CC BY
24
УДК 616.8-07
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2018-20-11-44-48
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАБИЛИТАЦИОННОГО ПОТЕНЦИАЛА У ПАЦИЕНТА С ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМОЙ С ИСХОДОМ В НИЗКИЙ УРОВЕНЬ СОЗНАНИЯ МЕТОДАМИ РАДИО-НУКЛИДНОЙ ДИАГНОСТИКИ (КЛИНИЧЕСКИЙ СЛУЧАЙ)
Берегов3 М.М., Магомедов3М.Х., Мосин1,2Д.Ю., Са-идов2Ш. Х., Никитин1 А.Э., Филимонова12А.М., Пряников2 И.В., Гречко2 А.В.
1ФГБУЗ Центральная клиническая больница Российской
академии наук, г. Москва, Российская Федерация 2ФГБНУ «Федеральный научно-клинический центр реаниматологии и реабилитологии», г. Москва, РФ 3ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова», г.
Москва, Российская Федерация
Аннотация. Ведение пациентов со сниженным уровнем сознания связано с организационными и финансовыми трудностями. Применение функциональных методов визуализации позволяет спрогнозировать динамику состояния таких больных. В этом исследовании мы демонстрируем возможности ядерной медицины в оценке реабилитационного потенциала на клиническом примере: тридцатилетний мужчина с черепно-мозговой травмой и диффузным аксональ-ным повреждением с исходом в низкий уровень сознания был обследован при помощи позитронно-эмиссионной томографии с фтордезоксиглюкозой и однофотонной эмиссионной томографии головного мозга с 99тТс-эксаметазимом. После подготовки пациента по стандартному протоколу были получены томографические изображения перфузии и метаболизма ФДГ. Было выявлено диффузное снижение метаболизма коры головного мозга вследствие функциональной неактивности. При этом карты перфузии соответствовали картам гликолитической активности на фоне отсутствия аметаболических зон, поэтому реабилитационный потенциал был оценен как высокий. Дополнительно были зафиксированы целенаправленное движение и активация двигательной зоны коры головного мозга в ответ на ноцицептивный стимул, что можно расценивать как положительную функциональную пробу. При дальнейшем клиническом наблюдении неврологический статус пациента улучшился, уровень сознания вернулся к нормальному.
Ключевые слова: радионуклидная диагностика, пози-тронно-эмиссионная томография, однофотонная эмиссионная компьютерная томография, перфузия головного мозга, метаболизм головного мозга.
ASSESSMENT OF REHABILITATION POTENTIAL OF A PATIENT WITH TRAUMATIC BRAIN INJURY IN MINIMALLY CONSCIOUS STATE BY MEANS OF RADIOISOTOPE IMAGING (CASE
REPORT)
Beregov3M.M., Magomedov3M.Kh., Mosin1,2D.Yu., Saidov2 Sh.Kh., Nikitin1 A.E., Filimonova1'2 A.M., Pryanikov21.V., Grechko2A.V.
1Institution of Russian academy of science central clinical hospital, Moscow, Russian Federation 2Federal research and clinical center of intensive care medicine and rehabilitology, Moscow, Russian Federation 3Pirogov Russian national research medical university, Moscow, Russian Federation
Annotation. Managing patients with disorders of consciousness is associated with organizational and financial difficulties. The use of functional imaging methods allows us to predict the progress of neurological status in such patients. In this study, we demonstrate the capabilities of nuclear medicine in assessment of the rehabilitation potential with a clinical example: a thirty-year-old male with a traumatic brain injury and diffuse axonal injury in minimally conscious state was examined with fluorode-oxyglucose positron emission tomography and 99mTc-exameta-zime single photon emission computed tomography. Images of perfusion and FDG metabolism were obtained using standard protocols. A diffuse decrease in glucose metabolism due to insufficient functional activity of the cortex was detected. However, perfusion maps and glycolysis maps matched each other with lack of non-metabolic regions, so the rehabilitation potential was assessed as high. Additionally, purposeful movement and activation of the motor cortex of the brain in response to the nociceptive stimulus were observed, which can be regarded as a positive functional test. Further clinical observation confirmed our prognosis: the patient's neurologic state improved, with returning of the level of consciousness back to normal.
Key words: radionuclide imaging, positron emission tomography, single photon emission computed tomography, brain perfusion, brain metabolism.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК
[1] Kondakov A.K., Mosin D.Y., Kharina D.S., Grechko A.V., Znamenskiy I.A. Application of attenuation correction for quantitative brain perfusion SPECT in patients with dementia // European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. - 2017. - Т. 44 (S2). - С.612-613
[2] Laureys S, Owen A.M., Schiff N.D. Brain function in coma, vegetative state, and related disorders // The Lancet Neurology. - 2004. - T. 3 №9. - С. 537-546.
[3] Филимонова А.М., Пряников И.В., Проскурина Г.Б., Кондаков А.К., Мосин Д.Ю., Гречко А.В., Никитин А.Э., Знаменский И.А. Возможности использования методов лучевой диагностики для определения реабилитационного по тенциала у пациентов с повреждением головного мозга с исходом в низкий уровень сознания // Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. - 2018. - Т. 20. № 5. - С. 41-45.
[4] Кондаков А.К., Знаменский И.А., Мосин Д.Ю., Гречко А.В. Возможности ядерной медицины в диагностике деменций // Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. - 2016. - Т. 20. № 5. - С. 43-47.
[5] Lee B., Newberg A. Neuroimaging in Traumatic Brain Imaging // NeuroRx. - 2005. - T. 2 №2. - С. 372-383.
Введение. В настоящее время проблема реабилитации пациентов с нарушением уровня сознания продолжает вызывать повышенный интерес. Это обусловлено организационными и финансовыми трудностями, неизбежно возникающими при длительном наблюдении и лечении таких пациентов, что связано как с ограниченностью коечного фонда, так и с необходимостью привлечения мультидисциплинарной бригады и использования высокотехнологичных методов обследования. Это снижает оперативную активность медицинских учреждений, так как имеющиеся отделения реанимации и интенсивной терапии нейрохирургических и неврологических стационаров не приспособлены для длительного пребывания и реабилитации больных с искусственной вентиляцией легких и низким уровнем сознания. Сказывается и недостаток диагностических алгоритмов для достоверной оценки реабилитационного потенциала. Это способствует активному совершенствованию тактики ведения больных с постоянным вегетативным состоянием, хронической комой, синдромом «запертого человека» и минимальным сознанием. Центров, способных обеспечить адекватный уровень оказания специализированной помощи в таких случаях, в настоящее время критически мало. С целью решения этих проблем был создан ФГБНУ «Федеральный научно-клинический центр реаниматологии и реабилито ло гии».
Оценка реабилитационного потенциала и динамики состояния пациентов со сниженным сознанием сопряжена с использованием различных диагностических процедур, и ведущую роль в этом процессе
REFERENCES
[1] Kondakov A.K., Mosin D.Y., Kharina D.S., Grechko A.V., Znamenskiy I.A. Application of attenuation correction for quantitative brain perfusion SPECT in patients with dementia // European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. - 2017. - T. 44 (S2). - C.612-613
[2] Laureys S., Owen A.M., Schiff N.D. Brain function in coma, vegetative state, and related disorders // The Lancet Neurology. - 2004. - T. 3 №9. - C. 537-546.
[3] Filimonova A.M., Pryanikov I.V., Proskurina G.B., Kondakov A.K., Mosin D.Yu., Grechko A.V., Nikitin A.E., Znamenskiy I.A. Possibilities of using methods of radiation diagnosis for determining the rehabilitation potential in patients with brain damage with the outcome of a low level of consciousness // Health & education millennium. - 2018. № 5. - P. 41-45.
[4] Kondakov A.K., Znamenskiy I.A., Mosin D.Y., Grechko A.V. Nuclear medicine imaging in dementia // Health & education millennium. - 2016. - № 5. - P. 43-47.
[5] Lee B., Newberg A. Neuroimaging in Traumatic Brain Imaging // NeuroRx. - 2005. - T. 2 №2. - C. 372-383.
играют методы лучевой диагностики. Особенность ведения таких больных заключается в необходимости применения так называемых «функциональных» методов, позволяющих оценить перфузию и метаболизм головного мозга. К ним относятся, в первую очередь, ра-дионуклидные методы диагностики: однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ), по-зитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и гибридные исследования при совмещении с рентгеновской компьютерной томографией: ОФЭКТ/КТ и ПЭТ/КТ. Также широко используются функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) и перфузион-ная компьютерная томография головного мозга (КТ-перфузия).
Однофотонная эмиссионная компьютерная томография — это метод функциональной визуализации, связанный с использованием гамма-излучения. По принципу получения данных метод схож с планарной сцинтиграфией, но дополнительно позволяет получить трехмерное и послойное изображение за счет возможности вращения детекторов вокруг пациента и последующей 3Б-реконструкции. Данное исследование требует введения радиоизотопа в тело пациента, — как правило, внутривенно. В большинстве случаев необходимо использование специфического лиганда, обеспечивающего накопление радионуклида в интересующем диагноста типе ткани. Комбинация радиоизотопа и специфического лиганда носит название «радиофармпрепарат». В случае с ОФЭКТ головного мозга это, как правило, липофильные соединения с низким молекулярным весом, легко проникающие через
гематоэнцефалический барьер и накапливающиеся в ткани головного мозга. Наиболее известные из них -99тТс-эксаметазим, 99тТс-гексаметилпропиленаминок-сим (99тТс-ГМПАО), 99тТс-этиленцистеиндимер (99тТс-ЕЦД) [3]. Также могут использоваться и РФП, в норме не проникающие через гематоэнцефалический барьер, накопление которых в головном мозге указывает на нарушение ГЭБ: 99тТс-пертехнетат, 99тТс-ДТПА, 67ва-цитрат. Следует заметить, что в большинстве радиофармпрепаратов используется технеций, который в нашей стране получают из генератора 99Мо/99мТс. Это связано с простотой получения элюата технеция при распаде молибдена-99 и невысокой стоимостью генераторов.
Оценка перфузии головного мозга может производиться с использованием 99тТс-эксаметазима, накапливающегося в астроцитах пропорционально регионарному мозговому кровотоку.
Позитронно-эмиссионная томография отличается от ОФЭКТ как в технологическом плане, так и в спектре используемых радиофармпрепаратов. В основе методики лежит детектирование пар гамма-квантов, возникающих при аннигиляции электронов и позитронов в теле пациента. Это ограничивает выбор радиоизотопов (Р+)-излучателями. Чаще всего используются фтор-18, углерод-11 и кислород-15. Наиболее доступной для исследования мозга радиоактивной меткой является фтор-18 ввиду достаточного периода полураспада (109,8 минут) для доставки его от места синтеза до места проведения исследования. Для оценки метаболизма головного мозга может использоваться 18-фтордезоксиглюкоза, накапливающаяся в нейронах пропорционально их гликолитической активности.
Существуют данные о возможности использования функциональных методов визуализации для оценки состояния пациента как для исключения смерти мозга, так и для оценки реабилитационного потенциала [2, 4].
Предполагается возможность оценки реабилитационного потенциала при сопоставлении ОФЭКТ- и ПЭТ-исследований. При этом в случае сохранности перфузии головного мозга, определяемой при ОФЭКТ-исследовании, при условии сохранения метаболизма в соответствующих областях, что определяется при исследовании с фтордезоксиглюкозой, реабилитационный потенциал оценивается как высокий. Это позволяет проводить реабилитационные мероприятия в полном объеме с высокой вероятностью положительной динамики состояния пациента. Также существуют ограниченные данные о проведении радионуклидных исследований головного мозга с функциональными пробами у пациентов с низким уровнем сознания — предполагается, что выраженная активация коры в ответ на перцептивные стимулы может свидетельствовать об относительной сохранности интегративных
функций мозга и коррелировать с благоприятным реабилитационным потенциалом.
Цель исследования. Определение реабилитационного потенциала у пациента N., перенесшего черепно-мозговую травму с исходом в низкий уровень сознания при помощи сопоставления данных перфузи-онной сцинтиграфии и позитронно-эмиссионной томографии головного мозга.
Клинический случай. Пациент N., мужчина 30 лет, поступил в НЛРЦ 17 сентября 2018 года после автомобильной аварии от 22.08.2018 с открытой черепно-мозговой травмой, ушибом головного мозга тяжелой степени с травматическим субарахноидальным кровоизлиянием и признаками диффузной аксональной травмы: формированием мелких геморрагических очагов в обеих лобных, левой височной и правой затылочной долях. Также имели место перелом основания скулового отростка правой височной кости, перелом передней, задней и медиальной стенок правой верхнечелюстной пазухи, перелом наружной стенки правой орбиты. Сознание было снижено до уровня сопора, оценка по шкале FOUR — 12 баллов (E1, M3, B4, R4). Пациенту проводилась интенсивная терапия: антибактериальные препараты и стимуляторы нейрометабо-лизма.
18 сентября была проведена мультиспиральная компьютерная томография головного мозга, по результатам которой выявлены мелкие кистозно-глиозные изменения в лобных долях обоих полушарий, гигрома правой лобной области объемом до 7,5 мл и признаки перелома латеральной стенки правой глазницы с переходом на основание скуловой кости, переднюю, латеральную и заднюю стенки правой верхнечелюстной пазухи, перелом правой скуловой кости.
20 сентября пациент был транспортирован в ЦКБ РАН для проведения ОФЭКТ и ПЭТ/КТ головного мозга. Подготовка пациента к ОФЭКТ была проведена по стандартному протоколу исследования перфузии головного мозга: пациент перед исследованием находился в закрытой темной комнате без слуховых и световых раздражителей в течение 15 минут, затем ему был введен внутривенно «99тТс-Церетек» 460 мБк, спустя 30 мин ожидания была выполнена динамическая съемка с использованием двухдетекторного ОФЭКТ-томографа GE Infinia Hawkeye 4 (GE HealthCare, США). Регистрация проекционных изображений производилась с оборотом детекторов 360 градусов, угол сдвига между проекциями - 3°. Вращение детекторов производилось по минимально возможной эллиптической орбите, сбор производился в окне 135145 кэВ и 125-135 кэВ (с целью последующей коррекции рассеяния). Полученные изображения были реконструированы с использованием итеративного алгоритма и корректировались с учётом возможных
.движении головы пациента. Реконструкция изображений производилась с использованием однородной
эллиптическои коррекции поглощения по методу Chang [1].
Sasa! Gangila
Max 170 154 Ava 141 120 Reference.
Average Whole Cerebellum
100 It S3 % 1.07
115 % 122 51,SS ■
Temporal
Basal Ganglia
Oblique OM1 (Thick. 6.89 mm)
ÜM2 (OM1 + 5.89 mm)
ОВД ¡QM1 +11.79 mm)
ОИ4 fCMI + 17.68 mm)
R R/L L R R/L L R R/L L R R/L L
8. 31 Т. 31 % 7. 8. 32 51 .97 35 5i 7. 8. 33 51 .97 36 % 7. 8. 33 51 1.04 SB 51 7.
5. эз Sä; .03 Э1 № 3. 5. 90 11 1.04 37 51 S. S. 91 % 1.03 34 51 E. 5. 34 % 1.03 32 51 E
4. вэ S .06 94 S S. 4. 96 % 1.1 88 51 s. 4. 91 % 1.09 33 •/, 8. 4. 85 % 1.03 83 % 8.
3. S9 i .OS 34 ".5 1С, 3. 90 $ 1.05 35 | 10. 3. 34 51 1.01 34 51 10. 3. SS 51 1.02 34 % 10.
2. as sj .05 31 % 11. 2. 36 % 1.07 31 % 11. 2. S3 51 1.12 73 51 11. 2. 86 % 1.14 75 % 11.
1. 33 Я : .09 32 % 12. 1. 37 % 1.07 32 % 12. 1. 36 % 1,07 30 % 12. 1. 36 % 1.1 73 % 12.
JS
Рис.1. ОФЭКТ головного мозга с препаратом 99mTc-U,epeTeK
Затем пациент был подготовлен к ПЭТ/КТ: перед инъекциеИ пациент снова был помещен в закрытую темную комнату без слуховых и световых раздражителей на 15 минут. После внутривенного введения 18-фтордезоксиглюкозы и последующего ожидания в течение 40 минут было проведено сканирование на пози-тронно-эмиссионном томографе, совмещенном с компьютерным томографом SiemensBiograph 40 (Siemens, Германия). Реконструкция полученных данных производилась с использованием итеративного алгоритма. Коррекция ослабления была рассчитана по карте плотности тканей, составленной по данным компьютерной томографии.
Для оценки полученных ОФЭКТ-изображений использовалась программная среда BrainSPECT рабочей
станции Xeleris 2.1. Для анализа данных ПЭТ/КТ использовалось программное обеспечение OsirixMDv. 10.0.
Оценка реабилитационного потенциала производилась на основе визуального сопоставления карты перфузии головного мозга по данным ОФЭКТ и метаболизма головного мозга по данным ПЭТ.
Результаты и обсуждение. При оценке перфузии головного мозга по данным ОФЭКТ (рис. 1) определяется незначительно выраженное мелкоочаговое снижение накопления РФП в коре головного мозга. Регионарный мозговой кровоток при расчете методом Лассена составляет: в лобных долях 40-42 мл/100 г ткани в минуту; в височных долях 49-55 мл/100 г ткани в минуту; в затылочных долях 38-44 мл/100 г ткани в
минуту; в теменных долях 41-45 мл/100 г ткани в минуту. Перфузия в теменных долях снижена в связи со снижением уровня сознания, отсутствием ассоциативной нервной деятельности. Обращает на себя внимание сохранный кровоток в височных долях, вероятно, имеющий прогностическую значимость, — однако этот вопрос требует дополнительных исследований.
По данным ПЭТ/КТ (рис.2), интенсивность гликолиза в коре головного мозга диффузно умеренно снижена, без выраженных очагов гипометаболизма. Несмотря на угнетенное сознание, пациент совершал целенаправленные движения левой рукой, пытаясь извлечь назогастральный зонд. Вероятнее, этим объясняется более выраженная активация коры в прецентраль-ной извилине справа по сравнению с соответствующей контралатеральной зоной. Наличие
целенаправленного движения в ответ на механический раздражитель с активацией двигательного центра головного мозга можно расценивать как положительный результат функциональной пробы. В совокупности с другими данными этот ответ говорит о наличии реабилитационного потенциала у этого пациента. Предполагается, что помимо ноцицептивных раздражителей возможно использование аудиальных, визуальных и когнитивных стимулов. Диффузный гипометаболизм глюкозы в головном мозге характерен для пациентов со сниженным уровнем сознания и обусловлен уменьшением функциональной активности головного мозга
[5].
Ожидается, что при контрольных исследованиях у таких пациентов скорость утилизации глюкозы в головном мозге восстановится до обычных значений.
Рис. 2. Позитронно-эмиссионная томография головного мозга с 18-фтордезоксиглюкозой.
Выводы. Сопоставление карт перфузии и метаболизма головного мозга может предоставить ценные прогностические данные для оценки реабилитационного потенциала. Описанный случай иллюстрирует потенциальную диагностическую ценность функциональных проб у пациентов со сниженным сознанием.
В дальнейшем отмечалась выраженная положительная динамика неврологического статуса: 3 октября 2018 года оценка по шкале FOUR составила 16 баллов (E4, M4, B4, R4). Пациент воспринимает обращенную речь и активно выполняет команды, артикуляция сохранена.
