Главная » 2014 » Сентябрь » 24 » Скачать Возможности магнитно-резонансной спектроскопии по водороду в характеристике опухолей головного мозга. Окользин, Алексей Валерьевич бесплатно
9:39 PM
Скачать Возможности магнитно-резонансной спектроскопии по водороду в характеристике опухолей головного мозга. Окользин, Алексей Валерьевич бесплатно
Возможности магнитно-резонансной спектроскопии по водороду в характеристике опухолей головного мозга
Диссертация
Автор: Окользин, Алексей Валерьевич
Название: Возможности магнитно-резонансной спектроскопии по водороду в характеристике опухолей головного мозга
Справка: Окользин, Алексей Валерьевич. Возможности магнитно-резонансной спектроскопии по водороду в характеристике опухолей головного мозга : диссертация кандидата медицинских наук : 14.00.19 , 206 c. :
Объем: 206 стр.
Информация: ,
Содержание:
УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ ОПУХОЛЕЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА (обзор литературы)
11 Возможности лучевых методов исследования в диагностике опухолей головного мозга
111 Традиционные рентгенологические методы исследования
112 Церебральная ангиография
113 Рентгеновская компьютерная томография
114 Возможности радионуклидных методов в диагностике опухолей головного мозга
12 Возможности магнитно-резонансной томографии в диагностике опухолей головного мозга
121 Возможности магнитно-резонансной спектроскопии по водороду в диагностике опухолей головного мозга
Глава 2 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ
СПЕКТРОСКОПИИ
Глава 3 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ
31 Общая характеристика обследованных больных
32 Методика исследования больных
321 Методика высокопольной магнитно-резонансной томографии головного мозга
322 Методика магнитно-резонансной спектроскопии по водороду ('H-MRS) головного мозга
323 Постпроцессорная обработка сырых данных MP-спектроскопии
33 Методики статистического анализа полученных результатов
Глава 4 РЕЗУЛЬТАТЫ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ПО ВОДОРОДУ У БОЛЬНЫХ ГЛИАЛЬНЫМИ
ОПУХОЛЯМИ ГОЛОВНОГО МОЗГА
Глава 5 РЕЗУЛЬТАТЫ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ПО ВОДОРОДУ У БОЛЬНЫХ ОПУХОЛЯМИ
МЕНИНГОСОСУДИСТОГО РЯДА
Глава 6 РЕЗУЛЬТАТЫ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ПО ВОДОРОДУ У БОЛЬНЫХ С МЕТАСТАТИЧЕСКИМ ПОРАЖЕНИЕМ ГОЛОВНОГО МОЗГА
Введение:
Актуальность проблемы
Диагностика опухолей головного мозга, представляет значительные трудности в связи с многообразием нозологических форм, клиническая симптоматика которых весьма сходна и неспецифична, особенно в начальных стадиях развития опухолевого процесса (Корниенко В.Н., 1993; Тютин Л.А., 1996; Коновалов А.Н., 1997; Трофимова Т.Н., 1998; Рамешвили Т.Е., 2002).
Наиболее частыми опухолями головного мозга у взрослых являются глиомы (Wrensch М., et al., 2000). Хотя встречаемость их и низка по отношению к другим злокачественным заболеваниям, смертность от них высокая (Jemal A. et al., 2003).
За последнее время лучевая диагностика опухолей головного мозга шагнула вперед благодаря внедрению в клиническую практику таких методов морфологической визуализации, как компьютерная и магнитно-резонансная томография (Тютин JI.A., 1996; Пронин И.Н., 1996, 1998; Коновалов А.Н., 1997; Трофимова Т.Н. 1998; Труфанов Г.Е., 1999; Дергунова Н.И., 2004). Однако указанные методы исследования, несмотря на их большие диагностические возможности, как правило, не позволяют получить объективную информацию о биологических особенностях новообразований, в частности о степени злокачественности опухолей и особенностях их метаболизма (Пронин И.Н., 1998; Kleihues Р., 2000).
Разработка и внедрение в клиническую практику методов ядерной медицины, таких как однофотонная эмиссионная компьютерная и позитронно-эмиссионная (двухфотонная) томография явилась значительным шагом в этом направлении. Они позволили визуализировать функциональные процессы, протекающие в нормальных условиях и при возникновении неопластической патологии, проводить своего рода неинвазивную биопсию, что в значительной мере приблизило лучевых диагностов к гистологическому заключению (Тютин JI.А.;1996, Костеников Н.А., 2004; Бойков И.В., 2005).
По мнению ряда авторов (Тютин Л.А., 1999; Ринк П. А., 2003) за последние годы ведущим методом неинвазивной лучевой диагностики опухолей головного мозга является магнитно-резонансная томография. С момента своего возникновения до настоящего времени этот метод качественно изменился и продолжает постоянно развиваться и совершенствоваться.
Появление MP-томографов с высокой напряженностью магнитного поля и градиентов большей силы, совершенствование программного обеспечения, применение сверхбыстрых последовательностей и поверхностных радиочастотных катушек позволило не только сократить время исследования, но и принципиально улучшить качество получаемых изображений (Stark D., Bradleu W., 1992; Vion-Dury J., Salvan A.M., Cozzone P.J., 1999).
Имеющиеся в отечественной и зарубежной литературе сведения по применению МР-спектроскопии в нейровизуализации малочисленны, причём применяется в основном одновоксельная методика. В этих работах на небольшом клиническом материале рассматриваются лишь отдельные вопросы применения MP-спектроскопии в диагностике неопухолевых и опухолевых заболеваний головного мозга (Krouwer H.G.J., Kim Т.A., Prost R.W., 1998). Многовоксельная методика MP-спектроскопии широко применяется в ФГУ ЦНИРРИ Росздрава при диагностике демиелинизирующих заболеваний головного мозга, в частности рассеянного склероза (Поздняков А.В., 2001).
В литературе недостаточно сведений о результатах МР-спектроскопии при диагностике первичных опухолей головного мозга, в том числе в определении степени злокачественности глиальных опухолей. Нет единого мнения о методике и оценке результатов обследования больных с применением МР-спектроскопии по водороду. Поэтому актуальной является диагностика глиальных опухолей головного мозга, а также изучение их степени злокачественности и дифференциальная диагностика с другими опухолями головного мозга с применением МР-спектроскопии по водороду.
MP-спектроскопия по водороду - это неинвазивная методика исследования, основанная на свойстве ядер атомов водорода индуцировать в магнитных полях высокой напряженности, после воздействия радиочастотного импульса, MP-сигналы, последующий анализ которых позволяет судить о наличии и концентрации в тканях различных метаболитов, а также об их изменениях при различных патологических состояниях (Поздняков А.В., 2001; Неронов Ю.И., Гарайбех 3., 2003; Ринк П.А., 2003; Vion-Dury J., 1999; Vikhoff-BaazB., 2001).
Однако, в настоящее время MP-спектроскопия по водороду не нашла широкого применения в клинической практике. Этому в первую очередь препятствуют проблемы технического и методического характера (Stark D.D. et al., 1992). Для проведения MP-спектроскопии необходимы дорогостоящие аппараты с высокой напряженностью (от 1,5 Тесла и более) и однородностью магнитного поля. Методика MP-спектроскопического исследования до настоящего времени не унифицирована. Крайне противоречиво освещен вопрос о влиянии на конечные результаты исследований времен эхо, особенно средних ТЕ (135 мс). До настоящего времени не полностью изучены сопоставления данных MP-спектроскопии по водороду с гистологическим типом опухоли. Также не оценены возможности метаболического картирования опухолей головного мозга и информативность MP-спектроскопии по водороду в определении степени злокачественности опухолей нейроэктодермальной ткани. Значительной противоречивостью характеризуются также сведения о роли и месте MP-спектроскопии в комплексе лучевых исследований больных нейро-онкологического профиля в предоперационном периоде. Благодаря появлению многовоксельной методики, появилась возможность существенно повысить диагностическую эффективность MP-спектроскопии при опухолях головного мозга. Однако, эти исследования являются только первыми шагами в использовании новой методики при решении конкретных клинических задач.
Таким образом, все вышеизложенное обусловливает высокую актуальность целенаправленного изучения диагностических возможностей МР-спектроскопии по водороду в нейроонкологии. Требуют разработки и уточнения вопросы методики, семиотики и применения MP-спектроскопии по водороду у больных опухолями головного мозга в предоперационной диагностике, сопоставления данных MP-спектроскопии с гистологическим типом опухоли и степенью злокачественности глиальных опухолей.
Целью настоящего исследования явилось совершенствование лучевой диагностики опухолей головного мозга на основе применения МР-спектроскопии по водороду путём неинвазивного прижизненного изучения метаболизма головного мозга на биохимическом уровне и определения различий в биохимическом составе опухолей головного мозга (менингососуди-стого, нейроэктодермального и метастатического происхождения).
В соответствии с целью исследования были определены основные задачи:
1. Усовершенствовать методику MP-спектроскопии по водороду на высо-копольном магнитно-резонансном томографе у больных опухолями головного мозга.
2. Определить роль и место MP-спектроскопии по водороду в комплексе лучевых исследований больных нейроонкологического профиля в предоперационном периоде.
3. Уточнить характеристики MP-спектра и типичные соотношения концентраций метаболитов при различных опухолях головного мозга.
4. Провести сопоставление данных MP-спектроскопии по водороду и традиционной МРТ с гистологическим типом опухолей.
5. Оценить информативность MP-спектроскопии по водороду в определении степени анаплазии опухолей нейроэктодермальной ткани.
6. Построить математические модели дифференциальной диагностики различных типов опухолей головного мозга и диагностики степени анаплазии глиальных опухолей.
Научная новизна
Работа является обобщающим научным трудом, посвященным изучению диагностических возможностей MP-спектроскопии по водороду при опухолях головного мозга.
Усовершенствована методика проведения магнитно-резонансной спектроскопии по водороду больным опухолями головного мозга, позволяющая за относительно непродолжительный отрезок времени (7-8 минут) получить MP-спектры с высоким соотношением "сигнал/шум".
Установлено, что показанием к проведению исследования у больных опухолями головного мозга являются трудности дифференциальной диагностики рассматриваемых нозологических форм по данным традиционной МРТ.
Предложена методика вычисления относительных единиц долевого содержания метаболитов в общем количестве определяемых соединений, позволяющая без сложных расчетов абсолютных значений содержания метаболитов выявлять характерные биохимические изменения в различных опухолях головного мозга.
По данным MP-спектроскопии по водороду выявлены характерные изменения содержания метаболитов и их соотношений при опухолях глиального, менингососудистого ряда и при метастатических опухолях головного мозга.
Построены математические модели дифференциальной диагностики опухолей головного мозга, позволяющие в полуавтоматическом режиме с вероятностью 90,5 % высказаться о характере имеющейся патологии и с вероятностью 91,4% определить степень анаплазии глиальных опухолей.
Практическая значимость
Изучены возможности MP-спектроскопии по водороду на аппарате с напряженностью внешнего магнитного поля 1,5 Тл в диагностике опухолей головного мозга.
•----------------------------Разработана оптимальная методика и определены основные показания к проведению MP-спектроскопии по водороду при опухолях головного мозга.
Предложена методика расчета относительных долей метаболитов в общем количестве определяемых химических соединений, позволяющая оценивать изменения содержания метаболитов без сложных вычислений абсолютных значений содержания метаболитов.
Уточнены содержания основных метаболитов и значения их соотношений по данным MP-спектроскопии по водороду при различных типах опухолей головного мозга.
Проведено сопоставление данных MP-спектроскопии с результатами гистологического анализа и установлены статистически достоверные различия изучаемых показателей в различных группах пациентов опухолями головного мозга.
На основании полученных данных построена математическая модель дифференциальной диагностики опухолей головного мозга. i
Разработаны методические рекомендации по применению МР-спектроскопии для врачей - нейрорентгенологов и нейрохирургов, проводящих обследование и лечение больных опухолями головного мозга.
Использование данных MP-спектроскопии позволяет дополнить результаты традиционной МРТ принципиально новой информацией, отражающей биохимические процессы, происходящие в опухолевой ткани.
Положения, выносимые на защиту:
1. MP-спектроскопия по водороду является дополнительной, неинва-зивной, высокоинформативной методикой в диагностике опухолей головного мозга, позволяющей на биохимическом уровне выявлять изменения в обменных процессах.
2. Применение оптимизированной методики MP-спектроскопии по водороду позволяет добиться получения качественных MP-спектров с четко локализованными на них пиками пяти метаболитов.
3. MP-спектроскопия по водороду - в сочетании с традиционной МРтомографией позволяет с большой вероятностью предположить принадлежность к тому или иному гистологическому типу опухоли головного мозга, а также уточнить степень их анаплазии.
4. Результаты MP-спектроскопии по водороду в сочетании с традиционной MP-томографией повышают эффективность диагностики опухолей головного мозга и позволяют оптимизировать их лечение.
Апробация работы.
Основные результаты работы доложены и обсуждены на: конференции, посвященной 60-летию кафедры рентгенологии и радиологии СПбГМУ им. И.П. Павлова (Санкт-Петербург, 2005), научно-практических конференциях на кафедре рентгенологии и радиологии ВМедА (2006), XI съезде неврологов (Ярославль, 2006), заседании Санкт-Петербургского радиологического общества (Санкт-Петербург, 2006), VIII съезде нейрохирургов России (Москва, 2006), Невском радиологическом форуме (Санкт-Петербург, 2007).
По теме диссертации опубликовано 9 научных работ.
Результаты настоящей работы используются в практической деятельности отделений магнитно-резонансной томографии кафедры рентгенологии и радиологии, кафедрах нейрохирургии и нервных болезней Военно-медицинской академии.
Объём и структура диссертации.
Диссертационная работа изложена на 206 страницах машинописного текста и состоит из введения, шести глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 66 отечественных и 131 иностранных авторов. Работа содержит 41 таблицу, 59 рисунков.