СПОСОБ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЙ С НАРУШЕНИЕМ УРОВНЯ СОЗНАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАБИЛИТАЦИОННОГО ПОТЕНЦИАЛА ПАЦИЕНТА Российский патент 2016 года по МПК A61B6/03 A61K51/00 A61K103/10 

Изобретение относится к медицине, а именно к способам диагностики с использованием однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ), и предназначено для оценки состояния мозгового кровотока (перфузии головного мозга). Заявляемый способ может быть использован при определении реабилитационного потенциала пациентов с нарушением уровня сознания.

Состояния с нарушением уровня сознания включают состояние с минимальным сознанием, постоянное вегетативное состояние, синдром «запертого человека», хроническую кому и смерть мозга. Четкая верификация диагноза оказывает значимое влияние на правильный подбор лечебных и реабилитационных мероприятий, при неверном назначении которых может произойти значимое ухудшение состояния пациента.

Известен способ определения мозговой перфузии с использованием ОФЭКТ у здоровых лиц и при различных неврологических заболеваниях, в том числе различных типах деменции, эпилепсии, шизофрении и состоянии смерти мозга (Lucignani G., Frost J.J. Neurochemical Imaging with Emission Tomography: Clinical Applications // Diagnostic nuclear medicine / под ред. С. Schiepers.: Springer, 2006. Вып. 2nd. С. 7-37). При использовании известного способа помимо визуальной оценки распределения радиофармацевтического препарата (РФП) проводят полуколичественную оценку относительной перфузии в отдельных сегментах коры головного мозга по отношению к перфузии в мозжечке как к референтной зоне. Однако известный способ не предполагает проведения функциональных проб путем воздействия на пациента с помощью внешних стимулов и не позволяет производить оценку изменения перфузии головного мозга в ответ на эти стимулы.

Известен также способ оценки мозгового кровообращения с расчетом коэффициента пластичности мозгового кровотока при компьютерно-томографической перфузии у пациентов с ишемическим инсультом в острейшем и остром периодах (RU 2302201). В соответствии с известным способом проводят болюсное введение контрастного вещества, осуществляют спиральное сканирование глубинных структур мозга сразу же после введения контрастного вещества. Измеряют параметры среднего времени прохождения крови (МТТ), церебрального кровотока (CBF) и церебрального объема крови (CBV). Проводят измерение в трех симметричных зонах. Выбирают четыре точки интереса, соединяют их условно перекрестно, образуя пятую точку, в проекции каждой из пяти точек измеряют параметры CBF, CBV, МТТ. Определяют средние арифметические величины каждого параметра. Вычисляют коэффициент пластичности перфузии церебрального кровотока Cpl CBF, коэффициент пластичности церебрального объема крови Cpl CBV, коэффициент пластичности среднего времени прохождения крови Cpl МТТ как соотношение средних арифметических величин соответствующих параметров здоровой стороны со средними арифметическими величинами параметров пораженной стороны. При изменении хотя бы двух из коэффициентов пластичности при норме Cpl CBF и Cpl CBV не более 0,01, a Cpl МТТ не менее 0,01 диагностируют зону гипоперфузии в исследуемом регионе мозга. Известное изобретение направлено на решение задачи получения критериев оценки мозгового кровообращения в острейшем и остром периодах ишемического инсульта. В то же время, использование известного способа оценки мозгового кровообращения, включающего расчет коэффициента пластичности мозгового кровотока при компьютерно-томографической перфузии, не позволяет проводить многократные исследования с различными стимулами для оценки перфузии головного мозга, поскольку связано с внутривенным введением рентгеноконтрастного вещества, которое может оказать негативное влияние на функцию почек, и высокой лучевой нагрузкой на пациента.

Наиболее близким к заявляемому способу по совокупности существенных признаков является способ оценки изменения перфузии головного мозга в ответ на визуальные нейроактивационные стимулы, заключающийся в том, что после внутривенного введения РФП на основе ^99mTc-этиленцистеинатдимера в низкой дозе проводилось ОФЭКТ головного мозга в состоянии покоя, а через короткий интервал времени проводилась повторная инъекция РФП в высокой дозе на фоне проведения визуальной стимуляции. Оценка полученных ОФЭКТ-томограмм производилась в анатомических регионах, соответствующих лобным, теменным, височным и затылочным долям, мозжечку. Данный способ использовался на здоровых добровольцах и с применением только визуальной стимуляции. Было выявлено повышение перфузии затылочных долей на фоне визуальной стимуляции (HolmS. И др. Use of 99mTc-bicisate in activation studies by split-dose technique. // J. Cereb. Blood Flow Metab. 1994 T. 14 Suppl 1. C. S115-20). Принят в качестве прототипа.

Однако использование способа-прототипа для оценки состояния мозгового кровотока пациентов с нарушениями уровней сознания является недостаточным. В отличие от здоровых добровольцев, пациенты в состоянии с нарушением уровня сознания, а также пациенты в состоянии комы могут быть не в состоянии реагировать на визуальные стимулы в связи с внемозговыми причинами нарушения зрения.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи дифференцирования состояния с нарушением уровня сознания, а именно состояние с минимальным сознанием, постоянное вегетативное состояние, синдром «запертого человека», хроническая кома и смерть мозга, и определение реабилитационного потенциала пациента.

Использование в клинической практике заявляемого способа позволяет достичь нескольких технических (лечебных) результатов:

- определение сохранности различных зон коры головного мозга;

- четкая верификация диагноза;

- правильный подбор лечебных и реабилитационных мероприятий.

Указанные технические (лечебные) результаты при осуществлении изобретения достигаются за счет того, что так же как в известном способе, осуществляют внутривенное введение РФП на основе ^99mTc в низкой дозе, проводят ОФЭКТ головного мозга в состоянии покоя, через короткий интервал времени проводят повторную инъекцию того же РФП в высокой дозе на фоне визуальной стимуляции. Производят сопоставление полученных ОФЭКТ-томограмм анатомических регионов, соответствующих лобным, теменным, височным и затылочным долям, мозжечку.

Особенность заявляемого способа заключается в том, что оценку состояния мозгового кровотока (перфузии головного мозга) осуществляют путем внутривенного введения ^99mTc-гексаметилпропиленаминоксима (^99mTc-ГМПАО) в дозе 4,5-5 МБк на килограмм массы тела пациента, методом ОФЭКТ определяют корковую перфузию в передних, средних, задних отделах лобных долей, теменных, височных, затылочных долях обоих полушарий головного мозга и в каждом из полушарий мозжечка. Рассчитывают относительную корковую перфузию в указанных зонах головного мозга, используя в качестве референтной зоны полушарие мозжечка с той же стороны, что и исследуемая зона головного мозга. Осуществляют визуальную, и/или аудиальную, и/или сенсорную, и/или когнитивную, и/или фармакологическую нагрузку, внутривенно вводят дозу того же РФП из расчета 9-10 МБк на килограмм массы тела пациента, после чего методом ОФЭКТ определяют перфузию в передних, средних, задних отделах лобных долей, теменных, височных, затылочных долях обоих полушарий головного мозга и в каждом из полушарий мозжечка. Рассчитывают относительную корковую перфузию в указанных зонах головного мозга, используя в качестве референтной зоны полушарие мозжечка с той же стороны, что и исследуемая зона головного мозга. Сопоставляют полученные значения регионарной перфузии в состоянии покоя и на фоне нейроактивационной и/или фармакологической нагрузки. При увеличении перфузии зон головного мозга более чем на 10% делают заключение о наличии функциональных резервов этой зоны головного мозга и наличии реабилитационного потенциала. При отсутствии увеличения перфузии или увеличении перфузии участков головного мозга менее чем на 10% делают вывод о сниженном реабилитационном потенциале.

Раскрытие изобретения

Оценку состояния мозгового кровотока (перфузии головного мозга) проводят с использованием РФП на основе ^99mTc-гексаметилпропиленаминоксима (^99mTc-ГМПАО). После внутривенного введения дозы РФП часть введенной дозы распределяется в коре головного мозга пропорционально мозговому кровотоку (перфузии). Испускаемое РФП гамма-излучение возможно зарегистрировать с использованием однофотонного эмиссионного компьютерного томографа и при помощи специализированных программ для ЭВМ реконструировать в виде посрезовых изображений головного мозга.

Первоначальное введение РФП ^99mTc-ГМПАО в дозе 4,5-5 МБк на килограмм массы тела пациента позволяет произвести реконструкцию ОФЭКТ-изображений с оптимальным соотношением сигнал-фон, сохраняя изображения достаточно информативными для интерпретации. Последующее введение того же РФП на фоне нейроактивационной и/или фармакологической нагрузки из расчета 9-10 МБк на килограмм массы тела пациента позволяет произвести реконструкцию ОФЭКТ-изображений головного мозга, отражающих изменение перфузии и, следовательно, нейрональной активности в ответ на такую нагрузку.

Вычисление относительного мозгового кровотока позволяет оценивать перфузию головного мозга вне зависимости от параметров исходного РФП, особенностей его введения и биохимического изменения в организме. Оценку относительного мозгового кровотока заявляемым способом осуществляют путем отнесения зарегистрированного счета импульсов в выбранной зоне интереса к счету в референтной зоне интереса, соответствующей ипсилатеральному полушарию мозжечка, кровоток в котором в большинстве случаев стабилен (Syed G.M. [и др.]. Quantification of regional cerebral blood flow (rCBF) using 99Tcm-HMPAO and SPECT: choice of the reference region. // Nuclear medicine communications. 1992. №11 (13). C. 811-6).

В качестве иллюстрации состояния мозгового кровотока (перфузии головного мозга) с использованием РФП ^99mTc-ГМПАО представлен пример обработки перфузионного ОФЭКТ-изображения головного мозга с препаратом ^99mTc-ГМПАО (Фиг. 1), на котором обозначены зоны интереса, соответствующие

1 - мозжечку,

2 - височным долям,

3 - базальным ядрам,

4 - коре больших полушарий головного мозга.

На Фиг. 2 представлен пример реконструкции перфузионного ОФЭКТ-изображения головного мозга с препаратом ^99мТс-ГМПАО, на котором обозначены:

5 - аксиальные срезы,

6 - сагиттальные срезы,

7 - фронтальные срезы.

В проекции правой теменной доли головного мозга (8) определяется зона снижения перфузии.

Способ осуществляют следующим образом.

После внутривенного введения ^99mTc-ГМПАО в дозе 4,5-5 МБк на килограмм массы тела пациента методом ОФЭКТ определяют корковую перфузию в передних, средних, задних отделах лобных долей, теменных, височных, затылочных долях обоих полушарий головного мозга и в каждом из полушарий мозжечка. Рассчитывают относительную корковую перфузию в указанных зонах головного мозга, используя в качестве референтной зоны полушарие мозжечка с той же стороны, что и исследуемая зона головного мозга. После проведенного исследования, вводят дозу того же РФП из расчета 9-10 МБк на килограмм массы тела пациента на фоне визуальной, аудиальной, сенсорной, когнитивной или фармакологической нагрузок.

К нейроактивационной нагрузке относятся визуальные (например, «мерцающая шахматная доска»), аудиальные (например, произнесение имени пациента, воспроизведение музыкальных произведений), сенсорные (например, ответ на температурные или болевые раздражения) методы, а также транскраниальная магнитная стимуляция головного мозга. К фармакологической нагрузке относится внутривенное введение любого лекарственного вещества, влияющего на изменение мозгового кровотока и/или мозговой активности, например ацетазоламида.

После чего методом ОФЭКТ определяют перфузию в передних, средних, задних отделах лобных долей, теменных, височных, затылочных долях обоих полушарий головного мозга и в каждом из полушарий мозжечка. Рассчитывают относительную корковую перфузию в указанных зонах головного мозга, используя в качестве референтной зоны полушарие мозжечка с той же стороны, что и исследуемая зона головного мозга. Сравнивают полученные значения регионарной перфузии в состоянии покоя и на фоне нейроактивационной и/или фармакологической нагрузки.

При отсутствии накопления РФП после его повторного введения и отсутствии ответа на внешние функциональные стимулы устанавливают диагноз «смерть мозга».

При отсутствии ответа на функциональную пробу, что выражается в изменении перфузии участков головного мозга менее чем на 10% либо отсутствии изменения перфузии, делается вывод о низком реабилитационном потенциале.

При увеличении более чем на 10% относительной корковой перфузии зон головного мозга, мозговой кровоток которых до функциональной пробы был снижен по сравнению с прилежащими и/или контрлатеральными зонами, делают заключение о наличии функциональных резервов конкретной зоны головного мозга и наличии высокого реабилитационного потенциала.

При сохранной (не сниженной относительно нормальных значений) перфузии головного мозга с адекватным ответом на нейроактивационные и/или фармакологические пробы и наличии внешних признаков состояния сниженного сознания делают вывод о наличии синдрома «запертого человека».

Изобретение относится к медицине, лучевой диагностике с использованием однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ). Определяют реабилитационный потенциал (РП) у пациента с нарушением уровня сознания, для чего проводят оценку состояния мозгового кровотока - перфузии головного мозга: вначале осуществляют внутривенное введение ^99mТс-гексаметилпропиленаминоксима (^99mTc-ГМПАО) в дозе 4,5-5 МБк на кг массы тела пациента, определяют методом ОФЭКТ корковую перфузию в передних, средних, задних отделах лобных долей, теменных, височных, затылочных долях обоих полушарий головного мозга и в каждом из полушарий мозжечка. Затем рассчитывают ОКП для каждой из указанных зон головного мозга, используя в качестве референтной зоны полушарие мозжечка с той же стороны, что и исследуемая зона головного мозга, и осуществляют визуальную, аудиальную, сенсорную и когнитивную нагрузку и/или фармакологическую нагрузку, в качестве которой внутривенно вводят любое лекарственное вещество, влияющее на изменение мозгового кровотока и/или мозговой активности. На фоне проводимой нагрузки внутривенно вводят дозу упомянутого РФП из расчета 9-10 МБк/кг массы тела пациента и повторно осуществляют ОФЭКТ, определяя корковую перфузию. Снова рассчитывают ОКП для каждой из исследуемых зон головного мозга и сопоставляют полученные значения регионарной перфузии в каждой из этих зон в состоянии покоя и на фоне нагрузки. При увеличении ОКП зоны мозга более чем на 10% делают заключение о наличии функциональных резервов этой зоны и высоком РП, при отсутствии увеличения ОКП зоны или увеличении ее менее чем на 10%, делают вывод о сниженном РП. Способ обеспечивает определение сохранности различных зон коры головного мозга, четкую верификацию диагноза для правильного подбора лечебных и реабилитационных мероприятий. 2 ил.

Способ определения реабилитационного потенциала (РП) у пациента с нарушением уровня сознания, включающий оценку состояния мозгового кровотока - перфузии головного мозга, для чего вначале осуществляют внутривенное введение ^99mТс-гексаметилпропиленаминоксима (^99mTc-ГМПАО) в дозе 4,5-5 МБк на килограмм массы тела пациента, определяют методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) корковую перфузию в передних, средних, задних отделах лобных долей, теменных, височных, затылочных долях обоих полушарий головного мозга и в каждом из полушарий мозжечка, рассчитывают относительную корковую перфузию для каждой из указанных зон головного мозга, используя в качестве референтной зоны полушарие мозжечка с той же стороны, что и исследуемая зона головного мозга, затем осуществляют визуальную, аудиальную, сенсорную и когнитивную нагрузки и/или фармакологическую нагрузку, в качестве которой проводят внутривенное введение любого лекарственного вещества, влияющего на изменение мозгового кровотока и/или мозговой активности, на фоне проводимой нагрузки внутривенно вводят дозу упомянутого РФП из расчета 9-10 МБк/кг массы тела пациента, повторно осуществляют ОФЭКТ, определяют корковую перфузию, снова рассчитывают относительную корковую перфузию для каждой из исследуемых зон головного мозга и сопоставляют полученные значения регионарной перфузии в каждой из этих зон в состоянии покоя и на фоне нагрузки, при увеличении относительной корковой перфузии зоны головного мозга более чем на 10% делают заключение о наличии функциональных резервов этой зоны головного мозга и высоком РП, при отсутствии увеличения относительной корковой перфузии зоны или увеличении ее менее чем на 10% делают вывод о сниженном РП.