СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СТЕПЕНИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННОСТИ ГЛИОМ Российский патент 2011 года по МПК A61B8/06 

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии, и может быть использовано для диагностики степени злокачественности глиом, которые хотя бы частично выходят на поверхность головного мозга.

Известен способ диагностики степени злокачественности глиом по данным рутинного гистологического исследования (Figarella-Branger D., Bouvier С. Classification anatomopathologique des gliomes: faits et controversies. Bulletin du Cancer. - 2005. - v.92. - №4. - p.301-309). Исследование проводят путем окраски гематоксилином-эозином тонких срезов взятой биопсии участка опухоли и последующей световой микроскопии препарата. Недостатки способа: длительность исследования (до 10 суток); возможность недооценки степени злокачественности глиомы вследствие того, что наиболее злокачественные участки глиомы могут не попасть в пробу, взятую нейрохирургом на операции, так как глиома часто состоит из пулов клеток разной степени злокачественности.

Известен способ диагностики степени злокачественности глиом по данным диффузионно-взвешенной магнитно-резонансной томографии (МРТ) головного мозга (Lee HY et al. Diffusion-tensоr imaging for glioma grading at 3-T magnetic resonance imaging: analysis of fractional anisotropy and mean diffusivity. Journal of computer assisted tomography. - 2008. - v.32 -№2. - p.298-303). Оценивают фракционную анизотропию и среднюю степень диффузии и диагностируют глиомы низкой (1-2) и высокой (3-4) степени злокачественности. Недостатки способа: недостаточная точность способа; продолжительное время исследования; высокая стоимость; невозможность исследования при наличии металлических имплантантов, таких как гемостатические клипсы, кардиостимуляторы, искусственные клапаны; сложность проведения интраоперационного исследования; возможность аллергических реакций.

Известен способ диагностики степени злокачественности глиом по данным перфузионной компьютерной томографии (КТ) головного мозга (Ellika SK et al. Role of perfusion CT in glioma grading and comparison with conventional MR imaging features. American journal of neuroradiology. - 2007. - v.28 - №10. -p.1981-1987). В этом способе определяют степень злокачественности глиом, оценивая такие параметры, как нормализованный объемный мозговой кровоток, нормализованный мозговой кровоток и нормализованное среднее время прохождения контраста. Недостатки способа: недостаточная точность и воспроизводимость способа вследствие комплекса причин: применения различных методологий при обработке полученного изображения, использования различного компьютерного программного обеспечения, артефактов в зоне исследования, оператор-зависимого выбора региона интереса, также по причине такого явления, как дисперсия болюса, на которое оказывает влияние сердечный выброс, скорость инъекции контрастного вещества, наличие стенозов артерий, вследствие значительного различия уровней кровотока в сером и белом веществе головного мозга; продолжительное время исследования; сложность проведения исследования интраоперационно; лучевая нагрузка; высокая стоимость; возможность аллергических реакций.

Известен способ диагностики степени злокачественности глиом по данным позитронно-эмиссионной томографии (Гранов A.M., Тютин Л.А., Костеников Н.А. и др. ПЭТ в онкологической клинике. Материалы 10 Российского онкологического конгресса. - 21-23.11.2006. - Москва. - с.46-49). Проводят последовательное исследование с двумя радиофармпрепаратами (¹¹С-бутиратом и ¹⁸F-ФДГ) с последующей их регистрацией в гамма-камере. Недостатками этого способа являются инвазивность; необходимость размещения позитронно-эмиссионных томографов вблизи циклотрона для производства препаратов, содержащих быстро распадающиеся изотопы; лучевая нагрузка; высокая стоимость; продолжительное время исследования; невозможность проводить определение исследование интраоперационно.

Наиболее близким к заявляемому является способ диагностики степени злокачественности глиом, включающий определение относительного объемного мозгового кровотока путем перфузионной МРТ (Young R, Babb J, Law M, Pollack E, Johnson G. Comparison of region-of-interest analysis with three different histogram analysis methods in the determination of perfusion metrics in patients with brain gliomas. Journal of Magnetic Resonance Imaging. -2007. - v.26. - №4. - p.1053-1063), принятый за прототип. Исследуют объемный мозговой кровоток в зоне опухоли. Проводят рутинную МРТ головного мозга, в Т2 режиме выбирают 7-10 срезов, в которые попадает глиома, затем проводят перфузионную МРТ головного мозга. Снимки перфузионной МРТ производят во время первого прохождения контрастного вещества гадопентетата димеглюмина в концентрации 0,1 ммоль/кг, которое вводят со скоростью 5 мл в секунду. В полученных снимках выбирают регионы интереса как зоны максимально отличного кровотока при анализе относительного объемного мозгового кровотока, и изображение в них оценивают с применением анализа гистограмм. В регионах интереса определяют относительный объемный мозговой кровоток, который равен соотношению объемного мозгового кровотока в зоне опухоли и объемного мозгового кровотока контралатерального полушария. Объемный мозговой кровоток в опухоли и контралатеральном полушарии мозга сравнивают отдельно для серого и белого вещества головного мозга. Существует сильная корреляционная связь между максимальным относительным объемным мозговым кровотоком и степенью злокачественности глиомы. Если относительный объемный мозговой кровоток ≥2,15, то считают, что это глиома высокой степени злокачественности (3-4 степени) по классификации WHO, 2007, если относительный объемный мозговой кровоток <2,15, то считают, что это глиома низкой степени злокачественности (1-2 степени) по классификации WHO, 2007. Аналогично оценивают степень злокачественности глиом путем определения относительного объемного мозгового кровотока в перифокальной зоне, а также суммарно в опухоли и перифокальной зоне.

Недостатки прототипа: недостаточная точность способа оценки степени злокачественности глиом вследствие накопления контрастного вещества за счет экстравазации, оператор-зависимого выбора региона интереса, невозможность дифференциальной диагностики глиом 3 и 4 степеней злокачественности, невозможность достоверной оценки степени злокачественности олигодендроглиом вследствие относительно более высокого уровня кровотока в них по сравнению с опухолями астроцитарного ряда; продолжительное время исследования (2 часа); невозможность исследования при наличии металлических имплантантов, таких как гемостатические клипсы, кардиостимуляторы, искусственные клапаны; высокая стоимость исследования; сложность проведения исследования интраоперационно; возможность аллергических реакций.

Изобретение направлено на создание способа диагностики степени злокачественности глиом, обеспечивающего повышение точности, уменьшение длительности и стоимости исследования, упрощающего проведение исследования интраоперационно, исключающего возможность аллергических реакций.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе дифференциальной диагностики степени злокачественности глиом путем определения кровотока в опухоли особенность заключается в том, что исследуют среднюю линейную скорость мозгового кровотока (ЛСКср) с помощью интраоперационной контактной высокочастотной допплерографии до гипервентиляции и после гипервентиляции под визуальным контролем в артериях опухоли, переходной зоны и окружающего условно неизмененного мозгового вещества, при этом направление реакции ЛСКср принимают за 1,0 в том случае, если ЛСКср нарастает после гипервентиляции более чем на 5% от исходного уровня, направление реакции ЛСКср, равное 0,0 считают при изменении ЛСКср в пределах 5% в ту или иную сторону, направление реакции ЛСКср, равное -1,0 определяют в том случае, если значение ЛСКср после гипервентиляции уменьшается более чем на 5% от исходного уровня, и если направление реакции ЛСКср в артерии перифокальной зоны отличается от направления ЛСКср в артерии неизмененного мозгового вещества, диагностируют глиому 1-3 степени злокачественности, если направление реакции ЛСКср в артерии перифокальной зоны отличается от направления ЛСКср артерии опухоли, диагностируют глиому 4 степени злокачественности.

Способ осуществляется следующим образом. Во время проведения операции удаления опухоли, после вскрытия твердой мозговой оболочки, при помощи аппарата ультразвуковой допплерографии стерильным датчиком частотой 20 или 25 МГц, контактно, через каплю стерильного физиологического раствора при нормокапнии проводят измерение ЛСКср в артериях, принадлежащих трем зонам - опухоли, переходной зоне и окружающему условно неизмененному веществу мозга. Проводят гипервентиляцию, обеспечивающую падение etCO2 на 5 мм рт. ст. по данным капнографии. Затем проводят повторное измерение ЛСКср в тех же артериях. Направление реакции того или иного показателя принимают за 1,0 в том случае, если показатель нарастает после гипервентиляции более чем на 5% от исходного уровня, направление реакции, равное 0,0, считают при изменении показателя в пределах 5% в ту или иную сторону, направление реакции равное -1,0 считают в том случае, если значение показателя после гипервентиляции уменьшается более, чем на 5% от исходного уровня. Если направление реакции ЛСКср в артерии перифокальной зоны отличается от направления ЛСКср в артерии неизмененного мозгового вещества, диагностируют глиому 1-3 степени злокачественности, если направление реакции ЛСКср в артерии перифокальной зоны отличается от направления ЛСКср артерии опухоли, диагностируют глиому 4 степени злокачественности. Общая длительность исследования составляет 20 минут.

Заявленный способ разработан и прошел клинические испытания в РНХИ им. Проф. А.Л.Поленова при обследовании 26 больных с глиомами головного мозга.

Больные глиомами, которым проводилось исследование, были разделены на две группы: группа 1 - глиомы 1-3 степени злокачественности, группа 2 - глиомы 4 степени злокачественности. При анализе направления реакции локального кровотока в ответ на пробу с гипервентиляцией были получены следующие данные: в первой группе при оценке с помощью критерия Манна-Уитни для двух независимых наблюдений не различалось направление реакции ЛСКср в артериях между переходной зоной и опухолью.

Во второй группе наблюдались отличные от предыдущей группы закономерности: направление реакции ЛСКср достоверно различается для артерий переходной зоны и опухоли (р=0,029).

Приводим примеры - выписки из истории болезни.

Пример 1.

Больная 3., 34 лет, и/б №1034-2006, с диагнозом до операции: опухоль правой лобной доли. Больной производилась операция - костно-пластическая трепанация черепа, удаление опухоли.

Согласно заявляемому способу во время операции проводилось ультразвуковое допплерографическое исследование кровотока в артерии переходной зоны, артерии опухоли, а также артерии окружающего неизмененного мозгового вещества ультразвуковым датчиком 25 МГц. Были получены следующие показатели: ЛСКср в артерии переходной зоны до гипервентиляции - 8 см/сек, ЛСКср в артерии переходной зоны после гипервентиляции - 9 см/сек; ЛСКср в артерии окружающего неизмененного мозгового вещества до гипервентиляции - 9 см/сек, ЛСКср в артерии окружающего неизмененного мозгового вещества после гипервентиляции - 8 см/сек. Таким образом, направление реакции ЛСКср артерии перифокальной зоны было определено как 1,0, а направление реакции ЛСКср артерии неизмененного мозгового вещества было определено как -1,0; направление реакции ЛСКср и перифокальной зоны и неизмененного мозгового вещества отличалось между собой и была диагностирована глиома 1-3 степени злокачественности, что было подтверждено гистологическим исследованием: фибриллярно-протоплазматическая астроцитома 2 степени злокачественности.

Пример 2.

Больная Щ., 39 лет, и/б №741-2007, с диагнозом до операции: опухоль правой височной доли. Больной производилась операция - костнопластическая трепанация черепа, удаление опухоли.

Согласно заявляемому способу во время операции проводилось исследование ЛСКср путем контактной высокочастотной ультразвуковой допплерографии в артерии переходной зоны, артерии опухоли, а также артерии окружающего условно неизмененного мозгового вещества ультразвуковым датчиком 25 МГц. Были получены следующие показатели:

ЛСКср в артерии переходной зоны до гипервентиляции - 24 см/сек, ЛСКср в артерии переходной зоны после гипервентиляции - 59 см/сек, ЛСКср в артерии опухоли до гипервентиляции - 54 см/сек, ЛСКср в артерии опухоли после гипервентиляции - 35 см/сек. Таким образом, направление реакции ЛСКср артерии перифокальной зоны было определено как 1,0, а направление реакции ЛСКср артерии опухоли было определено как -1,0, таким образом, направление реакции ЛСКср перифокальной зоны и опухоли отличалось между собой и была диагностирована глиома 4 степени злокачественности, что было подтверждено гистологическим исследованием: глиобластома.

Использование заявленного способа позволяет повысить точность определения 4 степени злокачественности глиом, дифференцировать глиомы 3 и 4 степени злокачественности; уменьшить длительность исследования до 20 минут; уменьшить стоимость исследования; упрощает проведение исследования интраоперационно, исключает возможность аллергических реакций.

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии. Интраоперационно проводят контактную высокочастотную допплерографию до и после гипервентиляции и измеряют среднюю линейную скорость мозгового кровотока (ЛСКср) в артериях опухоли, переходной зоны и окружающего неизмененного мозгового вещества. Направление реакции ЛСКср принимают за 1,0 в том случае, если ЛСКср нарастает после гипервентиляции более чем на 5% от исходного уровня, направление реакции ЛСКср принимают равным 0,0 при изменении ЛСКср в пределах 5% в ту или иную сторону, направление реакции ЛСКср принимают равным -1,0, если значение ЛСКср после гипервентиляции уменьшается более, чем на 5%. В том случае, если направление реакции ЛСКср в артерии перифокальной зоны отличается от направления ЛСКср в артерии неизмененного мозгового вещества, диагностируют глиому 1-3 степени злокачественности, если направление реакции ЛСКср в артерии неизмененного мозгового вещества отличается от направления ЛСКср артерии опухоли, диагностируют глиому 4 степени злокачественности. Способ обеспечивает уменьшение длительности проведения исследования и повышение точности определения злокачественности глиом, а также позволяет дифференцировать глиомы 3 и 4 степени злокачественности.

Способ диагностики степени злокачественности глиом путем определения кровотока в опухоли, отличающийся тем, что исследуют среднюю линейную скорость мозгового кровотока (ЛСКср) путем интраоперационной контактной высокочастотной допплерографии до гипервентиляции и после гипервентиляции под визуальным контролем в артериях опухоли, переходной зоны и окружающего неизмененного мозгового вещества, при этом направление реакции ЛСКср принимают за 1,0 в том случае, если ЛСКср нарастает после гипервентиляции более чем на 5% от исходного уровня, направление реакции ЛСКср, равное 0,0, считают при изменении ЛСКср в пределах 5% в ту или иную сторону, направление реакции ЛСКср равное -1,0, считают в том случае, если значение ЛСКср после гипервентиляции уменьшается более чем на 5% от исходного уровня, и если направление реакции ЛСКср в артерии перифокальной зоны отличается от направления ЛСКср в артерии неизмененного мозгового вещества, диагностируют глиому 1-3 степени злокачественности, если направление реакции ЛСКср в артерии перифокальной зоны отличается от направления ЛСКср артерии опухоли, диагностируют глиому 4 степени злокачественности.