CC BY
21
Since 1999
The tournai of scientific articles
Healtlj
& millennium
Education
УДК 616-009.8 http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2018-20-12-26-29
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОДНОФОТОННОЙ ЭМИССИОННОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ТРАВМАТИЧЕСКОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА Ахмадеева1'2 Л.Р., Гизатуллин1 Р.Р., Ишмакова1 Р.Р. ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет», г. Уфа, Российская Федерация 2ФГБОУ ВО «Башкирский государственный университет», г. Уфа, Российская Федерация Аннотация. Нейровизуализационные методики на сегодня являются важной частью клиническо-инструментальной диагностики заболеваний и травм нервной системы. В настоящей статье приводятся данные зарубежной литературы об использовании однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) как функционального метода нейровизуализации для диагностики травматического повреждения головного мозга. Результаты сравниваются с данными других нейровизуализационных методик -рентгеновской компьютерной томографии и магнитно-резонансной томографии. В анализ включены пациенты в разные периоды черепно-мозговой травмы - от острого до отдаленного. По результатам нашего анализа чаще всего травматическое повреждение захватывало несколько структур головного мозга: лобная доля страдала в 94% случаев, височная - в 77%, теменная - в 74%, затылочная - в 52%, мозжечок - у каждого четвертого пациента. Учитывая то, что очаговые поражения, продемонстрированные по данным ОФЭКТ, в сопоставлении с клинической картиной черепно-мозговой травмы у пациента, могут помочь в более ранней и точной диагностики формы травматического повреждения головного мозга, можно сделать вывод о высокой чувствительности данного метода, превышающей в рассматриваемом случае, показатели чувствительности классических вариантов магнитно-резонансной томографии и рентгеновской компьютерной томографии. Ключевые слова: однофотонная эмиссионная компьютерная томография, черепно-мозговые травмы. SINGLE-PHOTON EMISSION COMPUTED TOMOGRAPHY FOR DIAGNOSIS OF BRAIN TRAUMA Akhmadeeva L.R.1,2, Gizatullin R.R.1, Ishmakova R.R.1 'Bashkir state medical university, Ufa, Russian Federation 2Bashkir state university, Ufa, Russian Federation Annotation. Neurovizualizing methods today are an important component of instrumental confirmation of the clinical diagnoses for many disorders and trauma of nervous system. In this paper we analyzed the data from papers published in international peer-reviewed journals about using of single-photon emission computed tomography (SPECT) as a functional method of imaging of nervous system structures for diagnosing of traumatic brain injuries. The results of SPECT are compared with the data from other imaging techniques - X-ray computed tomography and magnetic-resonance imaging. We included into this analysis the patients in different periods of brain trauma -from the acute stage to the residual one. The results of our analysis demonstrate that the traumatic injury in most of the cases involved several brain structures: frontal lobe was affected in 94% of cases, the temporal lobe - in 77%, parietal lobe -in 74%, occipital lobe - in 52%, cerebellum in 25%/ We think that the structural injuries demonstrated by SPECT should be compared with clinical presentations in a patient and can help to diagnose the pattern of traumatic brain injury more precisely and early. We conclude that SPECT is a sensitive diagnostic approach, and it could be more sensitive than other classical imaging techniques like X-ray (including computed tomography) and magnetic resonance. Key words: single-photon emission computed tomography, traumatic brain injury.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК [1] Devous M.D. Sr (2005) SPECT Functional Brain Imaging: Instrumentation, Radiopharmaceuticals and Technical Factors. In: Van Heertum RL, Tikofsky RS, Ichise M, eds. Functional Cerebral SPECT and PET Imaging. 4th ed. Philadelphia PA: Lippincott Williams & Wilkins; 2010: 16-17. REFERENCES [1] Devous M.D. Sr (2005) SPECT Functional Brain Imaging: Instrumentation, Radiopharmaceuticals and Technical Factors. In: Van Heertum RL, Tikofsky RS, Ichise M, eds. Functional Cerebral SPECT and PET Imaging. 4th ed. Philadelphia PA: Lippincott Williams & Wilkins; 2010: 16-17.
2 Bigler E.D., Maxwell W.L. (2012) Neuropathology of mild traumatic brain injury: relationship to neuroimaging findings. Brain Imaging Behav 6: 108-136
[3] Ilie G., Boak A., Adlaf E.M., Asbridge M., Cusimano M.D. (2013) Prevalence and correlates of traumatic brain injuries among adolescents. JAMA 309: 2550-2552.
[4] Taber K.H., Hurley R.A. (2013) Update on mild traumatic brain injury: neuropathology and structural imaging. J Neuropsychiatry Clin Neurosci 25:1-5.
[5] Henderson T.A. (2012) The diagnosis and evaluation of dementia and mild cognitive impairment with emphasis on SPECT perfusion neuroimaging. CNS Spectr 17: 176206.
[6] Nobili F., Frisoni G.B., Portet F., Verhey F., Rodriguez G., et al. (2008) Brain SPECT in subtypes of mild cognitive impairment. Findings from the DESCRIPA multicenter study. J Neurol 255: 1344-1353.
[7] Kesler S.R., Adams H.F., Bigler E.D. (2000) SPECT, MR and quantitative MR imaging: correlates with neuropsy-chological and psychological outcome in traumatic brain injury. Brain Inj 14: 851-857.
[8] Lewine J.D., Davis J.T., Bigler E.D., Thoma R., Hill D., et al. (2007) Objective documentation of traumatic brain injury subsequent to mild head trauma: multimodal brain imaging with MEG, SPECT, and MRI. J Head Trauma Re-habil 22: 141-155.
[9] Lorberboym M., Lampl Y., Gerzon I., Sadeh M. (2002) Brain SPECT evaluation of amnestic ED patients after mild head trauma. Am J Emerg Med 20: 310-313.
[10] Laatsch L., Pavel D., Jobe T., Lin Q., Quintana J.C. (1999) Incorporation of SPECT imaging in a longitudinal cognitive rehabilitation therapy programme. Brain Inj 13: 555570.
Введение. Травматическое повреждение головного мозга (ТПГМ) является сложным клиническим явлением, не обладающим строго определенной таксономией или патологоанатомическими диагностическими критериями [1]. Классическое представление о степени ТПГМ (легкая, средняя, тяжелая) основано на острой картине заболевания, и не дает необходимого представления о долгосрочных исходах ТПГМ. Более того, информация о том, что состояние при легких формах ТПГМ быстро и без последствий восстанавливается, не подтверждается более ранней литературой [2]. Механизмы появления ТПГМ (включая ударное, вращательное и угловое ускорение) приводят к нейрофизиологическим изменениям, клеточной деполяризации и апоптозу, которые действуют на мозг даже после непосредственного воздействия и могут прогрессировать в течении длительного времени [2]. Ушибы, связанные с воздействием взрыва, зачастую включают множественные механизмы и могут приводить к
[2] Bigler E.D., Maxwell W.L. (2012) Neuropathology of mild traumatic brain injury: relationship to neuroimaging findings. Brain Imaging Behav 6: 108-136
[3] Ilie G., Boak A., Adlaf E.M., Asbridge M., Cusimano M.D. (2013) Prevalence and correlates of traumatic brain injuries among adolescents. JAMA 309: 2550-2552.
[4] Taber K.H., Hurley R.A. (2013) Update on mild traumatic brain injury: neuropathology and structural imaging. J Neuropsychiatry Clin Neurosci 25:1-5.
[5] Henderson T.A. (2012) The diagnosis and evaluation of dementia and mild cognitive impairment with emphasis on SPECT perfusion neuroimaging. CNS Spectr 17: 176206.
[6] Nobili F., Frisoni G.B., Portet F., Verhey F., Rodriguez G., et al. (2008) Brain SPECT in subtypes of mild cognitive impairment. Findings from the DESCRIPA multicenter study. J Neurol 255: 1344-1353.
[7] Kesler S.R., Adams H.F., Bigler E.D. (2000) SPECT, MR and quantitative MR imaging: correlates with neuropsy-chological and psychological outcome in traumatic brain injury. Brain Inj 14: 851-857.
[8] Lewine JD, Davis JT, Bigler ED, Thoma R, Hill D, et al. (2007) Objective documentation of traumatic brain injury subsequent to mild head trauma: multimodal brain imaging with MEG, SPECT, and MRI. J Head Trauma Rehabil 22: 141-155.
[9] Lorberboym M., Lampl Y., Gerzon I., Sadeh M. (2002) Brain SPECT evaluation of amnestic ED patients after mild head trauma. Am J Emerg Med 20: 310-313.
[10] Laatsch L., Pavel D., Jobe T., Lin Q., Quintana J.C. (1999) Incorporation of SPECT imaging in a longitudinal cognitive rehabilitation therapy programme. Brain Inj 13: 555570.
диффузному прогрессирующему повреждению головного мозга. Недавние результаты исследований показали, что пациенты с легкой формой ТПГМ, часто получающие легкие травмы, могут иметь скрытую невропатологию, которая в будущем способствует заболеваемости и смертности [2]. Таким образом, чем более явными становятся последствия не диагностированной или не долеченной ТПГМ легкой степени, тем более актуальными становятся вопросы лечения и диагностирования [1]. Основной проблемой ТПГМ является значительное снижение качества жизни. Данные о депрессии, нервозности, суицидальных мыслях, злоупотреблении наркотиками и алкоголем, расстройствах личности и других психиатрических симптомах появляются у людей, перенесших ТПГМ различной тяжести [3]. Например, пожилые люди, у которых в анамнезе встречается ТПГМ имеют более высокий риск появления когнитивных нарушений, и, потенциально, более высокий риск возникновения болезни
Альцгеймера, в отличие от пациентов без ТПГМ в анамнезе. Повторяющееся ТПГМ легкой степени («сотрясение мозга»), может привести к таупатии, известной как хроническая травматическая энцефалопатия». У этих пациентов увеличивается риск преступного поведения [4].
Диагноз ТПГМ, в частности «сотрясение головного мозга», установить не всегда просто. Отсутствие золотых стандартов диагностических критериев создает трудности в определении верного диагноза. Клиническая картина заболевания может быть смазана из-за сходства симптомов «сотрясения головного мозга» и посттравматического нервного расстройства (ПНР). Такими симптомами могут быть: головная боль, головокружение, раздражительность, нарушение сна, гиперчувствительность к свету и шуму, импульсивность, зрительные нарушения, эмоциональные всплески, депрессия и беспокойство. Нейропсихические нарушения так же могут быть схожи. Например, ухудшение памяти, замедленное время реакции, усталость, замедленное решение проблем могут быть и при ТПГМ и при ПНР. Сложность в дифференцировке диагноза может впоследствии привести к неверному лечению и препятствовать точной оценке правильности выбранного лечения.
Нейровизуализация остается ключевым направлением для выявления изменений в функционировании мозга, которое может дать представление о постановке верного диагноза и лечения неврологических заболеваний. Методы нейровизуализации могут быть в целом разделены на структурные и функциональные. Структурные изменения головного мозга представляют собой резидуальные последствия при большинстве неврологических заболеваний (например, при демен-ции, где патологические каскады необратимо повреждают структуру головного мозга, и лечение малоэффективно). Далеко не всегда можно четко увидеть структурные изменения при ранних проявлениях болезни. В ТПГМ этот принцип был проиллюстрирован в недавнем исследовании, показывающем, как изменения в мозговом кровотоке предшествовали изменениям, выявляемым в головном мозге при диффузно-тензорной визуализации структур мозга. Кроме того, нарушения мозговой перфузии могут сохраняться даже в хронических стадиях ТПГМ [5].
Функциональные методы визуализации, а именно однофотонная эмиссионная томография (ОФЭКТ), могут идентифицировать ранние изменения при таких неврологических заболеваниях, как деменция, путем визуализации регионального церебрального кровотока, тем самым обеспечивая прогностический показатель повреждения [6]. ОФЭКТ представляет особый интерес для такого исследования, так как это хорошо изученный инструмент, ранее использовавшийся при
других неврологических расстройствах, например при эпилепсии и деменции. ОФЭКТ на протяжении долгих лет аппаратно улучшается от 1 до 3 камер, от аналогового сигнала до цифрового. Он получает особое преимущество после обработки данных с трехмерной визуализацией и статистическим анализом. Именно поэтому ОФЭКТ является точкой интереса в плане диагностики ТПГМ.
Методы. В обзор были включены статьи, опубликованные в международных рецензируемых журналах в период, начиная с 1983 года для того, чтобы обобщить данные, полученные при исследованиях ОФЭКТ головного мозга при травматических его повреждениях. Выбирались статьи, которые описывали специфичное применение ОФЭКТ для диагностики ТПГМ, долгосрочные когортные исследования и межгрупповые исследования. Критерием исключения стали статьи, в которых описываются клинические случаи. Для поиска статей использовалась поисковая система google scholar с ключевыми словами и параметрами для быстрого поиска статей. Всего было выбрано 36 исследований, удовлетворяющие всем критериям отбора, описанным выше, детальный список которых авторы могут представить по запросу читателей.
Результаты. Данный обзор включает в себя данные о 1532 уникальных пациентах с ТПГМ. Все степени ТПГМ (тяжелая, средняя, легкая) были взяты в 23% исследований. Треть (33%) исследований включали в себя пациентов, у которых после травмы прошли месяцы или годы, а четверть (23%) - пациентов, у которых между моментом травмы и моментом сканирования головного мозга прошло несколько дней (до недели). У подавляющего большинства пациентов 94% лобная доля подверглась травматическим изменениям, после лобной доли в 77% случаях страдала височная доля, теменная доля страдала в 74% случаев, затылочная доля страдала в 52% случаях, и мозжечок страдал в 25% случаев. Всего в сумме получается более 100%, потому что при травме головного мозга в большинстве своем страдает не только одна доля, а несколько.
В большинстве исследований для диагностики использовали рентгеновскую компьютерную томографию (КТ) и магнитно-резонансную томографию (МРТ) в сравнении с ОФЭКТ [7]. В 98% исследований, которые сравнивали ОФЭКТ с КТ и МРТ головного мозга, было показано, что локализация поражения по данным КТ и МРТ вообще не идентифицировалась, либо церебральные поражения отражались в меньшей степени, чем на самом деле.
Из 22 исследований, которые оценивали нейропси-хические связи между локализацией поражения ОФЭКТ и нейропсихическими тестами, большинство (81%) показало статистически значимую корреляцию
между результатами этих клинических и инструментальных методик [8].
Продольные исследования продемонстрировали, что мозговой кровоток на ОФЭКТ можно использовать в качестве биомаркера и суррогатного маркера для оценки эффективности лечения [9]. Laatsch et а1. [10] изучили 5 пациентов, которые получили черепно-мозговую травму и первоначально продемонстрировали нейропсихофизиологический дефицит и различную степень гиперперфузии на ОФЭКТ. После когнитивной реабилитационный терапии, все пациенты смогли вернуться к продуктивной деятельности или обучению, и исследование результатов нейропсихологиче-ских тестов после реабилитации показало улучшение всех функций. Данные ОФЭКТ показали, что в большинстве случаев наблюдалось значительное перераспределение мозгового кровотока.
Исследования ОФЭКТ могут выявить очаговые области гипоперфузии, которые противоречат результатам МРТ или КТ. Исходя из этих результатов, некоторые исследователи полагают, что данные функциональные методы визуализации могут объяснять или прогнозировать постиндуктивные нейропсихологиче-ские и когнитивные нарушения, которые не объясняются анатомическими аномалиями, выявленными с
помощью МРТ или КТ головного мозга. Кроме того, очаговые поражения, продемонстрированные по данным ОФЭКТ, предлагают объективные доказательства органического повреждения у пациентов, чьи результаты, полученные с использованием классических методов нейровизуализации, являются нормальными.
Вывод. Многие исследования представляют нам информацию, о том, что ОФЭКТ головного мозга может дать преимущества перед КТ и МРТ как метод диагностики легких черепно-мозговых травм, в частности сотрясения головного мозга. Использование метода ОФЭКТ начато в Клинике Башкирского государственного медицинского университета с 2018 года. В настоящее время ведется как диагностическая, так и исследовательская работ, включая тематику данной статьи. Мы планируем публиковать наши данные в сопоставлении с данными литературных источников.
При получении закрытой травмы головы ОФЭКТ может быть замечательным тестом 2-го уровня, если КТ и МРТ показывают отрицательный результат, а посттравматические неврологические и психиатрические симптомы свидетельствуют о поражении головного мозга.
