Главная » 2014 » Июль » 27 » Скачать Лучевая оценка процессов ишемического повреждения и распространенности злокачественных новообразований на основе количественных бесплатно
5:16 AM
Скачать Лучевая оценка процессов ишемического повреждения и распространенности злокачественных новообразований на основе количественных бесплатно
Лучевая оценка процессов ишемического повреждения и распространенности злокачественных новообразований на основе количественных методов кинетики радиофармпрепаратов
Диссертация
Автор: Усов, Владимир Юрьевич
Название: Лучевая оценка процессов ишемического повреждения и распространенности злокачественных новообразований на основе количественных методов кинетики радиофармпрепаратов
Справка: Усов, Владимир Юрьевич. Лучевая оценка процессов ишемического повреждения и распространенности злокачественных новообразований на основе количественных методов кинетики радиофармпрепаратов : диссертация доктора медицинских наук : 14.00.19 / Усов Владимир Юрьевич; [Место защиты: Научно-исследовательский институт кардиологии Томского научного центра Сибирского отделения РАМН] - Томск, 2004 - Количество страниц: 262 с. 40 ил. Томск, 2004 302 c. :
Объем: 302 стр.
Информация: Томск, 2004
Содержание:
Введение
Глава 1 Обзор литературы
11 Общие методические подходы к количественной оценке тканевого и органного кровотока
12 Количественные методы исследования миокардиального кровотока
13 Количественные методы исследования мозгового кровотока
14 Оценка объема повреждения головного мозга по данным перфузионных маркеров
15 Количественная оценка опухолевого кровотока при злокачественных новообразованиях
Глава 2 Материал и методы
21 Обследованные пациенты
211 Пациенты, включенные в исследования кровообращения головного мозга
212 Пациенты, включенные в исследования кровообращения миокарда
213 Пациентки, включенные в исследования кровообращения злокачественных новообразований молочной железы
214 Пациенты, включенные в исследования злокачественных новообразований опорно-двигательного аппарата
22 Методы исследования
221 Методы радионуклидных исследований кровообращения головного мозга
222 Методы машитно-резонансной томографии в исследовании головного мозга
223 Методы исследования кровообращения миокарда
224 Методы исследования кровообращения злокачественных новообразований по данным сцинтиграфии с 99тТс-Технетрилом
2241 Маммосциптиграфия
2242 Исследования кровоснабжения злокачественных новообразований опорно-двигательного аппарата
2243 Остеосцинтиграфия с 99тТс-фосфатами 80 2244 Сцинтиграфия злокачественных новообразований с s^m-p^ Технетрилом 80 2245 Магнитно-резонансная томография злокачественных новообразований опорно-двигательного аппарата
23 Статистическая обработка данных
Глава 3 Разработка количественных методов оценки результатов томографических исследований головного мозга при нарушениях мозгового кровообращения
31 Возможности ОЭКТ с 99тТс-ГМПАО в оценке объема ишемического повреждения головного мозга
32 Использованием ОЭКТ с 99тТс-ГМПАО в отборе пациентов для экстренной реканализации каротидных артерий при их остром тромбозе
33 Применение ОЭКТ с 99тТс-ГМПАО в динамическом наблюдении в ходе реотерапии цереброваскулярной недостаточности
34 Возможности оценки тяжести повреждения головного мозга с «позитивными» маркерами повреждения 129 35 Зависимость сосудистой реактивности головного мозга от объема ишемического повреждения и степени стенозирования сонных артерий 141 36 Количественный растет локального мозгового кровотока с помощью липофильных радиофармпрепаратов
Глава 4 Количественная оценка кровоснабжения миокарда по данным динамического радионуклидного исследования с 99тТс-Технетрилом
41 Количественная оценка кровотока миокарда по данным аккумуляции 99тТс-Технетрила - разработка методики
42 Использование количественного расчета кровотока миокарда в оценке эффектов антиангинальной терапии молсидомином
Глава 5 Количественная оценка кровотока злокачественных опухолей костей и мягких тканей по данным динамической сцинтиграфии с "™Тс-Технетрилом
Глава 6 Разработка и применение методов количественной оценки опухолевого кровотока по данным поглощения 99тТс-Технетрила при раке молочной железы
61 Кровоток злокачественных новообразований молочной железы по данным динамической сцинтиграфии с 99тТс-Технетрилом
62 Соотношения величин кровотока в опухоли и шгдексов накопления 99тТс-Технетрила при маммосцинтиграфии Диагностическое использование маммосцинтиграфии для первичного выявления и оценки распространенности рака молочной железы
621 Планарная статическая маммосцинтиграфия в оценке кровоснабжения злокачественных новообразований молочной железы и в их сцинтиграфической диагностике
622 ОЭКТ в диагностике и оценке распространенности рака молочной железы
623 Количественная оценка накопления 99тТс-Технетрила в первичной опухоли рака молочной железы при ОЭКТ
624 Зрительный анализ ОЭКТ с 99шТс-Технетрилом в оценке регионарной распространенности РМЖ 255 625 Количественные показатели накопления 99тТс-Технетрила в оценке регионарной распространенности рака молочной железы при ОЭКТ
Введение:
Разработка методов патофизиологически обоснованной оценки тяжести повреждения тканей и органов патологическими процессами и их анатомической распространенности составляет, одно из главных направлений развития современной медицинской клинической визуализирующей диагностики [Линденбратен АД. 1995]. Оно предполагает не только установление самого факта наличия патолоши, по и точную пространственно-зрительную топическую оценку степени ее распространения, а также использование количественных оценок, основанных па взаимосвязи между выраженностью определенных патофизиологических изменений в тканях и органах и интенсивностью определенного физического сигнала (сигналов) формирующего изображение, будь то радионуклидного, магнитно-резонансного или рентгеновского в их различных модификациях. Особенно важна оценка тяжести и протяженности патологического процесса при ишемической патологии мозга и миокарда, поскольку, с одной стороны - поражение этих органов приводит к наибольшей утрате функциональных способностей личности, а с другой - именно атеросклеротические поражения сосудистых бассейнов сердечной мышцы и мозга являются причиной более чем половины смертей , в том числе и в России , и в республиках СССР [Чазов Е.И. 2003, Conroy RM е.а. 2003].
Однако, если чисто визуальная оценка патологических процессов при ишемии головного мозга и миокарда различными методами томографии насчитывает сегодня тысячи публикаций, реальные методические возможное!и оцепить тяжесть повреждения в 1канях, вовлеченных в патологический процесс, вероятность их Сфуктурного или функционального, полного или частичного, восстановления исследованы современными средствами значительно менее, чем методы качественной визуализации [Lythgoe D.J. е.а. 2000, Muhling О. е.а. 2003], в первую очередь, из-за отсутствия детальной изученности и понимания в каждом частном случае методической «цепочки»: «патофизиологический процесс» - «физические изменения в ткани» - «изменение характеристик поглощения (испускания) излучения в ткани» - «изменения лучевой картины исследуемой области». Это приводит к тому, что развитие диашосшческих лучевых методов идет в первую очередь по пути расширения описательной картины различных клинических случаев разными визуализирующими методами [Spencer S.S е.а. 1996].
Особенно эю положение явно выражено в области онкологической лучевой диагностики, где опухоль оценивается в первую очередь, и как правило только лишь как объемное образование, без характеристики ею биологических свойств - таких как кровоснабжение, скорость синтеза белка, риск мегааазирования и т.д [Giannopoulou С 2003].
Методы ядерной медицины входят в число наиболее широко используемых в современной клинической практике, в частности, для выявления острого и хронического повреждения тканей, в первую очередь ишемического, а наряду с ним -воспалительного или инфекционного генеза [Mountz J. et al. 2003]. Однако, диагноешка повреждения тканей пуклеарными методами также носит как правило визуально - качественный характер, когда тяжесть патологии квалифицируется в градационных терминах типа "умеренная"-"выражепная"- "тяжелая" - "очень тяжелая". Количественные показатели в клинике используются реже, и при этом как правило механически перенесены из физиологии, в которой методы радиомеченых зондов также широко используются. В случаях, когда такое перенесение оправдано, оно безусловно даег свои плоды, как например при исследовании почечного кровотока и фильтрации почкой как целым.
В то же время специфические клинико-паюфизиологические феномены недостаточно оцениваются количественно в клинической практике [Nambu К. е.а. 2003] . Так, наиболее распространенное клиническое явление - ишемический некроз ткани, в частности - миокарда при его остром инфаркте, головного мозга при инсульте, тканей нижних конечностей при синдроме Лериша - оцениваются на основе визуальных полуколичественных критериев, типа "интенсивности включения" радиофармпрепарата в очаг или размеров "дефекта перфузии". Реальные патофизиологические показатели в таких критериях отражены далеко не всегда, и зачастую они выработаны больше для удобства оператора-радиолога, что не всегда совпадает с практической ценностью для клинициста. Ряд патологических процессов практически не исследуется в клинике - например состояние кровоснабжения злокачественных новообразований. Эта ситуация вызвана в первую очередь недостаточной разработанностью и минимальным практическим внедрением методов клинической оценки кинетики радиофармпрепаратов в организме больного как целом, и локального поглощения их в очаге патологии.
Однако, и принципе известны подходы, позволяющие практически подойти к проблемам количественной оценки патофизиологических процессов в клинике. Это методы анализа скоростных и объемных показателей транспорта радиофармпрепаратов, использующие представления об организме как о совокупности патофизиолошчески взаимосвязанных друг с другом частей -компартментов, перепое веществ - и радиофармпрепаратов в частности - между которыми подчиняется определенным закономерностям, как правило линейно завися от концентраций в различных частях системы [Peters A.M. 1998]. Константы скорости межчастевого переноса препарата отражают реальные патофизиологические процессы - скорость кровотока, проницаемость гистогематических барьеров, активность рецепторного связывания радиофармпрепарата или другие клинически существенные данные.
Несмотря на это, клиническое применение количественных кинетических методов для лучевой диагностики пока остается более рациональным намерением, чем практической реальностью. Между тем создание комплекса методик оценки патофизиологических процессов па основе количественного анализа их кинетики в клинических условиях позволило бы принципиально улучшить качество сцтштиграфического обследования, объективизировав его.
В наибольшей степени это важно для радионуклидной диагностики ишемических поражений мозга и сердца, которые вместе обусловливают более половины всех случаев смерти как в регионе Сибири, так и в России в целом [Гафаров В.В. и соавт. 2002]. При этом изначально нужно учитывать необходимость сочетания разрабатываемых методик оценки кардиальпых и церебральных нарушений кровообращения с функциональными нагрузочными пробами, которые широко используются в диагностике патологии сердца [Лишманов Ю.Б., Чернов В.И. 1997] и несколько менее - в клинике цереброваскулярной патологии [Messa е.а. 1995]. Кроме того, при начальном успехе такого подхода возможно его распространение со стороны исследования проявлений артериального атеросклероза на уровне миокарда и мозга па другие области, вплоть до разработки методик расчета опухолевого кровотока, методически близких к расчетам кровотока жизненно-важных органов при их ишемии. Методически возможно попытаться распространить возможное™ функциональных кинетических подходов, типичных именно для ядерной медицины, на другие методы визуализации, например - МРТ и динамическую рентгеновскую КТ.
Поэтому в настоящей работе была поставлена Цель - разработать для клинического применения и оценить диагностическое и прогностическое значение количественных сцитпиграфических методов оценки кровоснабжения, объема и распространенности ишемического повреждения жизненно-важных органов и злокачественных новообразований.
Цель была осуществлена через решение ряда частных взаимосвязанных задач, которые состояли в следующем :
1. Количественно изучить в клинических условиях кинетические параметры поглощения препаратов - маркеров кровотока, для чего разработать соответствующую клиническую сцинтиграфическую методику.
2. Разработать техники количественного определения тканевого кровотока миокарда, головного мозга, злокачественных новообразований с помощью радиофармпрепаратов с высокой степенью тканевой задержки.
3. Разработать технику количественного расчета объема ишемического повреждения головного мозга методом ОЭКТ, оценить ее клинико-диагностическое значение при нарушениях мозгового кровообращения.
4. Изучить возможности обобщения сцинтиграфических подходов на количественные исследования кровотока головного мозга другими томографическими методами .
5. Разработать технику оценки перфузионного резерва головного мозга и миокарда с помощью физиологических вазодилататоров и липофильных радиофармпрепаратов
6. Оцепить прогностическое значение показателей сосудистой реактивности и объема повреждения головного мозга при ишемических нарушениях мозгового кровообращения в аспекте хирургической реваскуляризации.
7. Изучить клиническое значение методов оценки кровотока злокачественных новообразований с 99тТс-Техпетрилом при наиболее распространенных опухолевых поражениях - на примере сцинтиграфической диагностики рака молочной железы (маммосцинтиграфии) и опухолевых поражений.
Научная новизна
• На основе методов линейной кинетической оценки проанализировано накопление ряда липофильных и гидрофильных радиофармпрепаратов в миокарде и головном мозге, впервые разработана методика оценки скорости органного поглощения радиофармпрепарата, показателей проницаемости, фракции экстракции при однократном прохождении.
• Впервые разработана техника неинвазивной оценки объема повреждения головного мозга при перфузионной ОЭКТ с 99тТс-ГМПАО, применимая как при первичных, так и при множественных (повторных) инфарктах головного мозга
• Разработана оригинальная техника количественного расчета органного кровотока с помощью липофильных радиофармпрепаратов
• Впервые разработаны критерии обратимости и возможности восстановления утраченных функций головною мозга при его остром ишемическом повреждении, в аспекте экстренной реваскуляризации, в частности - методом экстренной каротидной эндартерэктомии.
• Впервые разработана и апробирована в клинике методика расчетной оценки объема повреждения головною мозга на основе количественного анализа результатов Т2-взвешенной MP-томографии головного M03ia.
• Впервые предложена и реализована для клинических исследований аденозиповая функциональная проба для мозговою кровотока, изучена зависимость результатов аденозиновой пробы от степени стенозирования каротидных артерий и повреждения головного мозга в результате перенесенных в прошлом ишемических нарушений мозгового кровообращения.
• Впервые разработаны методы количественной оценки кровотока злокачественных новообразований по данным динамического сцишшрафического исследования с 99тТс-Технетрилом.
• Изучено диагностическое значение маммосцинтиграфии с 99тТс-Технетрилом (перфузионной сцинтиграфии рака молочной железы) как в планарном сцинтиграфичсском исследовании, так и в режиме ОЭКТ при различных стадиях рака молочной железы и впервые показана взаимосвязь количественного индекса накопления рфп в первичной опухоли {Опухоль/Миокард} с вероятностью наличия отдаленных метастазов.
Практическая значимость
• Разработанная система оценки объема повреждения мозга по данным ОЭКТ мозга с 99тТс-ГМПАО позволяет объективно оценить вызванные церебральной ишемией патологические изменения, частичный регресс объема повреждения в результате успешного реваскуляризирующего и реотерапевтического лечения цереброваскулярной недостаточности.
Методика количественной оценки повреждения головного мозга по данным Т2-взвешенного MP-томографического исследования позволяет расширить информативность рутинной МРТ мозга, а также прогнозировать возможность восстановления неврологических функций у пациентов с острым нарушением мозгового кровообращения в зависимости от величин показателей объема повреждения ткани мозга и доли поврежденной ткани в физическом объеме области повреждения.
Методика количественной оценки кровотока миокарда позволяет объективно оценивать изменения коронарного кровотока в динамике антиангинальной терапии, в частности, при физических нагрузочных пробах, а также - при проспективной оценке - течение патологии в ходе длительного наблюдения. Метод перфузионной сцинтиграфии злокачественных новообразований с 99тТс-Технетрилом позволяет количественно определить кровоток в опухоли в физиологических единицах, как мл/мин/100 см3,
Перфузионная сцинтиграфия молочной железы с 99тТс-Технет рилом (маммосцинтиграфия) представляет собой независимый метод визуализации рака молочной железы, с высокой, превышающей 90%, чувствительностью, специфичностью и диагностической точностью. При этом преимуществом планарной маммосциптиграфии является относительно более высокая специфичность, а ОЭКТ - более высокая чувствительность в выявлении опухолей стадии Т1.
Интенсивность накопления 99тТс-Технетрила в злокачественных новообразованиях молочной железы (индекс {Опухоль/Миокард}) позволяет прогнозировать вероятность метастатического поражения лимфатических узлов по ходу пути лимфооттока. При величине индекса среднего сцинтилляционного C4eia {Опухоль/Миокард}) > 0,24 поражение лимфатических узлов N1 и более распространенное встречается всегда.
Положения, выносимые на защиту
• Объем повреждения головною мозга при ишемических нарушениях мозгового кровообращения может быть количественно определен по данным ОЭКТ с 99тТс-ГМПАО - как объемный интеграл дефицита поглощения 99тТс-ГМПАО по области ишемического повреждения, а также и по данным МРТ в Т2-взвешенном режиме - по степени приближения ишенсивности Т2-взвешенного сигнала пораженных нервных структур к Т2-интенсивности ликвора.
• Проба с внутривенным введением адепозипа позволяет выявить скрытую цереброваскулярную недостаточность при атеросклеротических поражениях брахиоцефальных артерий и вызывает межполушарную асимметрию (относительный дефици г кровоснабжения ) на стороне стеноза при сочетании его гемодипамической значимости и сохранности нервных структур собственно мозга в бассейне сгенозированной артерии , т.е. при доле поврежденной ткани в области перенесенного ОНМК менее 35%
• 99тТс-Технетрил является пе только качественным маркером кровотока сердечной мышцы, но и позволяет количественно рассчитывать его как отношение локального накопления радиофармпрепарата к площади под кривой зависимости содержания его после инъекции в крови от времени, с коррекцией на величину фракции экстракции препарата миокардом, которая достаточно постоянна и составляет 0,55-0,57.
• Кровоток злокачественных новообразований может быть определен по данным ранней динамики накопления в них 99тТс-Технетрила с применением модели однонаправленного переноса и расчетом методом Гьедде-Рутланда-Патлака.
Раннее накопление 99тТс-Технетрила в злокачественных новообразованиях молочной железы и опорно-двигательного аппарата определяется в основном их кровотоком, что позволяет использовать величины локального накопления, практически характеризуемые значениями индекса {Опухоль/Миокард} в качестве показателя уровня их кровоснабжения.
Перфузионная сцинтиграфия злокачественных новообразований молочной железы с 99тТс-Технетрилом является высокочувствительным методом визуальной диагностики первичных опухолей молочной железы и обеспечивает в то же время возможность прогнозирования метастатического поражения лимфатических узлов.
Перфузионное сцинтиграфическое исследование первичных злокачественных новообразований опорно-двигательного аппарата с 99тТс-Технетрилом является наиболее точным в оценке пространственного распределение жизнеспособной опухолевой ткани и способствует оптимальному планированию объема и тактики хирургического вмешательства.
Апробация работы
Все основные положения работы доложены на
• Ежегодном конгрессе Европейского общества кардиологии 1995
• Ежегодных конгрессах Общества ядерной медицины (США) 1993,1994 гг.
• Конгрессах Европейской ассоциации ядерной медицины 1993 - 2003 гг (всех лет)
• Ежегодных съездах Британского общества ядерной медицины 1996 и 1999 гг
• Симпозиуме "Однофотонная эмиссионная компьютерная томография головного мозга в неврологии и психиатрии - NeuroSPECT Symposium" Антверпен, 1995
• Всероссийской конференции "Диагностика и хирургическое лечение распространенного атеросклероза с преимущественным поражением брахиоцефальных артерий" Томск, 1993.
• Всероссийских симпозиумах с международным участием Радиология-2001, Радиология-2003, Радиология-2004.
• Международном симпозиуме по ишемии головного мозга в Санкт-Петербурге (Военно-медицинская академия), июнь - 1997
• Международном симпозиуме «Малоинвазивные технологии в диагностике и нейрохирургии», Санкт-Петербург - 2001
• Невском радиологическом форуме - 2003
• Ежегодных съездах Югославского общества ядерной медицины - 1995, 2001, 2003 гг.
По результатам работы опубликовано: глава в международном руководстве но однофотонной эмиссионной компьютерной томографии головного мозга (Брюссель-1997), 30 статей в отечественной центральной печати и 9 - в зарубежной, более 100 тезисных публикаций в трудах международных конгрессов и более 50 тезисных публикаций - в трудах отечественных - Всероссийских и Украинских съездов и симпозиумов.
