Исследовательская статья
В данном исследовании разрабатывается диагностическая модель оценки полипов желчного пузыря на основе традиционного ультразвукового и контрастно-усиленного УЗИ (CEUS), интегрируя морфологию оттенков серого с сосудистыми и перфузионными особенностями. Система улучшает дифференциацию между холестерином и неопластическими полипами, улучшает стратификацию рисков и точность диагностики, а также поддерживает индивидуализированное клиническое принятие решений.
Ретроспективный анализ был проведён с использованием ультрасонографических данных 554 пациентов с патологически подтверждёнными полипами желчного пузыря, при этом основной целью было отличие холестерина от неопластических полипов. Были оценены обычные особенности ультразвука, а затем ультразвук с контрастным усилением (CEUS) для характеристики сосудистых и перфузионных паттернов. CEUS проводился по стандартизированному подходу, при этом артериальная фаза была первичной, а усиление — на соседнюю стенку желчного пузыря. Независимые факторы риска были выявлены с помощью многомерной логистической регрессии, а диагностическая эффективность оценивалась с помощью анализа операционных характеристик приёмника (ROC). Среди включенных пациентов у 272 были диагностированы холестериновые полипы, а 282 — неопластические полипы, включая 233 аденомы желчного пузыря и 49 полипоидных карцином желчного пузыря. Пациенты с неопластическими полипами были значительно старше (средний возраст: 53 против 42 лет) и имели более крупные поражения (средний диаметр: 10,2 против 6,5 мм), чем у пациентов с холестериновыми полипами (все p < 0,001). Неопластические полипы чаще были одиночными (75,1% против 39,3%), гипоэхогенными или гетерогенными (24,9% против 10,7%) и ассоциировались с богатым внутритравекционным кровотоком (45,9% против 14,3%) (p < 0,05). При CEUS неопластические полипы продемонстрировали гиперусиление (79,4% против 28,6%), разветвлённую или неправильную сосудистую морфологию (70,8% против 21,7%), расширение базальной ширины (4,5 против 2,2 мм) и нарушение стенок желчного пузыря (12,4% против 3,7%) (все p < 0,05). Многомерная логистическая регрессия выявила разветвлённую сосудистую морфологию (отношение шансов (OR) = 5,39), гиперусиление (OR = 4,37) и увеличенную базальную ширину (OR = 2,96) как независимые факторы риска ( все p < .001). Сочетание этих показателей обеспечило превосходные диагностические показатели (площадь под кривой (AUC) = 0,935), значительно превосходя диаметр полипа (AUC = 0,825; стр . < .01), с исследовательскими точками сечения, полученными из ROC. В данном исследовании предложена диагностическая модель оценки, основанная на мультимодальных ультрасонографических особенностях, демонстрируя улучшенную дифференциацию между холестерином и неопластическими полипами.
Полипы желчного пузыря часто встречаются случайными находками на абдоминальной УЗИ. С распространением программ скрининга здоровья и увеличением использования ультрасонографии уровень обнаружения ежегодно увеличивается. Крупные популяционные исследования сообщают о распространённости от 3% до 9% в общейпопуляции 1. Патологические типы включают полипы холестерина, воспалительные полипы, аденоматозные полипы и аденомиоматоз, а также другие, обладающие разным биологическим поведением и клинической значимостью. Точное дифференцирование клинически значимых категорий, особенно холестерина и неопластических полипов, крайне важно для правильного клинического лечения.
Холестериновые полипы преимущественно доброкачественные. Аномальный метаболизм желчного холестерина связан с образованием полипов холестерина. Эти поражения обычно демонстрируют медленный рост и низкий злокачественный потенциал, и обычно лечатся с помощью последующего наблюдения. В отличие от этого, аденоматозные полипы являются настоящими неопластическими поражениями и представляют собой важные предраковые стадии на пути канцерогенеза желчного пузыря. Риск злокачественной трансформации сильно зависит от размера поражения и других факторов риска. Современные данные и рекомендации благоприятствуют холецистэктомию при полипах более 10 мм, особенно если они имеют более 15 мм или имеют другие факторы риска, такие как возраст, сидячая морфология или первичный склерозирующий холангит. Однако рекомендации различаются в зависимости от рекомендаций, особенно в отношении интервалов наблюдения и критериев стратификации риска для мелких поражений, отражая ограничения подходов, основанных на размере 2,3,4,5.
Благодаря высокой чувствительности, неинвазивности, простоте эксплуатации и низкой стоимости, ультрасонография остаётся основным методом визуализации для обнаружения и первоначальной характеристики полипов желчногопузыря 6,7,8. УЗИ высокого разрешения позволяет обнаруживать мелкие поражения и оценивать количество, размер, морфологию и прикрепление полипов. Холестериновые полипы обычно характеризуются как гиперэхоические слизистые полипы с небольшим стеблем, тогда как неопластические поражения могут проявляться как сидячие или гетерогенные узлы сэхогенностью 9. Было показано, что эндоскопическая ультразвуковая терапия (EUS) обеспечивает высокоточный анализ стратифицированной стенки желчного пузыря и улучшает разграничение границы между полипом и стенкой по сравнению с трансабдоминальным ультразвуком, тем самым повышая точность диагностики при различии неопластических от ненепластических поражений, особенно при полипах размером 6–15мм 10,11.
Цветная доплеровская визуализация обеспечивает дополнительную функциональную информацию путем оценки внутри-пораженной васкулярности12. Неопластические полипы часто демонстрируют повышенную сосудистость из-за усиленного ангиогенеза. Однако данные Доплера не являются конкретными, поскольку воспалительные полипы также могут проявлять повышенную сосудистость; Поэтому эти результаты следует интерпретировать вместе с другими морфологическими и клиническими переменными для снижения ложноположительныхдиагнозов 13.
Хотя технологии визуализации продвинулись, ультрасонографическая оценка полипов желчного пузыря во многом зависит от размерных критериев (обычно 10 мм). Крупномасштабные исследования показывают, что сам по себе размер не является конкретным, что может привести к ненужным холецистэктомиям при доброкачественных поражениях и при этом не выявить злокачественные или предзлокачественные изменения в мелкихнеопластических полипах 7. Важно, что в настоящее время не существует стандартизированной системы классификации полипов желчного пузыря на основе ультразвука. Отсутствие стандартизации приводит к значительной изменчивости между наблюдателями в терминологии, методах измерения и диагностическом акценте, что приводит к непоследовательной интерпретации и вариабельности клинических решений, а также к повышенному риску как чрезмерного лечения доброкачественных поражений, так и недостаточной диагностики потенциально злокачественных полипов.
Недавние исследования визуализации показывают, что отдельные сонографические характеристики, такие как размер полипа, эхогенность или доплеровский поток, при независимом рассмотрении имеют лишь умеренную диагностическую ценность. Несколько исследований показали значительное пересечение в оттенках серого и доплеровских признаков между доброкачественными и неопластическими полипами, особенно в поражениях размером 7–15 мм, что ограничивает возможность дискриминирующей оценки по одномупараметру 14,15. Учитывая ограничения как ультразвука в тонках серого, так и допплеровской визуализации в точной характеристике сосудистой и морфологии поражения, всё чаще изучаются передовые методы перфузии, такие как ультразвук с контрастным усилением (CEUS), для повышения точности диагностики. Новые данные свидетельствуют о том, что CEUS может обеспечивать дополнительную диагностическую ценность, позволяя оценить сосудистую архитектуру, кинетику улучшения и характеристики интерфейса поражения и стенки, которые менее заметны на традиционномУЗИ 16,17. Однако, несмотря на обнадёживающие результаты, параметры, полученные из CEUS, остаются непоследовательными определенными и представленными в исследованиях, с ограниченной стандартизацией в интерпретации усиления, фазовом отборе и классификации сосудистой морфологии. Отсутствие методологической согласованности снижает воспроизводимость и ограничивает интеграцию в рутинные клинические алгоритмы и стандартизированные системы отчетности.
Поэтому существует критическая необходимость в стандартизированной и воспроизводимой классификационной системе на основе ультразвука с чётко определёнными операционными критериями для снижения диагностической вариабельности, улучшения стратификации рисков и улучшения клинического принятия решений. Устранение этого пробела может повысить точность диагностики и способствовать принятию клинических решений. В данном исследовании выдвигается гипотеза, что интеграция традиционного ультразвука и характеристик CEUS может улучшить дифференциацию холестерина и неопластических полипов желчного пузыря. Данное исследование было направлено на разработку диагностической классификационной модели на основе мультимодальных ультрасонографических признаков с использованием ретроспективной когорты патологически подтверждённых полипов желчного пузыря, с основной целью дифференцировки холестерина и неопластических полипов.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Это исследование было одобрено Комитетом по биомедицинской этике Западнокитайской больницы Сычуанского университета (Одобрение No 2024-1186). Исследование проводилось в соответствии с принципами Хельсинкской декларации и соответствующими национальными этическими рекомендациями для биомедицинских исследований. Требование информированного согласия было отменено в соответствии с институциональной политикой, учитывая ретроспективный характер исследования.
1. Исследуемая популяция
Ультрасонографические данные 554 пациентов с полипами желчного пузыря, подтверждённые послеоперационным патологическим обследованием, были ретроспективно собраны в одном центре третичной терапии с июня 2019 по июнь 2024 года. Целью исследования было изучение связей между традиционным ультразвуком и признаками CEUS, а также патологической классификацией (холестерин против неопластических полипов). Послеоперационная патология показала, что холестериновые полипы являются наиболее распространённым типом, за ними следуют аденоматозные полипы и полипоидные карциномы желчного пузыря.
Только пациенты, перенесшие холецистэктомию по хирургическим показаниям (например, диаметр полипа ≥10 мм или наличие признаков высокого риска, таких как сидячая морфология, возраст пациента или подозрение на злокачественную опухоль), имели право на патологическое подтверждение и включение в исследование. Таким образом, когорта исследования представляет собой хирургически отобранную популяцию, обогащённую для выявления поражений с повышенным риском. Полипы <10 мм, как правило, контролировались консервативно и не включались из-за отсутствия патологического подтверждения. Следовательно, результаты этого исследования в первую очередь применимы к пациентам с хирургически значимыми полипами желчного пузыря и не предназначены для скрининга или наблюдения за случайно обнаруженными небольшими полипами. Схема потока пациентов, иллюстрирующая процесс отбора, приведена на рисунке 1.
2. Критерии включения и исключения
Пациенты включались, если они соответствовали хирургическим показаниям (например, диаметр полипа ≥10 мм или признаки высокого риска) и проходили предоперационное традиционное УЗИ и КЭУС. Традиционное ультразвуковое исследование обеспечивало базовую морфологическую оценку, тогда как CEUS оценивал сосудистые и перфузионные характеристики для поддержки дифференцировки холестерина и неопластических полипов. Потребовалось послеоперационное патологическое подтверждение холестеринового полипа, аденомы или полипоидной карциномы желчного пузыря, при этом патология служила диагностическим золотым стандартом.
Пациенты исключались, если клинические или ультрасонографические данные были неполными, если хирургическое вмешательство не было проведено (что предотвращало патологическое подтверждение) или если при послеоперационной патологии не было выявлено полипа.
3. Реагенты и оборудование
Ультразвуковые исследования проводились с использованием высокоразрешающей ультразвуковой системы с выпуклым зондом (1–5 МГц). Для CEUS для улучшения визуализации сосудистости поражения использовался ультразвуковой контрастный агент. Всё оборудование и материалы подробно указаны в Таблице материалов с информацией о производителях и моделях.
4. Методы изучения
Все пациенты, соответствующие хирургическим показаниям, прошли холецистэктомию и прошли предоперационное традиционное УЗИ и CEUS. Результаты визуализации сравнивались с послеоперационными патологическими результатами для изучения связи между сонографическими признаками и патологическими типами. Режим цветной доплеровской визуализации был активирован с использованием стандартизированных параметров получения. Цветная доплеровская визуализация проводилась с использованием заранее определённого и стандартизированного протокола низкого потока, применявшегося равномерно во всех исследованиях. Частота повторения импульсов была зафиксирована на 800 Гц, фильтр в стене был установлен на низкий, а усиление цвета отрегулировано на максимальный уровень, не связанный с фоновым шумом пятнистых частиц, затем немного уменьшалось, пока шум не исчез. Плоскость инсонации и фокальная зона были стандартизированы для максимизации визуализации внутри-лезионного потока при сохранении стабильной частоты кадров. Эти параметры применялись последовательно во всех обследованиях для обеспечения воспроизводимости оценки сосудистости. Все изображения были сохранены для последующего анализа.
5. Протокол осмотра
5.1 Традиционная ультразвуковая обработка
Пациенты голодались не менее 8 часов перед осмотром и находились в положении лежащего на спине или левом боковом декубите. Желчный пузырь был достаточно расширен для оптимальной визуализации. У пациентов с множественными полипами для оценки выбирали самое большое поражение. Документация составлялась из изображений в оттенках серого и цветных доплеровских сигналов потока.
5.2 Контрастное ультразвуковое исследование (CEUS)
CEUS проводился сразу после традиционной ультразвуковой терапии. Пациентам обучали координацию дыхания. Использовался режим контраста с низким механическим индексом (<0,10). Ультразвуковое контрастное вещество (подготовленное согласно инструкциям производителя) вводилось в виде болюсной инъекции с концентрацией 0,02 мл/кг через антекубитальную вену, после чего следовал промыв физиологическим раствором 10 мл. Динамическая кинопетля записывалась целевой очекивания не менее 2 минут, после чего все изображения сохранялись для анализа. Непрерывная визуализация в реальном времени проводилась для фиксации артериальных (10–30 с), портал-венозных (31–60 с) и поздних фаз (>120 с) для стандартизированной качественной оценки характеристик усиления, при этом во всех случаях применялось предварительное приоритизирование фаз.
6. Протокол анализа изображений
Два опытных врача независимо проанализировали все изображения и были ослеплены патологическими результатами, клиническими данными и интерпретациями друг друга. Расхождения разрешались консенсусом. Эта слепая оценка минимизировала интерпретационное искажение и обеспечила объективную оценку ультрасонографических и CEUS признаков.
6.1 Традиционное ультразвуковое исследование
Были задокументированы диаметр полипа, количество (одиночный против нескольких), расположение, морфология (регулярные против неправильных), эхогенность (гиперэхо, гипоэхо, изоэхо) и сигналы доплеровского потока. Внутрилезионная сосудистость классифицировалась как отсутствующая (не обнаруживаемый сигнал), редкая (1–2 отдельных сигнала) или богатая (≥3 сигнала или диффузное сосудистое распределение).
6.2 Контрастное ультразвуковое исследование (CEUS)
Оценивались интенсивность усиления (гипер-, изо- или гипо-усиление), паттерн усиления (центростремительный или центробежный), сосудистая морфология (точечные, линейные, ветвлённые или неправильные узоры), базальная ширина и целостность стенки желчного пузыря (целостность или нарушения). Интенсивность усиления оценивалась преимущественно относительно соседней нормальной стенки желчного пузыря в той же плоскости изображения и на сопоставимой глубине. Окружающая печёночная паренхима использовалась только как вторичный контекстуальный ориентир, когда соседняя стенка желчного пузыря была неполностью визуализирована. Для обеспечения воспроизводимости эта эталонная иерархия применялась последовательно во всех случаях. Гиперусиление определялось как большее усиление, чем эталонная ткань, изо-усиление — как аналогичное эталонной ткани, а гипоулучшение — как более низкое по сравнению с эталонной тканью.
Интенсивность усиления и сосудистая морфология классифицировались с использованием артериальной фазы (10–30 с) в качестве основной фазы оценки. Портальная венозная фаза (31–60 с) и поздняя фаза (>60 с) рассматривались как вспомогательные фазы для оценки устойчивости усиления, тенденции к промывке и прозрачности границы между поражением и стенкой, но не использовались как основная основа для категориальной классификации. Для снижения вариативности между случаями во всех экзаменах применялась одна и та же иерархия ссылок и приоритет фаз. Базальная ширина определялась как максимальная ширина основания поражения в месте его прикрепления к стенке желчного пузыря, измеряемая на плоскости изображения CEUS, демонстрируя наиболее чёткий интерфейс опухоль–стенка. Измерения были получены в миллиметрах с помощью электронных суппортов.
Сосудистая морфология была разделена на четыре паттерна: точечный узор, определяемый как пунктированное или фокальное усиление без видимой непрерывности сосудов на последовательных кадрах; линейный узор, определяемый как одиночная или слегка изогнутая конструкция, напоминающая сосуд, без боковых ветвей; ветвлённый узор, определяемый как организованная сосудоподобная структура, показывающая основной ствол с одной или несколькими хорошо видимыми боковыми ветвями и сохранившейся иерархической архитектурой; а также неправильный рисунок — неорганизованный, извилистый, гетерогенный или неиерархически усиливающий сосудистый орган, не имеющий узнаваемого характера ствола и ветвей. Когда классификация была неопределённой на одном кадре, морфология определялась по динамической кинопетле, а не по одному неподвижному изображению. Все классификации сосудистой морфологии основывались на динамической оценке с помощью кинопетли для минимизации неправильной классификации статических кадров. Репрезентативные примеры каждого сосудистого узора приведены на дополнительном рисунке 1.
6.3 Стандартизация
До исследования весь персонал, занимающийся получением и интерпретацией изображений, проходил стандартизированное обучение в исследовательском центре. Обзор изображений был проведен независимо двумя врачами с более чем 5-летним опытом в области абдоминальной ультрасонографии. Этот подход снизил вариабельность и улучшил согласованность интерпретации. Межнаблюдательное соглашение по ключевым характеристикам визуализации оценивалось с использованием статистики каппа. Соглашение между наблюдателями было хорошим и отличным, при этом значения каппа варьировались от 0,72 до 0,86 для ключевых характеристик изображения, что указывало на высокую согласованность между наблюдателями.
7. Статистический анализ
Статистический анализ проводился с использованием программного обеспечения для статистического анализа. Нормально распределенные непрерывные переменные выражались как среднее ± стандартное отклонение и сравнивались с помощью t-теста независимых выборок. Ненормально распределенные переменные были представлены как медиана (Q1, Q3) и сравниваны с помощью теста Манна–Уитни U. Категориальные переменные были представлены в виде частот и процентов, а также сравнивались с помощью теста хи-квадрата или точного теста Фишера, в зависимости от необходимости. Парные сравнения использовали коррекцию Бонферрони. Независимые предикторы неопластических полипов желчного пузыря были определены с помощью многомерного логистического регрессионного анализа после одномерного скрининга. Переменные, значимые в одномерном анализе, были включены в многомерную логистическую регрессионную модель; Для вывода баллов использовались только предикторы, сохранившиеся в финальной модели.
Диагностическая эффективность оценивалась с помощью теста DeLong для сравнения площадей под кривыми рабочей характеристики приёмника (ROC). p-значение < 0,05 считалось статистически значимым. Коэффициенты шансов (OR) с 95% доверительными интервалами (CI) были представлены для всех независимых предикторов. Для оценки устойчивости модели была проведена внутренняя валидация с помощью bootstrap resampleling (1 000 итераций). Оптимизм-скорректированная область под кривой ROC (AUC) была рассчитана для оценки устойчивости модели и снижения возможного перенагона.
Калибровка модели оценивалась с помощью теста на прилагождение Хосмер–Лемешоу; Незначимый результат показал хорошее согласование между прогнозируемыми и наблюдаемыми результатами. Кроме того, были построены калибровочные кривые для визуальной оценки согласованности предсказанных вероятностей и фактических частот событий между децилями риска. Случаи с неполными переменными, необходимыми для многомерного анализа, были исключены; Импутация не проводилась.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Исходные характеристики пациентов
В исследовании приняли участие 554 пациента с полипами желчного пузыря, включая 272 холестериновых полипа и 282 опологических полипа (233 аденомы желчного пузыря и 49 полипоидных карцином желчного пузыря). Соотношение мужчин и женщин составляло 1:1,6 (214 мужчин и 340 женщин), а возраст пациентов варьировался от 22 до 78 лет, со средним возрастом 48 лет. Эти исходные результаты представлены описательно, а переменные, не включённые в р...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
УЗИ остаётся основным методом оценки полипов желчного пузыря благодаря своей доступности, возможности визуализации в реальном времени и отсутствию ионизирующегоизлучения 7. Тем не менее, несмотря на эти преимущества, отсутствие стандартизированной системы ультрасонографической отчетности способствует несогласованности в интерпретации и принятии клинических решений между учреждениями, что может негативно сказаться на точности диагностики и последующего ведения
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы не заявляют о конфликтах интересов.
Вклад автора:
Ф.К. разработал концепцию исследования, разработал методологию, провёл формальный анализ и исследование, курировал данные и составил оригинальную рукопись. J.X. способствовал валидации. В.Л., Х.Х. и С.Х. участвовали в рецензировании и редактировании рукописей. Х.Й. предоставил ресурсы, курировал исследование и управлял администрированием проектов. Все авторы прочитали и одобрили итоговую рукопись.
Авторы заявляют, что внешнее финансирование для этого исследования не было получено.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Ультразвуковая диагностическая система | Resonance Medical | Resonance R9 / Resonance 7 | Используется для обычной трансабдоминальной ультрасонографии и ультразвуковых исследований с контрастированием (CEUS) |
| Высокочастотная ультразвуковая зонд | Resonance Medical | Интегрирован с системой Resonance R9 / 7 | Используется для детального градоцентрированного изображения полипов желчного пузыря |
| Ультразвуковая система с возможностью контрастированного исследования | Resonance Medical | Resonance R9 / Resonance 7 (режим CEUS) | Обеспечивает реальное контрастное изображение в реальном времени |
| Ультразвуковой контрастный агент | Bracco Imaging | SonoVue® (59 мг/флакон) | Используется для перфузии CEUS и оценки сосудов; восстанавливается с 5 мл физиологического раствора перед внутривенным введением |
| Внутривенная кандюля | Becton, Dickinson and Company (BD) | Стандартная периферическая IV кандюля | Используется для внутривенного введения контрастного агента |
| Программное обеспечение для анализа изображений | Интегрированное производителем | Системное интегрированное программное обеспечение | Используется для измерения диаметра полипов, базальной ширины и паттернов контрастирования |
| Система обработки патологии | Leica Biosystems | Автоматизированный тканевой процессор | Используется для послеоперационного гистопатологического подтверждения |
| Набор для окрашивания гематоксилином и эозином (H&E) | Sigma-Aldrich | Стандартные реактивы для окрашивания H&E | Используется для стандартного гистологического окрашивания для диагностического подтверждения |
| Программное обеспечение для статистического анализа | IBM | SPSS 26.0 | Используется для статистического анализа |
| Программное обеспечение для статистического анализа | MedCalc Software Ltd | MedCalc 20.0 | Используется для анализа ROC |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение