Автореферат (3D протонная магнитно-резонансная спектроскопия в диагностике глиальных опухолей головного мозга)

На правах рукописиТЮРИНА АНАСТАСИЯ НИКОЛАЕВНА3D ПРОТОННАЯ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНАЯСПЕКТРОСКОПИЯ В ДИАГНОСТИКЕ ГЛИАЛЬНЫХОПУХОЛЕЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА14.01.13. - Лучевая диагностика, лучевая терапияАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата медицинских наукМосква – 20192Работа выполнена в Федеральном государственном автономном учреждении«Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии имениакадемика Н.Н. Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации(ФГАУ «НМИЦ нейрохирургии им. ак.

Н.Н. Бурденко» Минздрава России).Научный руководитель:доктор медицинских наук, профессор,академик РАННаучный консультант:доктор медицинских наук, профессорПРОНИН Игорь НиколаевичПИЦХЕЛАУРИ Давид ИльичОфициальные оппоненты:КРОТЕНКОВА Марина Викторовна – доктор медицинских наук, Федеральноегосударственное бюджетное научное учреждение «Научный центр неврологии»Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, отделение лучевойдиагностики, руководитель отделения.ДОЛГУШИН Михаил Борисович - доктор медицинских наук, профессор РАН,Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский онкологическийнаучный центр имени Н.Н.

Блохина» Министерства здравоохранения РоссийскойФедерации, отделение позитронной эмиссионной томографии, руководитель отделенияВедущая организация:Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научный центрРентгенорадиологии» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииЗащита состоится «____»______________ 2020 г. в ___ часов на заседаниидиссертационного совета Д 208.041.04, созданного на базе ФГБОУ ВО МГМСУ им.А.И. Евдокимова Минздрава России, по адресу: г. Москва, ул. Долгоруковская, д. 4,стр. 7.Почтовый адрес: 127473, г.

Москва, ул. Делегатская, д. 20/1.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВО МГМСУ им.А.И. Евдокимова Минздрава России по адресу: 127206, Москва, ул. Вучетича, д. 10а ина сайте http://dissov.msmsu.ruАвтореферат разослан «____» ____________________2019 г.Ученый секретарьдиссертационного совета Д 208.041.04кандидат медицинских наук, доцентХОХЛОВА Татьяна Юрьевна33ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность исследования и степень его разработанностиГлиальные опухоли являются наиболее распространенными первичнымиопухолями ЦНС.

Хотя гистологическая оценка остается одним из наиболееважныхпрогностическихпоказателей,возрастаетинтерескролицитогенетических изменений. Считается, что каждая степень злокачественностиглиомы имеет определенные клеточные и генетические особенности, которыемогут вести к различным изменениям как строения, так и метаболизмаопухолевойткани, чтоотражается в разном биологическом поведенииновообразования.Радиологическая классификация глиом на основе стандартной МРТ имеетне высокую чувствительность в диапазоне от 55% до 83% [Law M et al.

2003].Поэтому обнаружение значимых различий в уровнях структурных метаболитов спомощью МР-спектроскопии может повысить чувствительность методики вопределениистепенизлокачественностиглиомы,расширяятемсамымпрогностические возможности не инвазивной диагностики в планированиилечения. Общепринятым считается деление глиальных опухолей головного мозгапо четырехуровневой системе (I–IV). В соответствии с последним пересмотромклассификационной системы ВОЗ в 2016 году глиомы дополнительно сталихарактеризоваться не только по различным гистологическим признакам, но и сучетом генетических особенностей [Louis D.

et al., 2016].Астроцитомы I-II степени злокачественности представляют собой группудиффузно-растущих опухолей с высокой дифференцировкой клеток Согласносовременной классификации этот тип опухоли также делится в зависимости IDHмутации: IDH mutant и IDH wild type.АстроцитомыIIIстепенизлокачественности(анапластическиеастроцитомы) демонстрируют высокую плотность клеток, наличие ядернойатипии,множественныемитозы,пролиферациюэндотелиясосудовотсутствии некроза. Большинство опухолей это типа имеют IDH1 “wild type”.при44АстроцитомыIVстепени,илиглиобластомы,являютсянаиболеераспространенной формой астроцитарных опухолей, возникающих в беломвеществе полушарий головного мозга.

Они представляют собой плотноклеточные и плеоморфные опухоли, характеризующиеся высокой митотическойактивностью,пролиферациейэндотелиясосудовираспространенныминекротическими изменениями [Louis D. et al., 2016]. Большинство глиобластомявляются первичными (> 90%), возникающими de novo без опухолипредшественника. Понятие вторичная глиобластома (<10%) распространяется нате опухоли, которые могут трансформироваться из астроцитомы более низкойстепени злокачественности. И если микроскопические характеристики первичнойи вторичной глиобластом близки друг к другу, то генетические особенности иповедение опухолей существенно разнятся.Магнитно-резонанснаяконтрастированиемявляетсятомография(МРТ)сстандартнойметодикой,внутривеннымиспользуемойдлядиагностики и мониторинга опухолей головного мозга до, вовремя и послетерапии. Методы нейровизуализации, такие как диффузионно-взвешеннаявизуализация (ДВИ), МР-перфузия и МР-спектроскопия позволяют получать каккачественную, так и количественную информацию о гемодинамической иметаболической активности опухоли, что позволяет улучшить наше понимание обиологическом строении опухолей головного мозга.

В частности, речь можетидти о таких характеристиках, как оценка ответа на лечение, определениеактивности опухоли во время терапии и дифференцировке рецидива опухоли иосложнений, связанных с лечением.Магнитно-резонансная спектроскопия (МРС) рассматривается сегодня каквспомогательная и уточняющая методика, позволяющая дополнить данные остепени и характере изменений на микроструктурном уровне на основе анализаконцентрацииисоотношениятакихструктурныхметаболитовкакN-ацетиласпартат (NAA), креатин, холин [Корниенко В.Н., Пронин И.Н.

2008]. Этаинформация может использоваться как для определения точки биопсии, так и55определения целей лучевой терапии и мониторинга ее эффективности. В тожевремя МР-спектроскопия как самостоятельная методика может оказатьсябесполезной в тех случаях, когда опухолевая структура имеет гетерогенноестроение с наличием выраженных некротических изменений [Подопригора А.Е. идр.

2000].Основанием для выполнения нашего диссертационного исследования сталфакт наличия небольшого числа публикаций, в которых изучались возможности3D МР-спектроскопии в дифференциальной диагностике глиом головного мозга,где отсутствовал статистически достоверный анализ информативности новогометода из-за малого числа наблюдений в представленных работах.

Проведенныйнами анализ современной литературы позволил сделать вывод об отсутствии внастоящее время в литературе статистически обоснованных данных, касающихсяклинического применения 3D МРС технологии. По нашему мнению, метод 3DМРС обладает высокой актуальностью и его целенаправленное изучение позволитполучить новые данные об опухолевой структуре с точки зрения разработкиновых подходов в лечении и прогнозе.Изучение глиальной опухоли головного мозга с использованием метода 3DМР-спектроскопиивсопоставлениисгистологическимиииммуногистохимическими особенностями глиом головного мозга позволитповысить качество дифференциальной диагностики на этапе дооперационногообследования пациентов.Цель исследования – Изучение информативности 3D протонной МРспектроскопии в дифференциальной диагностике глиальных опухолей головногомозга.Задачи исследования:1.Разработать протокол 3D МРС исследования для клиническогоприменения.662.Выработать алгоритм обработки данных 3D МРС с построениемраспределения отдельных метаболитов (карты) и методику совмещения данных3D МРС (карт) с анатомическими структурами.3.Изучить эффективность 3D МРС в определении степени анаплазииглиом головного мозга.4.Систематизировать спектральные показатели исследуемых типовопухолей с целью улучшения дифференциальной диагностики опухолейголовного мозга и создание метаболических профилей на основе данных,полученных с помощью 3D МРС.5.Проанализировать метаболические профили вещества головногомозга здоровых добровольцев и неизмененного мозгового вещества у пациентов сглиомами головного мозга.Научная новизна исследованияНовизной проведенного исследования является применение нового метода3D МР-спектроскопии в клинической практике.

На большом клиническомматериале впервые были проанализированы соотношения основных метаболитовглиальных опухолей головного мозга с построением цветовых карт распределенияметаболитов в трехмерном пространстве с захватом всего объема опухолевойткани. Полученные результаты были использованы в разграничении глиальныхновообразований головного мозга по степеням анаплазии. Также былипроанализированны метаболические профили в веществе головного мозгаздоровых добровольцев с их сопоставлением с метаболическим профилемнеизменного вещества мозга пациентов с глиальными опухолями головногомозга, также выполненные впервые.Теоретическая и практическая значимость работы1.Применениемультивоксельной3DМРСметодикисможетсущественно повысить диагностическую эффективность МР-спектроскопии воценке опухолей и других заболеваний головного мозга.772.Метод3DМР-спектроскопиипозволяетопределитьучастокнаибольшей степени анаплазии глиального новообразования головного мозга, чтоявляется важным моментом в определении места биопсии с последующейнаиболее точной гистологической верификацией патологического процесса.3.Методика 3D мультивоксельной МР-спектроскопии значительносокращает общее время обследования пациента за счет короткого времени даннойтехнологии по сравнению со стандартной протонной МР-спектроскопией прирассмотрении всего объема опухолевой ткани.4.Метод 3D МР-спектроскопии может проводится на амбулаторномэтапе и не требует введения контрастного препарата.Методология и методы исследованияВ исследование было включено 90 пациентов в возрасте от 15 до 50 лет сглиальнымиопухолямиголовногомозганизкойивысокойстепенизлокачественности, а также была обследована группа здоровых добровольцев, вкоторую вошли 20 человек без органического поражения вещества головногомозга.

Исследования проводились на магнитно-резонансном томографе Signa HDtx 3.0T (GE, Healthcare) с использованием головной 8-канальной катушки. Напервомэтапепациентамвыполнялосьстандартнаямагнитно-резонанснаятомография головного мозга в режимах Т1, Т2, T2-FLAIR, ДВИ в аксиальной исагиттальной проекциях.