Способ диагностики злокачественной глиомы головного мозга

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для диагностики злокачественной глиомы. Способ включает получение 4-7 МРТ-изображений в режимах Т1 с контрастированием и Т2. Проводят оценку величины перифокального отека, опухоли и ее кистовидного компонента по усредненному показателю площади вышеуказанных образований. При условии, что показатель площади перифокального отека больше показателя площади опухоли не менее чем на 20%, а сама опухоль содержит кистевидный компонент, площадь которого составляет 40-70%, диагностируют злокачественную глиому астроцитарного ряда. Если площадь отека меньше площади опухоли не менее чем на 10% при наличии в проекции опухоли кистевидного компонента любой площади, диагностируют злокачественную глиому олигодендроглиального ряда. Способ позволяет установить тип глиомы на этапе предварительного МРТ обследования.

 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в ходе обследования и лечения пациентов с опухолями головного мозга.

Наиболее неблагоприятными в плане прогноза морфологическими видами опухолей головного мозга являются злокачественные глиальные опухоли астроцитарного ряда: анапластическая астроцитома и мультиформная глиобластома. Установить морфологический вид опухоли позволяет только анализ операционного материала, после чего появляется возможность спрогнозировать течение опухолевого заболевания у каждого конкретного пациента. Однако известно, что наиболее часто опухоли головного мозга встречаются в возрасте 50-70 лет, т.е. на момент возникновения опухоли у пациента может быть целый ряд сопутствующих заболеваний, не позволяющих выполнить хирургическое вмешательство. В этом случае точно установить вид опухоли головного мозга не представляется возможным, а значит, невозможно с уверенностью проводить даже паллиативные виды противоопухолевого лечения - химиотерапию.

Описаны признаки, по которым можно с большой долей вероятности диагностировать глиобластому головного мозга при рентгеноконтрастной или магнитно-резонансной томографии: наличие зоны отека вокруг опухоли, накопление контраста по периферии опухоли и наличие зоны пониженной плотности, занимающий весь ее центр (Burger P.C. Malignant astrocytic neoplasms: classification, pathologic anatomy, and response to treatment // Seminars Oncol. - 1986. - V.13, №1. - P.16-26).

Недостатком этого вида диагностики является то, что данная методика позволяет сделать предположение только о наличии глиобластомы. Что касается остальных морфологических видов опухоли головного мозга, то до сегодняшнего дня не существует критериев оценки результатов томографических исследований головного мозга, основываясь на которые можно предположить о морфологии опухоли.

Также недостатком является и тот факт, что очень часто иные злокачественные, а иногда и доброкачественные опухоли головного мозга могут иметь томографическую картину, подобную той, что визуализируется при глиобластоме. Примеров этому может служить злокачественная олигодендроглиома, которая при МРТ может также иметь перифокальный отек и кистевидный компонент в проекции самой опухоли. Но эта опухоль имеет более благоприятный прогноз, и в ряде случаев для ее лечения может быть с успехов применена химиотерапия без хирургического вмешательства.

Известен способ, включающий проведение томографии, определение размера перифокального отека и самой опухоли, а также соотношения между ними, по изображениям на которых визуализируется опухоль и окружающий ее перифокальный отек. Этот способ позволяет на основании учета признаков, характеризующих линейные размеры перифокального отека и самой опухоли головного мозга при томографии, а также соотношения между ними, установить уровень ангиогенеза в опухоли головного мозга, что в дальнейшем позволяет диагностировать морфологический тип глиомы головного мозга (Патент РФ на изобретение №2203620, МПК А61В 6/03, публ. 2003 г., прототип). Как известно, чем больше степень злокачественности опухоли головного мозга, тем более высокий уровень ангиогенеза ее характеризует.

Недостатком способа являются то, что измерения опухоли и перифокального отека, предложенные в нем, дают возможности лишь приблизительно оценить их размеры, что неизбежно негативно влияет на точность прогноза, в данном случае на точность определения степени ангиогенеза опухоли.

Следующим недостатком является то, что для измерения используются как результаты рентгеноконтрастной, так и магнитно-резонансной компьютерной томографии головного мозга. Однако при РКТ в силу особенностей этого метода нельзя точно установить границы перифокального отека, если объем жидкости, формирующий этот отек, недостаточно высок. Таким образом, использование РКТ для оценки размеров самой опухоли и ее перифокального отека также приведет к искажению итогового результата.

Задача, поставленная авторами, - устранить указанные недостатки за счет использования в качестве критерия оценки величины перифокального отека и опухоли, имеющих неправильную геометрическую форму. Если опухоль головного мозга при компьютерных исследованиях довольно часто имеет вид овала с ровной поверхностью, то зона отека, расположенная вокруг опухоли, всегда имеет довольно сложную геометрическую форму. В этих условиях очевидно, что величина, характеризующая площадь такой фигуры, будет точнее отображать размеры измеряемого объекта, чем просто усредненный его диаметр. Также предлагается для оценки размеров перифокального отека использовать только результаты МРТ головного мозга, осуществленной в Т2 режиме. Такой подход позволяет визуализировать участки паренхимы мозга с очень незначительным пропитыванием жидкостью, что даст возможность более точно установить границы перифокального отека.

Поставленная задача решается следующим образом. Используются результаты магнитно-резонансной компьютерной томографии (МРТ) головного мозга, выполненной в Т2 режиме, и представленные в виде изображений каждого полученного среза головного мозга в любой из трех плоскостей (сагиттальной, горизонтальной или вертикальной) на пленочном носителе. Способ применим только в том случае, если опухоль головного мозга располагается супратенториально, но вне пределов зрительного бугра. Производится отбор тех срезов, на которых визуализируется опухоль и окружающий ее перифокальный отек. Если при анализе изображения, отображающем периферическую часть перифокального отека, видно, что на данном срезе представлена только его усеченная часть, такое изображение выбраковывается. Выбранные срезы сканируются в компьютер, после чего производится выделение и измерение площади перифокального отека и опухоли с использованием компьютерных программ SigmaScan Pro 5 или Image Pro Plus 5.0, после чего усредняют показатель (измеренный на 4-7 изображениях) перифокального отека и опухоли по результатам измерения этих объектов, проведенных на всех использованных срезах. Если средний показатель площади перифокального отека больше среднего показателя площади опухоли не менее чем на 20%, а опухоль в свою очередь содержит кистевидный компонент, площадь которого составляет 40-70% от площади опухоли, диагностируют злокачественную глиому астроцитарного ряда. Если средний показатель площади перифокального отека меньше среднего показателя площади опухоли не менее чем на 10% при наличии в проекции опухоли кистевидного компонента любой площади, диагностируют злокачественную глиому олигодендроглиального ряда.

Измерение размеров самой глиобластомы и ее кистевидного компонента следует осуществлять с применением контрастирования в Т1 режиме магнитно-резонансной томографии головного мозга. Дело в том, что контраст, накапливаясь в солидной части опухоли и по ее периферии, делает при данном режиме эти структурные составляющие глиобластомы более светлыми на фоне всех остальных структур мозга, что дает возможность максимально точно на каждом изображении установит границы опухоли и ее кистевидного компонента. Перифокальный отек в Т1 режиме МРТ контраст не накапливает и визуализируется в виде областей, которые иногда нельзя четко отграничить от окружающей паренхимы мозга, что затрудняет измерение его величины. В Т2 режиме перифокальный отек визуализируется в виде боле светлого, чем паренхима мозга, образования, позволяющего четко установить его границы и провести необходимые измерения. Если периферический край отека прилежит к внутренней поверхности коры мозга, то этот край отека повторяет ее изгибы.

Стандартное томографическое исследование мозга осуществляется таким образом, чтобы последовательно получаемые изображениями фиксировали структуры мозга на расстоянии 10 миллиметров друг от друга. Диаметр глиобластомы головного мозга в среднем составляет около 4-6 см. Данный способ позволяет использовать только те МРТ изображения, на которых визуализируются контуры опухоли, т.е. отвечающими этому требованию могут считаться не более 4-7 изображений.

Измерение площади опухоли и кистевидного компонента в ее проекции осуществляется на МРТ изображениях, полученных в режиме Т1 с использованием контраста. С этой целью применяются компьютерные программы SigmaScan Pro 5 или Image Pro Plus 5,0. Измерения проводятся на каждом из выбранных изображений, после чего результаты измерений площади кисты и опухоли усредняются.

Осуществление способа показано на конкретных клинических примерах.

Пример 1.

Больной Ш. 64 лет. Осмотрен с предположительным диагнозом опухоль головного мозга. Для консультации представлены данные МРТ головного мозга. Для последующего анализа отобраны 6 изображений, выполненных в горизонтальной плоскости. В результате проведенных вычислений средний показатель площади опухоли равнялся 12,4 см², что оказалось на 24% меньше, чем средний показатель перифокального отека, который равнялся 15,4 см². Средний показатель кисты в проекции опухоли равнялся 6,9 см², что составило 55,6%. Применив вышеописанный способ, мы установили, что опухоль в данном случае является глиобластомой. Через 2 недели пациенту выполнено оперативное вмешательство, и при морфологическом анализе операционного материала диагноз глиобластомы головного мозга подтвержден.

Пример 2.

Больной Т. По результатам МРТ головного мозга установлен диагноз опухоли головного мозга, но он отказался от хирургического вмешательства. На основании предложенного способа проведена оценка данных МРТ, для чего отобрано 8 изображений. Проведенные измерения показали, что средняя площадь отека равна 18,9 см², что меньше средней площади опухоли, равной 30,1 см², почти в два раза. В свою очередь, данная опухоль практически на 80% состояла из кистевидного компонента. Нами сделан вывод о том, что опухоль принадлежит к олигодендроглиальному ряду. В связи с отказом от хирургического вмешательства предложено провести больному химиотерапию, так как этот вид глиом чувствителен к данному виду лечения. После 2-х курсов лечения ломустином и винкрестином состояние пациента значительно улучшилось, он согласился на проведение хирургического лечения. При анализе морфологического материала диагноз анапластической олигодендроглиомы был подтвержден.

Способ диагностики разработан на основании анализа результатов МРТ томографии головного мозга 31 пациента, у которых до данным морфологического анализа операционного материала диагностирована глиома III и IV степени злокачественности. В дальнейшем данный способ повседневно применяется для разработки тактики лечения у пациентов с опухолями головного мозга.

Предложенный способ дифференциальной диагностики злокачественных глиом астроцитарного и олигодендроглиального видов может быть использован при составлении онкологического регистра в том случае, когда хирургическое лечение пациентам не проводилось, а значит, невозможно установить морфологический тип опухоли.

При отсутствии сведений о морфологической принадлежности опухоли она учитывается просто как опухоль головного мозга, что не дает полного представления о характере заболеваемости опухолевой патологией головного мозга. Применение данного способа у таких пациентов позволит верифицировать более злокачественные глиомы астроцитарного ряда от менее злокачественных глиом олигодендроглиального ряда. Это в свою очередь дает возможность учесть конкретную опухоль не просто в группу «опухоль головного мозга», а выполнив рентгенометрические расчеты по предложенному способу, охарактеризовать ее более точно, как, к примеру, «злокачественную глиому астроцитарного ряда», что позволит более конкретно оценить заболеваемость опухолями головного мозга.

Другим направлением применения данного способа дифференциальной диагностики является определение показаний для проведения паллиативного химиотерапевтического лечения у пациентов, у которых морфологический тип опухоли неизвестен. Основанием для этого является данные клинических наблюдений, свидетельствующие о высокой чувствительности к химиотерапии (винкристин, ломустин, прокарбазин) глиом олигодендроглиального ряда и низкой чувствительности к этому виду лечения злокачественных астроцитарных глиом. Используя данный способ дифференциальной диагностики у пациентов, которым отказано в проведении хирургического вмешательства или лучевой терапии, удается легко установить тех пациентов, проведение у которых выше обозначенной полихимиотерапии с паллиативной целью приведет к заметному увеличению продолжительности жизни.

При обследовании пациентов, которым планируется выполнения хирургического вмешательства, предлагаемый способ дифференциальной диагностики уже на этапе предоперационной подготовки пациента планировать объем хирургического вмешательства.

Способ диагностики злокачественной глиомы головного мозга, включающий проведение томографии, определение размера перифокального отека и самой опухоли, а также соотношения между ними, по изображениям на которых визуализируется опухоль и окружающий ее перифокальный отек, отличающийся тем, что магнитно-резонансную томографию головного мозга осуществляют в режиме Т1 с контрастированием, а томографию в режиме Т2 выполняют без контрастирования на идентичных уровнях, по полученным изображениям измеряют площади перифокального отека и опухоли, и если усредненные, измеренные на 4-7 изображениях, показатели площади перифокального отека больше среднего показателя площади опухоли не менее чем на 20%, при этом опухоль содержит кистевидный компонент, площадь которого составляет 40-70% от площади опухоли, диагностируют злокачественную глиому астроцитарного ряда, если средний показатель площади перифокального отека меньше среднего показателя площади опухоли не менее чем на 10% при наличии в проекции опухоли кистевидного компонента любой площади, диагностируют злокачественную глиому олигодендроглиального ряда.