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

Федеральное государственное автономное учреждение«Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии имениакадемика Н. Н. Бурденко»Министерства здравоохранения Российской ФедерацииНа правах рукописиТюрина Анастасия Николаевна«3D протонная магнитно-резонанснаяспектроскопия в диагностике глиальных опухолейголовного мозга».14.01.13 – лучевая диагностика,лучевая терапияНаучный руководитель:д.м.н., проф., акад. РАН И.Н. ПронинНаучный консультант:д.м.н., проф.

Д. И. Пицхелауридиссертация на соискание ученой степеникандидата медицинских наукМосква 20192СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ ..................................................................................................................... 4Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .............................................................................. 151.1.

Магнитно-резонансная спектроскопия .......................................................... 151.2. Физические аспекты и метаболиты МР-спектроскопии .............................. 181.2.1. N-ацетиласпартат........................................................................................... 211.2.2. Холин .............................................................................................................. 221.2.3.

Креатин ........................................................................................................... 241.3. Биологическое поведение глиальной опухоли .............................................. 241.4. Глиомы (I-й степени злокачественности) ......................................................

251.5. Глиомы (II-й степени злокачественности) ..................................................... 261.6. Глиомы (III-й степени злокачественности или анапластическиеастроцитомы) .............................................................................................................. 281.7. Глиомы (IV-й степени злокачественности или глиобластомы)...................

291.8. Ограничения магнитно-резонансной спектроскопии ................................... 301.9. Использование магнитно-резонансной спектроскопии в нейрохирургии. 32Глава II. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЛИНИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙИ МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ ........................................................................ 342.1 Общая характеристика наблюдений .................................................................. 342.2 Характеристика методов исследования больных .............................................

372.3 Построение спектральных карт метаболитов и спектров на обрабатывающейстанции. ....................................................................................................................... 402.4 Статистическая обработка полученных данных ...............................................

43Глава III. 3D МРС У ЗДОРОВЫХ ДОРОВОЛЬЦЕВ ........................................... 44(20 ЧЕЛОВЕК). ............................................................................................................ 44Глава IV. 3D МРС В ДИАГНОСТИКЕ ГЛИОМ ГОЛОВНОГО МОЗГА ....... 494.1 Диффузные астроцитомы (WHO Grade II) ........................................................ 544.2Анапластические астроцитомы (WHO Grade III) .......................................... 584.3 Анапластические Олигодендроглиомы (WHO Grade III). ............................... 654.4 Глиобластомы (WHO Grade IV). ........................................................................

703Глава V. 3D МРС ВИЗУАЛЬНО НЕИЗМЕНЕННОГО ВЕЩЕСТВА МОЗГА УПАЦИЕНТОВ С ГЛИАЛЬНЫМИ ОПУХОЛЯМИ ГОЛОВНОГО МОЗГА. . 77ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ .................... 81ВЫВОДЫ. ..................................................................................................................... 90ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ .................................................................. 92СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ .......................................................................................

93СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ......................................................................................... 964ВВЕДЕНИЕГлиомы являются самыми распространенными первичными опухолямиголовногомозга.здравоохраненияСогласно(ВОЗ)классификацииглиомыголовноговсемирноймозгаорганизацииимеют4степенизлокачественности: глиомы Grade I-II (низкой степени злокачественности) иглиомы Grade III-IV (высокой степени злокачественности) [101].

Среди глиом,астроцитарные опухоли являются наиболее распространенными и обычно делятсяна отграниченные и диффузные опухоли.Астроцитомы I-II степени злокачественности состоят из диффузно-растущихопухолей с высокой дифференцировкой клеток. По классификации ВОЗ (2016г)выделяют также гемистоцитарные астроцитомы. Согласно современным понятиямэтот тип опухоли также делятся в зависимости IDH мутации: IDH mute, IDH wildtype.Астроцитомы III степени злокачественности (анапластические астроцитомы)демонстрируютвысокуюплотностьклеток,наличиеядернойатипии,множественные митозы, пролиферацию эндотелия сосудов при отсутствиинекроза. IDH «дикий тип».АстроцитомыIVстепени,илиглиобластомы,являютсянаиболеераспространенной формой астроцитарных опухолей, возникающих в беломвеществе полушарий головного мозга.

Они составляют до 45% всех первичныхзлокачественных опухолей ЦНС и представляют собой плотно-клеточные иплеоморфныеопухолисхарактеризующиесявысокойэндотелияисосудовтипичнымимитотическойраспространеннымигистологическимиактивностью,некротическимичертами,пролиферациейизменениями.Большинство глиобластом являются первичными (> 90%), возникающими de novoбезопухоли-предшественника.Понятиевторичнаяглиобластома(<10%)распространяется на те опухоли, которые могут трансформироваться из5астроцитомы более низкой степени злокачественности. И если микроскопическиехарактеристики первичной и вторичной глиобластом близки друг к другу, тогенетические особенности и поведение опухолей существенно разнятся.Предоперационная оценка опухолевой пролиферативной активности илистепени злокачественности играет важную роль в определении стратегии леченияпациентов с глиальными опухолями головного мозга.

Последние достижения влечении глиом головного мозга повысили требования к предоперационной лучевойдиагностики для планирования терапии и прогнозирования ответов на лечения утаких пациентов.Магнитно-резонанснаяконтрастированиемявляетсятомография(МРТ)стандартнойметодикой,свнутривеннымиспользуемойдлядиагностики и мониторинга опухолей головного мозга до, вовремя и послетерапии. Методы нейровизуализации, такие как диффузионно-взвешеннаявизуализация (ДВИ), МР-перфузия и МР-спектроскопия [3, 4, 10, 11] позволилиполучитькаккачественную,такиколичественнуюинформациюогемодинамической и метаболической активности опухоли, что может улучшитьнаше понимание о биологическом строении опухолей головного мозга.

Вчастности, такие достижения в области визуализации могут улучшить оценкуответа на лечение, точнее определить активность опухоли во время терапии идифференцировать рецидив опухоли и осложнения, связанные с лечением [162].Магнитно-резонансная спектроскопия (МРС) рассматривается сегодня какдополнительная и уточняющая методика, позволяющая определить важнуюинформацию о степени и характере изменений на микроструктурном уровне наоснове анализа концентрации и соотношения таких структурных метаболитов какN-ацетиласпартат (NAA), креатин, холин [13].

Так эффект лечения можетпроявляться в выраженном снижении пиков представленных метаболитов. Этаинформация может использоваться как для определения точки биопсии, так иопределения целей лучевой терапии и мониторинга пациентов после лечения.

Втоже время МР-спектроскопия как самостоятельная методика может оказаться6малоинформативной в тех случаях, когда опухолевая структура имеет гетерогенноестроение с наличием выраженных некротических изменений.АктуальностьОтсутствиеклиническогостатистическиприменения3DдостовернойМРСинформации,технологиикасающейсяобусловливаетвысокуюактуальность целенаправленного изучения диагностических возможностей новогометода в нейроонкологии. Требуется разработка и уточнение целого ряда вопросовпо применению 3D МР-спектроскопии по водороду у больных с опухолямиголовного мозга в предоперационной диагностике, сопоставления данных МРспектроскопии с гистологическим типом опухоли и степенью злокачественностиглиальных опухолей. Методика 3D мультивоксельной и мультисрезовой МРспектроскопии значительно короче стандартных методов 2D мультивоксельнойМР-спектроскопии, что в целом способствует сокращению времени проведенияМР-обследования тяжелых пациентов. Методика многовоксельной 3D протоннойМР-спектроскопии может существенно повысить диагностическую эффективностьМР-спектроскопии в оценке всего объема опухолей и прочих заболеванийголовного мозга, в целом.

3D МР-спектроскопия, используя преимущества 3Dтехнологии, позволит точнее определить участок с наибольшей степеньюанаплазии во всем объеме глиального образования головного мозга и тем самым«нацелить» биопсию и получить более точную гистологическую верификациюпатологического процесса.Показаниями к проведению магнитно-резонансной спектроскопии являютсятакже сложные диагностические ситуации, при которых выявляемая МР-картинасвойственна нескольким типам опухолей или не соответствует характеру и7выраженности клинической симптоматики, а также уточнение степени анаплазииглиальных опухолей. Наибольшее количество опубликованных работ по 1Н-МРСпосвящены дифференциации гистологических типов опухолей и их степенейанаплазии. [1-5].Цель исследованияИзучениеинформативности3DпротоннойМР-спектроскопиивдифференциальной диагностике глиальных опухолей головного мозга.Задачи1.