Методы диагностики опухоли позвоночника

Опухоль позвоночника — это патологическое новообразование, расположенное в позвоночном столбе и вызывающее боли в спине. Опухоль возникает в результате изменения генетического аппарата клеток, что приводит к нарушению их роста и дифференцировки.

Опухоли позвоночника могут развиваться в костях, нервах и других тканях, образующих позвоночный столб. Новообразования, изначально возникшие в позвоночнике, называются первичными. Однако большинство опухолей этой области являются метастатическими. Это значит, что они попадают в позвоночник от первичных злокачественных опухолей из других частей тела [1].

Опухоли могут быть доброкачественными (не склонны к образованию метастазов), низкозлокачественными (растут медленно) или высокозлокачественными (растут агрессивно).

Причины возникновения большинства первичных опухолей позвоночника неизвестны. Некоторые из них могут быть связаны с воздействием канцерогенных факторов (например ионизирующего излучения). В отдельных семьях наблюдается более высокая частота опухолей позвоночника, что позволяет предположить генетическую составляющую [2]. Злокачественные опухоли позвоночника чаще всего являются метастазами рака молочной железы, рака почки или лёгкого [1].

В официальной статистике по РФ отсутствуют сведения о распространённости опухолей позвоночника [3]. В США ежегодно обнаруживается около 90 тыс. пациентов с метастазами в позвоночнике. Первичные опухоли встречаются гораздо реже (около 2,5-8,5 случаев на 100 тыс. ежегодно) [4]. По данным канадского регистра, у 2,5 % пациентов со злокачественными новообразованиями наблюдается компрессия (сдавление) спинного мозга на фоне метастатической опухоли [5]. Встречаемость заболевания не зависит от пола. Доброкачественные новообразования более характерны для молодых пациентов, а с возрастом увеличивается частота злокачественных опухолей [6][7].

При обнаружении схожих симптомов проконсультируйтесь у врача. Не занимайтесь самолечением — это опасно для вашего здоровья!

Боль в спине, особенно в средней или нижней части, является наиболее частым симптомом как доброкачественных, так и злокачественных опухолей позвоночника, т. к. грудной и поясничный отделы поражаются чаще всего [9][10]. Боли обычно не связаны с травмой или физической активностью. Тем не менее, боль может усиливаться при активных движениях или возникать ночью, когда пациент лежит. Болевой синдром часто устойчив к консервативным методам лечения, которые применяют при дегенеративно-дистрофических заболеваниях (остеохондроз, спондилоартроз, межпозвоночные грыжи и др.).

По мере роста опухоли часто развивается компрессия спинного мозга и спинномозговых нервов [11][12]. В этом случае боль может иррадиировать («отдавать») в разные части тела в зависимости от уровня поражения. Например, сдавливание позвонка С5 будет проявляться болью в плече, при компрессии Th10 будет болеть живот, L4 — колено.

Кроме этого, к симптомам компрессии спинного мозга и спинномозговых нервов относятся:

• Потеря чувствительности или мышечная слабость в ногах, руках или грудной клетке.
• Ригидность (скованность) шеи или спины, которая не зависит от положения тела.
• Трудность при ходьбе, которая может привести к падению.
• Снижение чувствительности к боли, теплу и холоду.
• Нарушение работы кишечника, которая проявляется запором или неспособностью удерживать стул.
• Нарушение работы мочевого пузыря. Проявляется задержкой мочеиспускания или неспособностью удерживать мочу.
• Паралич, который может возникнуть в разных частях тела в зависимости от того, какие нервы сдавлены опухолью.
• Сколиоз или другая деформация позвоночника в результате сильного разрушения позвоночного столба на фоне роста опухоли.

Первичные опухоли

Американские исследователи Дуглас Ханахан и Роберт Вайнберг описали ключевые признаки рака, представляющие собой фундаментальную концепцию онкогенеза (процесса образования злокачественных опухолей) [13]. Когда нормальная клетка делится, её теломеры (концы хромосом) укорачиваются до «точки невозврата», после чего клетка умирает.

Раковые клетки могут выключать механизмы апоптоза (запрограммированной смерти), что позволяет им делиться бесконечно. Также эти клетки обладают способностью имитировать внеклеточные сигналы роста, например, путём активации мутаций для того, чтобы опухоль росла.

Злокачественные опухоли должны стимулировать собственное кровоснабжение, если они вырастают больше определённого размера. Природа такого ангиогенеза (процесса образования новых кровеносных сосудов) до сих пор полностью неясна. Однако известно, что опухолевые клетки могут выделять факторы формирования и роста кровеносных сосудов (семейство факторов роста эндотелия сосудов).

Ещё одной способностью злокачественных клеток является приобретение потенциала отщепляться от исходной опухолевой массы и мигрировать через внеклеточный матрикс в кровь или лимфатические сосуды, чтобы осесть в другом органе.

Очевидно, что эти ключевые признаки представляют собой лишь общую модель. На самом деле для каждого типа опухоли есть свой набор признаков. Таким образом, каждая опухоль имеет собственную молекулярно-генетическую схему.

Метастатические опухоли

Более ста лет назад была выдвинута гипотеза «семена и почва» в ответ на вопрос: от чего зависит то, какой орган будет поражён в случае распространённого рака. Ответ на этот вопрос остаётся актуальным и сегодня: микроокружение каждого органа (почвы) влияет на выживание и рост опухолевых клеток (семян) [14].

Опухоль, диаметр которой больше 2-4 мм, нуждается в образовании новых капиллярных сосудов, так как её питание уже не может обеспечиваться только за счёт диффузии (проникновения). Поэтому рост новых сосудов присутствует на ранней стадии опухоли. Повышение синтеза фактора роста эндотелия сосудов стимулирует метастазирование. Опухоль отделяется от соседних клеток и проникает в окружающие нормальные ткани. Она стремится получить доступ к кровеносной и/или лимфатической системе. Так она распространяется в организме до тех пор, пока не прилипнет к капиллярам. Затем метастатическая опухолевая клетка проникает через стенку сосуда и попадает с током крови в ткани органа-мишени. Так может появиться метастаз в позвоночнике.

Традиционно для оценки опухолей костей используются принципы, которые были заложены в классификации американского ортопеда Уильяма Ф. Эннекинга с соавторами [15]. В этой классификации существуют отдельные системы стадирования доброкачественных и злокачественных опухолей (Табл. 1).

Выделяют три стадии доброкачественных опухолей: скрытая, активная и агрессивная. Деление на стадии основано на рентгенографических характеристиках края опухоли. Границы с чёткими краями указывают на латентное течение (S1), нечёткие границы являются результатом прорастания опухоли в кость, они указывают на более агрессивное поражение (S2). При агрессивной стадии (S3) границы ещё более нечёткие.

Система стадирования злокачественных опухолей учитывает три параметра:

T — распространение опухоли:

• T1 — опухоль внутри органа;
• T2 — опухоль выходит за пределы органа.

M — наличие/отсутствие метастазов:

• M0 — метастазы отсутствуют;
• M1 — наличие метастазов.

G — степень злокачественности новообразования:

• G0 — незлокачественное;
• G1 — низкозлокачественное;
• G2 — высокозлокачественное.

Система имеет 3 стадии: стадии I и II основаны на степени злокачественности опухоли. При II стадии из-за быстрого роста опухоли псевдокапсула (фиброзная реактивная ткань, которая окружает новообразование) слабо выражена, имеет бреши, опухолевые клетки могут находиться за её пределами («прыгающие метастазы»). Первые 2 стадии делятся на две подкатегории (A и B) в зависимости от локального распространения опухоли (экстраоссальный рост). III стадия представляет собой любую опухоль с очагами в других частях тела.

Таблица 1. Система стадирования опухолей костей по У. Ф. Эннекингу:

Осложнения, связанные с опухолями позвоночника, можно разделить на две группы:

• Разрушение кости позвоночного столба, которое проявляется нестабильностью (невозможностью выполнять опорную нагрузку). Нестабильность вызывает сильные боли, сравнимые с переломом позвоночника.
• Сдавление растущей опухолью спинного мозга и спинномозговых нервов. При ущемлении спинномозгового нерва могут появиться боли и слабость в конечностях. В случае сдавления спинного мозга наступает полный или неполный паралич [32]. Парезы и параличи приводят к осложнениям, связанным с длительным постельным режимом (тромбозу, пневмонии, урогенитальным инфекциям и др.). Эти осложнения негативно влияют на здоровье и могут привести к смертельному исходу в 70 % случаев [8].

Тщательный осмотр с акцентом на характеристику болевого синдрома и неврологическую симптоматику является первым шагом к выявлению опухоли позвоночника. Для точной диагностики необходимы лучевые методы исследования.

Лучевые методы исследования

Сначала выполняется рентгенологическое исследование. Оно позволяет определить изменение структуры кости, выявить вздутие тела позвонка и/или компрессионный перелом [16]. Однако нужно учитывать, что из-за сложной рентгенологической анатомии позвоночника и таза часто встречаются ложноотрицательные результаты.

При подозрении на онкологический процесс, даже при отрицательном результате рентгенологического исследования, необходимо проведение компьютерной томографии (КТ) или магнитно-резонансной томографии (МРТ). На КТ визуализируется разрушение существующей и/или злокачественное формирование новой костной ткани, может определяться паравертебральный (расположенный рядом с позвоночником) мягкотканный компонент опухоли. МРТ может показать спинной мозг, спинномозговые нервы и окружающие их мягкие ткани. Это исследование хорошо визуализирует опухолевые массы [17].

Применяются также визуализирующие методы радионуклидной диагностики. В организм пациента вводится радиофармпрепарат (химическое соединение, в молекуле которого содержится радионуклид). Препарат накапливается в органе или ткани, в котором есть повышенная метаболическая активность (косвенный признак онкологического процесса). Гамма-излучение препарата регистрируется детектором гамма-камеры, обрабатывается компьютером, после чего полученная информация преобразуется в изображение исследуемого органа. По тому, как распределился препарат, можно оценить форму, размер и положение патологических очагов [12].

Лабораторные анализы

Общеклинические показатели онкологического процесса: анемия, лейкоцитоз, изменение лейкоцитарной формулы, повышение С-реактивного белка.

Специфические признаки при множественной миеломе (злокачественной опухоли костного мозга): моноклональные иммуноглобулины в плазме крови и/или моче, β-микроглобулин в плазме крови, М-градиент при электрофорезе сывороточных протеинов, лёгкие цепи (протеины Бенса-Джонса) в моче [18].

Гистологическое исследование

Один из наиболее важных принципов онкохирургии — проведение биопсии (забора образцов ткани и исследование их структуры). Биопсия позвонков является заключительным этапом диагностики при подозрении на опухоль позвоночника. Существует три типа биопсии:

• Пункционная биопсия проводится с помощью специальной иглы, приспособленной для проведения трепан-биопсий. Процедура выполняется под контролем флюроскопии или КТ-навигации. Точность исследования достигает 80-90 %.
• Открытая инцизионная биопсия (иссечение части опухоли). Открытая инцизионная биопсия позволяет получить более достоверный гистологический диагноз в силу большего объёма забираемого материала. Однако при такой манипуляции риск распространения опухолевых клеток в окружающие ткани вдвое выше, чем при пункционной [19].
• Эксцизионная биопсия подразумевает удаление новообразования целиком в процессе оперативного вмешательства и его дальнейшее исследование. Для опухолей, локализованных в задних элементах позвонка, эксцизионная биопсия является диагностической и одновременно лечебной процедурой.

Опухоль позвоночника является междисциплинарным заболеванием, поэтому решение о лечении должна принимать команда специалистов: хирургов-вертебрологов, химиотерапевтов, онкологов-радиологов и др. Кроме этого, выбор методов лечения должен осуществляться с учётом различных аспектов общего состояния здоровья пациента и преследуемых целей [20].

Консервативное лечение

Варианты нехирургического лечения включают: наблюдение, химиотерапию и лучевую терапию [21][22]. Бессимптомные опухоли, а также опухоли с малой симптоматикой и отсутствием прогрессивного роста могут наблюдаться и контролироваться при помощи регулярных МРТ. Некоторые новообразования хорошо реагируют на химиотерапию, другие — на лучевую терапию.

Лучевая терапия может быть использована для удаления остаточной опухоли после операции, для лечения неоперабельных новообразований или тех опухолей, при которых операция слишком рискованна.

Химиотерапия является стандартным лечением многих видов рака. Химиотерапия использует лекарственные вещества, чтобы уничтожить опухолевые клетки или остановить их рост. Однако существуют специфические типы опухолей, которые по своей природе малочувствительны к лучевой или лекарственной терапии (например, хондросаркома, метастазы рака почки). В этих случаях вариантом лечения может быть оперативное вмешательство.

У многих пациентов с диагностированными костными метастазами успешно применяется терапия остеомодифицирующими агентами (ОМА) для профилактики патологических переломов. При некоторых первичных опухолях (например гигантоклеточной опухоли) применение ОМА уменьшает травматичность хирургического лечения [23]. Эффект ОМА основан на блокировании процессов резорбции (разрушения) кости, что приводит к преобладанию процессов синтеза новой костной ткани. Опухолевые клетки становятся «замурованными» внутри костной ткани. Таким образом, блокируя резорбцию, ОМА только останавливают рост опухоли, но не влияют непосредственно на опухолевые клетки. Поэтому требуются комбинации с противоопухолевой терапией.

Минимально-инвазивное вмешательство

Минимально-инвазивное вмешательство означает использование методов, которые наносят минимальную травму организму пациента. Применительно к опухолям позвоночника таким методом является вертебропластика и её производные. Чрескожная вертебропластика используется для лечения болезненных гемангиом или метастатических очагов в угрозе патологического перелома [24]. Во время вертебропластики производят инъекцию костного цемента в тело поражённого позвонка. Эта процедура чаще всего проходит под местной анестезией и не требует длительного пребывания в стационаре.

Механизм действия полностью не изучен. Предполагается, что компоненты цемента разрушают нервные окончания в позвонке, вызывая длительный обезболивающий эффект. Для применения вертебропластики существуют ограничения. Метод противопоказан при сильном разрушении позвонка опухолью и при наличии компрессии спинного мозга.

Хирургическое лечение

Показания к операции варьируются в зависимости от типа опухоли. Первичные (неметастатические) опухоли позвоночника могут быть удалены путём условно-радикальной операции — en-bloc резекции (en-bloc — единым блоком). Условная радикальность удаления любой опухоли позвоночника связана с наличием эпидурального пространства (между стенкой позвоночного канала и твёрдой мозговой оболочкой), которое расположено от черепа до крестца. В эпидуральном пространстве позвоночного канала находится спинной мозг и нервы конского хвоста. Пересечение этих важных функциональных структур приведёт к парализации [25].

Пациентам с метастатическими опухолями прежде всего назначается паллиативное лечение. Его цель — восстановить или сохранить неврологические функции, стабилизировать позвоночник и облегчить боли. В случае наличия метастазов хирургическое лечение рассматривается только в том случае, если опухоль устойчива к облучению или химиотерапии и если пациент может благоприятно перенести операцию и послеоперационный период. Показания к операции включают в себя некупируемые боли, компрессию спинного мозга и необходимость стабилизации патологических переломов [26][27].

Если рассматривается возможность хирургического вмешательства, то доступ определяется расположением опухоли в позвоночнике. Задний доступ позволяет выполнить хорошую декомпрессию спинного мозга. Как правило, такая декомпрессия сочетается с транспедикулярной фиксацией — стабилизацией позвонка путём введения винтов через педикулы (ножки) в тело позвонка. Передний доступ хорошо подходит для опухолей, расположенных в передней части позвонка.

Лечебные методики в онкологии обладают сильным терапевтическим эффектом. В некоторых случаях наблюдаются негативные последствия лечения. Различные органы и ткани могут быть принесены в жертву во время операции для достижения радикальности [28]. Некоторые структуры могут находиться на пути лучевой терапии, что иногда вызывает их повреждение [29]. У химиотерапии могут наблюдаться чрезмерные системные побочные эффекты [2]. Несмотря на это, негативные последствия наблюдаются гораздо реже осложнений, связанных с ростом и прогрессированием опухолей позвоночника.

Хотя такие факторы, как размер опухоли, стадия, тип, а также генетика, играют важную роль в определении прогноза для пациентов с опухолью позвоночника, более важным фактором онкологического прогноза является общее состояние пациента. При этом учитываются клинические проявления и данные лабораторных анализов. Тип первичной опухоли также является одним из ключевых факторов онкологического прогноза у пациентов с опухолями позвоночника. Тип зависит от молекулярно-генетической характеристики опухоли, который определяется в ходе иммуногистохимического исследования. Оно позволяет подобрать лекарство, как ключ к замку [30]. Общие сведения касательно общей выживаемости при различных опухолях позвоночника представлены в таблице 2.

Таблица 2. Выживаемость пациентов с опухолями позвоночника в зависимости от нозологии (сводные показатели за период 1975-2016 гг.) [31]:

Доказанной специфической и неспецифической профилактики патологии не существует.