространстве (или как можно ближе к ней) на обоих двухмерных изображениях (рис. 8). Это требует правильного отображения, сдвига и идентификации патологического очага на них.
Рисунок 8. Нацеливание на область, представляющую интерес (ОИ). (А) ОИ хорошо визуализируется на стереопаре, что обеспечивает точное нацеливание и получение точных результатов. (Б) ОИ четко не прослеживается на стереоизображении слева. Угадывание положения ОИ для нацеливания дает неверные координаты по горизонтали и глубине
Врачу необходимо определить уникальную точку в цели на обоих двухмерных изображениях. Процесс идентификации не всегда прост (рис. 9). Так, определить эту уникальную точку в объемном образовании правильной округлой формы не составляет труда. Если же это необходимо сделать в очагах неправильной формы, областях нарушения архитектоники или наличия микрокальцинатов, задача усложняется.
Рисунок 9. Определение патологического очага и нацеливание на него. После лампэктомии и лучевой терапии у пациентки обнаружено новообразование. (А) Патологический очаг (указан стрелкой) хорошо визуализируется на предварительном изображении
Рисунок 9. (B) Патологический очаг хорошо визуализируется на левом стереоизображении, в отличие от правого. (C) Изменение укладки молочной железы позволяет получить стереопару с хорошим отображением новообразования на каждом из снимков и выполнить точное нацеливание. По результатам гистологического исследования верифицирован рецидив рака молочной железы
Выполнить нацеливание должным образом помогают принципы сдвига и отображения (рис. 10). Ни при каких обстоятельствах не следует выполнять биопсию, если врач не может определить патологический очаг или целевую точку на обоих стереоизображениях. Справиться с этой проблемой может помочь визуализация в альтернативных проекциях.
Рисунок 10. Использование принципов сдвига для точного нацеливания. Неудачная аспирация содержимого кисты правой молочной железы под контролем ультразвукового исследования у пациентки после мастэктомии слева привела к формированию гематомы. После этого была предпринята попытка аспирационной биопсии под стереотаксическим контролем. (А) На предварительном изображении визуализируется киста (указана стрелкой) слева от контрольной метки (кончиками стрелок). (B) На правом стереоизображении хорошо видна киста. Обратите внимание на сдвиг новообразования по горизонтали. Широкая плотная область на левом стереоизображении затрудняет правильную идентификацию патологического очага. Краевой эффект (кончиками стрелок), вероятно, указывает на то, что эта область является кистой (указана стрелкой). Однако величина смещения на каждом стереоизображении должна быть одинаковой, акцентируя внимание врача на то, что это образование не киста. Фактически киста находится слева от этого плотного очага (маркер)
з) Нацеливание с использованием предварительного изображения. В случае если ОИ отсутствует на одном из изображений стереопары, возможно, окажется полезным применение функции нацеливание с использованием предварительного изображения. Она позволяет при нацеливании и расчете координат заменить одно из стереоизображений предварительным снимком.
Для использования этой функции необходимо, чтобы патологический очаг был визуализирован на предварительном изображении и по меньшей мере на одном из составляющих стереопару.
и) Нацеливание. Производитель оборудования для выполнения маммографии рекомендует для точности исследования соблюдать определенную последовательность процедур нацеливания, которая поддерживается компьютерной программой. В большинстве случаев компьютерная программа запрашивает разрешение на выполнение этой последовательности. Во время нацеливания необходимо придерживаться следующих правил.
1. На некоторых системах необходимо определить начало координат и отметить эту точку. Никогда не следует выполнять нацеливание, если начало координат не визуализируется или помечено неверно, поскольку в этом случае расчеты могут оказаться ошибочными (рис. 11).
Рисунок 11. Определение начала координат. Неверная отметка начала координат на стереоизображениях приводит к неточному расчету координат. Сравнение положения патологического очага на предварительном изображении с окончательными координатами с целью проверки точности нацеливания. (А) На предварительном изображении новообразование располагается в отрицательной половине окна биопсии (примерно -9 мм). (B) Горизонтальная координата (в верхнем правом углу), определенная по стереоизображениям, отклоняется на -2,8 мм. Координата глубины также представляет собой отрицательное число, что говорит о неточном нацеливании. Координата глубины не всегда будет отрицательной при исходно ошибочной разметке, поэтому следует проверить все координаты
2. Придерживайтесь той же вертикальной оси. В промежутке между получением стереоизображений патологический очаг не будет смещаться по вертикали, только если в этот момент пациентка не изменяет свое положение. Таким образом, в процессе определения патологического очага или нацеливания на него вертикальная ось (ось Y) при получении двухмерных изображений должна оставаться прежней (рис. 12). На мониторе появляется горизонтальная линия начала отсчета, что позволяет работать в той же вертикальной плоскости.
Рисунок 12. Сохранение вертикальной оси. Если положение пациентки или патологического очага значимо не поменялось в промежутке между получением стереоизображений, он останется на той же вертикальной оси. На мониторе появляется горизонтальная линия начала отсчета, что позволяет работать по той же вертикальной оси
3. Для обозначения цели на обоих двухмерных изображениях используют метки.
к) Точность прицеливания. Безопасное и эффективное выполнение биопсии, а также лучшее прицеливание и проверку его точности обеспечивает использование нескольких методов. Перед прицеливанием необходимо просмотреть предварительное и стереоизображения.
1) Проверьте предварительное изображение на предмет наложения кровеносных сосудов, которые могут быть повреждены при заборе образца ткани (рис. 13).
Рисунок 13. Следует избегать кровеносных сосудов в проекции выполнения биопсии. Необходимо всегда проверять предварительное и стереоизображения на предмет наложения на тень новообразования кровеносных сосудов, чтобы избежать их повреждения при заборе биопсии. (А) Большое количество кровеносных сосудов в проекции кальцинатов (указаны стрелкой), которые являются целью биопсии. (B) Маммограмма, выполненная до биопсии. Стрелками указаны кальцинаты. (C) Повреждение кровеносных сосудов во время прокола привело к образованию гематомы. Это не только усиливает обычное у пациентки после выполнения процедуры кровотечение, но также может скрыть область, представляющую интерес, во время выполнения биопсии
2) Убедитесь, что патологический очаг расположен по центру предварительного изображения.
3) Убедитесь, что патологический очаг присутствует на обоих стереоизображениях (рис. 14). Если он не визуализируется, проверьте центровку предварительного изображения и технические детали.
Рисунок 14. Проверьте оба стереоизображения на предмет визуализации новообразований. (А) Патологический очаг низкой плотности, который хорошо визуализируется на предварительном изображении (указан стрелкой) (B), может быть виден только на одном из изображений стереопары (указано стрелкой)
Рисунок 14. (C) При смене проекции и получении повторного предварительного изображения (указано стрелкой) становится возможной визуализация патологического очага на обоих стереоизображениях (маркеры)
4) Определите направление сдвига патологического очага на стереоизображениях.
После нацеливания.
1) Проверьте точность передачи или переноса координат цели.
2) Удостоверьтесь в правильном расположении патологического очага в окне биопсии на предварительном изображении и сопоставьте его с расчетными координатами по осям X и У: они должны совпадать.
3) Сопоставьте координату глубины с данными маммографии. Если она выходит за пределы ожидаемой глубины залегания патологического очага, возможно, что его идентификация и (или) нацеливание на него были выполнены неверно.
4) В большинстве систем СБМЖ значение координаты глубины — положительное число, поэтому отрицательное ее значение указывает на ошибку.
л) Подтверждающие (полученные в положении готовности к выстрелу) стереопары. Получите подтверждающую стереопару, где расположение иглы будет точно соответствовать координате глубины или она будет находиться в положении готовности к выстрелу. Эти изображения позволят убедиться в правильном размещении иглы. На рис. 15 представлены возможные ошибки. Причин для их возникновения может быть несколько: неправильное прицеливание, движение пациента или смещение патологического очага и (или) ошибки вычислений.
Рисунок 15. (А) Примеры ошибочной локализации иглы по горизонтали
Рисунок 15. (Б) Примеры ошибок по оси глубины. (В) Примеры ошибок по вертикальной оси
Ошибки координат X(Н) или Y(V) легко обнаружить, но они не поддаются измерению, поскольку изображения в положении готовности к выстрелу снять в режиме увеличения; кроме того, ракурс иглы дает ложное представление о фактической глубине ее расположения (Z или D). В попытках оценить ошибки не стоит полагаться на просмотр стереоизображения, для проверки неточностей оценки нацеливания кончика иглы лучше использовать компьютер.
Если координаты положения иглы не совпадают с исходными рассчитанными координатами (для положения готовности к выстрелу), то неверное размещение иглы, скорее всего, связано с механической или компьютерной ошибкой (рис. 16).
Рисунок 16. Неточное расположение иглы. (А) Координаты, определенные по стереоизображению, представлены в верхнем правом углу. (B) Подтверждающие стереоизображения свидетельствуют об ошибке по горизонтальной оси. Нацеливание кончика иглы (маркер) указывает на неточность системы наведения иглы (верхний правый угол). Компрессионное устройство для биопсии расположено неправильно. После определения корректирующего коэффициента забор образца ткани был завершен
В некоторых случаях эта ошибка измеряется в миллиметрах. Такое неправильное расположение иглы может быть полезным при смещении цели. Сегодня большинство биопсий, выполняемых с помощью вакуумных устройств, проводят с прицеливанием ниже патологического очага, поскольку это позволяет визуализировать последний на стереопаре, полученной в положении готовности к выстрелу. Другие ошибки не являются преднамеренными и требуют изменения положения иглы.
Поправочный коэффициент может быть рассчитан путем определения разницы координат иглы и патологического очага. Если игла расположена верно, но ошибка, тем не менее, очевидна, ее причиной, наиболее вероятно, служит смещение цели (рис. 17).
Рисунок 17. Сдвиг новообразования. (А) Координаты, полученные на стереоизображении (верхний правый угол). (B) На подтверждающих стереоизображениях очевидна ошибка по горизонтальной оси. Нацеливание иглы указывает на точное размещение (правый верхний угол). Новообразование сдвинулось. После удаления иглы стереоизображения были выполнены повторно, получены новые координаты
В разнонаправленных вакуумных устройствах для биопсии камера забора образцов вращается на 360°. Это дает некоторую свободу действий в точности размещения иглы. Многие проблемы прицеливания решаются простым вращением камеры забора образцов в направлении патологического очага.
Ошибка прицеливания на него менее распространена. И вновь такое расположение иглы может оказаться полезным при смещении цели.
Если патологический очаг визуализирован на обоих изображениях стереопары, полученных в положении готовности к выстрелу, определить его новое положение можно путем перенацеливания. Если же он невидим на одном или обоих изображениях (иногда игла перекрывает очаг), необходимо удалить иглу из молочной железы и получить стереопару повторно. Перенацеливание позволит определить новое расположение патологического очага. Для уточнения расположения иглы необходимо повторно получить подтверждающие стереоизображения.
м) Забор образцов тканей из нескольких областей. Вращающаяся камера для забора тканей разнонаправленных вакуумных устройств позволяет осуществить забор образцов тканей из нескольких областей. В удалении зонда между заборами образцов нет необходимости, поскольку камера для забора тканей закрывается перед поворотом, а аспирирующий стилет переносит биоптат для извлечения.
Существуют различные методы забора образцов тканей из нескольких областей с помощью устройства для биопсии с пружинной оттяжкой, которые требуют удаления и повторного введения устройства для биопсии перед каждым новым отбором биоматериала.
• Врач может выполнить несколько введений, просто меняя горизонтальное и вертикальное положение иглы, которая при этом проходит на одинаковую глубину. При работе с некоторыми цифровыми системами в рамках процесса нацеливания может потребоваться определение смещений, что дает новые координаты X (Н) и Y(V).
• Врач может выбрать несколько целей, указав множество отдельных точек на обоих двухмерных изображениях. В результате во всех трех плоскостях будут получены новые координаты. Такое нацеливание может быть использовано при выполнении биопсии кальцинатов, которые располагаются на разной глубине.
