CC BY
19Прмшененме позитронной эмиссионной томографии с 18Р-ФДГ в диагностике и оценке эффективности лечения резистентных форм тревожно-обсессивных расстройств
Поздняков А.В.*, Тютин Л .А.*, Станжевский А.А.*, Корзенев А.В.**, Костеников Н.А.**, Шамрей В.К.**, Абриталин Е.Ю.**
*Российский научный центр радиологии и хирургический технологий, **Российская Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, г. Санкт-Петербург
Use of 18F-FDG positron emission tomography in the diagnosis and evaluation of the efficiency of treatment for resistant anxiety-obsessive disorders
Pozdnyakov A.V*., Tyutin L.A.*, Stanzhevsky A.A.*, Korzenev A.V.**,
Kostenikov N.A.*, Shamrey V.K.**, Aritalin Ye.Yu.**
*Russian Research Center of Radiology and Surgical Technologies; ** S.M.
Kirov Russian Military Academy, Saint Petersburg
Целью настоящей работы явилось изучение возможностей 18Г-ФДГ ПЭТ в диагностике и оценки эффективности лечения тревожно-обсессивных расстоойствГГОР), резистентных к лекарственной терапии. 18г-ФДГ ПЭТ выполнена 21 больному ТОР. В 17 случаях исследования выполняли до и после проводимого лечения. 14 пациентам осуществляли стереотаксические хирургические вмешательства.
По данным 18Р-ФДГ ПЭТ до лечения у больных ТОР был выявлен гиперметаболизм в поясных извилинах (в 7 случаях), гипометаоолизм в хвостатых ядрах (у 8 больных) и гипометаболизм в таламусе (в 6 случаях). После проведения комплексного или лекарственного лечения в процессе длительного периода наблюдения у всех обследованных больных наблюдалось улучшение клинической картины (по шкалам У-ВОСЭ и Спилбергера), выраженное в той или иной степени. По данным ПЭТ у этих больных отмечалось достоверное снижение метаболизма глюкозы в передних отделах поясных извилин, увеличение метаболизма в головках хвостатых ядер и зрительных буграх. Метаболические изменения, выявленные с помощью ПЭТ, находились в сильной или средней корреляционной связи с выраженностью клинической картины (р<0.05).
Выводы: Применение 18Р-ФДГ ПЭТ способствует более точному пониманию патогенетических механизмов развития ТОР, позволяет объективизировать выбор внут-римозговых структур-мишеней для выполнения стерео-таксических нейрохирургических вмешательств, оптимизировать лекарственную терапию, а также оценить на ранних сроках эффективность проводимого лечения.
Введение
Диагностика и повышение эффективности лечения тревожно-обсессивных расстройств (ТОР), к которым относятся обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР) и синдром Туретта является одной из наиболее актуальных проблем современной психиатрии и неврологии. В последнее время в зарубежной литературе появились данные, свидетельствующие
The purpose of the investigation was to study the capacities of 18F-FDG positron emission tomography (PET) in the diagnosis and evaluation of the efficiency of treatment for resistant anxiety-obsessive disorders (AOD). 18F-FDG PET was performed in 21 patients with AOD. In 17 cases, the studies were made before and after therapy. Fourteen patients underwent stereotactic surgical intervention. Pretreatment 18F-FDG PET showed that the patients with AOD had hypermetabolism in the cingulated gyri, caudate nuclei, and thalamus in 7, 8, and 6 cases, respectively. A varying clinical improvement (by the Y-OCS and Spilberger scales) was observed in all the examinees after complex or drug treatment throughout the follow-up. According to the data of PET, these patients were observed to have significantly reduced metabolism of glucose in the anterior cingulated guri and its increased metabolism in the heads of the caudate nuclei and thalamus. The metabolic changes detected by PET are strongly and moderately correlated with the pattern of a clinical picture (p < 0.05). It is concluded that the use of 18F-FDG PET makes it possible to provide more accurate insight into the pathogenetic mechanisms responsible for the development of AOD, to objectify the choice of targeted intracerebral structures in order to perform stereotactic neurosurgical interventions, and to optimize drug therapy and to evaluate the efficiency of the treatment performed in early periods.
Ключевые слова:
поз-итронная эмиссионная томография, ISF-ФДГ. тревожно-обсессив-ныерасстройства, обсессивно-ком-пульсивное расстройство, синдром Туретта
Index terms:
positron emission tomography, 18F-FDG, anxiety-obsessive disorders, obsessive-compulsive disorder, Tourette's syn-drome
о значительно большей распространенности этих заболеваний (до 2-3% в популяции), чем считалось ранее [1]. Достаточно сказать, что согласно некоторым исследованиям, заболеваемость ОКР составляет 1-3 случая на 1000 человек и число этих больных постоянно растет [2]. При этом в ряде случаев клинические проявления тревожно-обсессивных расстройств оказываются резистент-
Таблица 1
Характер и объем выполненных ПЭТ-исследований 18Г-ФДГ у пациентов с ТОР
Характер исследования Число больных
Абс. %
ПЭТ до лечения 2 9,5
ПЭТ до и после лечения до и после хирургического и лекарственного лечения 11 52,5
до и после лекарственного лечения 6 28,5
ПЭТ после лечения 2 9,5
Всего 21 100
ными к консервативной терапии. В связи с этим актуальной проблемой является разработка и внедрение в клиническую практику новых высокоэффективных методов лечения больных с тре-вожно-обсессивными расстройствами с использованием современных хирургических технологий и лучевой терапии. Однако широкое применение стереотак-сических (хирургических и лучевых) вмешательств требует жесткого, целенаправленного отбора пациентов для их проведения, а также точной локализации и адекватного выбора структур-мишеней, непосредственно участвующих в патогенезе этих расстройств. Использование традиционных методов лучевой визуализации (КТ или МРТ), как правило, оказывается неинформативным для определения локализации патологических изменений у пациентов с ТОР в связи с отсутствием у них структурных нарушений. Поэтому в ряде зарубежных медицинских центров для изучения патофизиологических механизмов формирования стойкой терапевтически резистентной тревож-но-обсессивной симптоматики, выявления структур-мишеней для стереотаксического наведения, а также оценки эффективности лечения ТОР достаточно широко используют позитронную эмиссионную томографию (ПЭТ) с 18F -фтордезоксиглюкозой (18Р-ФДГ). Так, согласно результатам исследований некоторых зарубежных авторов, в состоянии обострения у больных с тяжелыми формами тревожно-обсессив-ных расстройств по данным ПЭТ с 18Е-ФДГ отмечаются метаболические изменения в структурах лимбикостриарной системы (пре-форонтальные и орбитофрон-тальные отделы коры лобных долей, передние отделы поясных извилин, зрительные бугры, головки хвостатых ядер) [3-5]. Однако большинство исследований, посвященных изучению этой проблемы, выполнено на небольшой группе больных и представленные результаты, как правило, носят
противоречивый характер. В отечественной литературе данные об использовании 18Е-ФДТ ПЭТ у пациентов с ТОР фактически отсутствуют.
Целью настоящего исследования являлось изучение возможностей позитронной эмиссионной томографии с 18Е-ФДГ в диагностике и оценки эффективности лечения ТОР, резистентных к лекарственной терапии.
Материал и методы
Всего был обследовано 21 пациент с тревожно-обсессивным расстройством (13 — с ОКР и 8 — с синдромом Туретта). Средний возраст обследованных больных составил 33,8—2,7 лет. В исследование были включены больные с ТОР, резистентными к лекарственному лечению и выраженной клинической картиной (У-ВОС — не менее 30 баллов). Пациенты с конкурентами заболеваниями (биполярными расстройствами, психотическими заболеваниями, лекарственной зависимостью), а также с эпилепсией, паркинсонизмом, деменцией, дисциркуля-торной, диабетической или посттравматической энцефалопатией были исключены из исследования. Характер и объем выполненных ПЭТ исследований представлен в таблице 1. Как видно из приведенной таблицы, ПЭТ с 18Е-ФДГ выполняли до и после лечения (у 11 пациентов после комплексной терапии, включающей стерео-таксическое воздействие, в 6 случаях только после лекарственной терапии антидепрессантами и анксиолитиками). Кроме того,
в 2 случаях ОКР однократные ПЭТ исследования выполнялись до проведения терапии и в 2 случаях — после комбинированного лечения, включавшее стереотак-сические вмешательства. Как минимум за неделю до исследования всем пациентам отменяли лекарственное лечение. Исследования осуществлялись на томографах «Ecat Exact 47» и «Ecat Exact HR+ (Siemens). Перед введением радиофармпрепарата (РФП) выполняли трансмиссионное сканирование для коррекции неравномерности поглощения излучения (коррекции аттеннуации) с помощью встроенных в томограф радиоактивных источников из гер-мания-68 с разметкой положения головы пациента в кольце томографа. Не менее, чем за 20 минут перед и 15-20 минут после введения РФП соблюдался режим све-то- и шумоизоляции. 18Е-ФДГ вводили в установленный в локтевую вену катетер внутривенно медленно в дозе 150-210МБк (ЮОМБк на метр поверхности тела) в 10 мл физиологического раствора. Сканирование головного мозга начинали через 30-35 минут после введения РФП и продолжали в течение 20 минут в статическом режиме. Оценку полученных данных проводят по срезам толщиной 0,5 см в трех проекциях (коронарной, трансаксиальной, сагиттальной). Данные представляли в виде количественного показателя метаболической активности ткани — стандартизированного уровня захвата РФП «Standard Uptake Value (SUV)». SUV — полуколичественный по-
Таблица 2 Изменения метаболизма глюкозы в структурах стриато-лимбической системы
у пациентов с ТОР до лечения (п=17) по сравнению с данными ПЭТ в контрольной группе
Таблица 3
Изменения метаболизма глюкозы в структурах стриато-лимбической системы у пациентов с ТОР после лекарственного лечения (п=17) по сравнению с данными, полученными до терапии
Структура головного мозга Метаболические изменения Число больных
Абс %
Орбитофронтальная кора Передние отделы поясных извилин Головки хвостатых ядер Зрительные бугры Нормометаболизм Гиперметаболизм Гиперметаболизм Гиперметаболизм 17 100 7 41,2 8 47,1 6 37,3
Структура головного мозга Метаболические изменения Число больных
Абс %
Орбитофронтальная кора Передние отделы поясничных извилин головки хвостатых ядер Зрительные бугры Снижение метаболизма Снижение метаболизма Повышение метаболизма Повышение метаболизма 1 5,9 9 52,9 10 58,8 6 35,3
казатель, представляющий собой отношение удельной радиоактивности в зоне интереса к удельной введенной радиоактивности (на массу тела больного), который рассчитывается программным комплексом рабочей станции томографа автоматически. Обработка полученных ПЭТ-данных включала вычисление отношений метаболизма в области интереса к общему метаболизму супратен-ториальных отделов ипселате-рального полушария головного мозга. Всем больным выполняли MPT (Magnetom Vision, Siemens) для исключения структурных изменений в веществе мозга. Кроме того, в 10 случаях ОКР была выполнена МР-спеткроскопия. Для уточнения локализации метаболических изменений осуществляли также совмещение ПЭТ и МРТ изображений с использованием программного пакета MPI Tool. При этом, учитывая данные наших предыдущих исследований [6], для последующего анализа были выбраны 4 зоны интереса: орбитофронтальная кора, передние отделы поясных извилин, головки хвостатых ядер и зрительные бугры (рис. 1). Данные статистически обрабатывали и представляли в виде средних арифметических значений и ошибки среднего (М+т). Достоверность различий оценивали по t-крите-рию Стьюдента при нормальном распределении выборок, достоверным считался уровень значимости р<0,05. Для определения
корреляционных зависимостей использовали непараметрический критерий Спирмена.
Результаты и обсуждение
Типичные метаболические изменения, наблюдаемые у больных ТОР до лечения, а также на фоне проводимой терапии представлены в таблицах 2 и 3. Как видно из этих таблиц, до лечения у больных ТОР был выявлен гиперметаболизм в передних отделах поясных извилин (в 7 случаях: у 2 больных справа, у одного слева, у 4 — билатерально), гипометаболизм в хвостатых ядрах (в 8 случаях: у 2
OFC-
пациентов -справа, у 3 — слева, в 3 случая — с двух сторон) и гипометаболизм в таламусах (в 6 случаях: у одного пациента справа, у одного слева, у 4 больных — с двух сторон). После проведения комплексного или лекарственного лечения в процессе длительного периода наблюдения (от 1 года до 5 лет) у всех обследованных больных наблюдалось улучшение клинической картины (по шкалам Y-BOCS и Спилбергера-Ханина), выраженное в той или иной степени. В 16 из 17 случаев ТОР после проведения хирургического и/или лучевого воздействий, а также ле-
'ibj ^ 1 ~ NC--- v . JL^C
TV'- --Thal
L
ьг АС
л АС АЧ 4 ж " дг
А А < -- АС
► —
TvJ
NC "
4'
Рис. 1.
Локализация структур лимбико-стриариой системы, выбранных для анализа по данным предыдущих исследований.
OFC - орбитофронтальная кора; АС - передние отделы поясных извилин; Thal - зрительные бугры; NC - головки хвостатых ядер.
OFC.
Рис. 2.
/\инные ПЭТ с 18Р-ФДГ пациента с ОКР, резистентным к медикаментозному лечению:
а, б - данные до лечения (У-ВОСЗ - 38, Шкала Спилбергера-Ханина -58). Отмечается повышение метаболизма глюкозы в передних отделах поясной извилины слева, отчетливо определяющееся на совмещенном изображении (б);
в, г - данные после передней билатеральной кансулотомии и лекарственного лечения (У-ВОСЗ - 8, Шкала Спилбергера-Ханина -22). Отмечается снижение метаболизма глюкозы в передних отделах левой поясной извилины, четко определяемое на совмещенном изображении (г).
карственного лечения выявлялось изменение метаболизма глюкозы в соответствующих структурах лимбикостриарной системы. В 5 случаях ОКР отмечалось снижение метаболизма в передних отделах поясных извилин, в 1 случае — дополнительно в орбитофрон-тальной коре. У 7 пациентов с ОКР наблюдалось повышение метаболизма в области головок хвостатых ядер. В 4 случаях синдрома Туретта отмечалось уменьшение метаболизма в передних отделах поясных извилин (рис.2 а-г), в 6 — билатеральное повышение метаболизма в дорзальных отделах таламуса (рис.3 а, б), у 3 пациентов — повышение метаболизма глюкозы в области головок хвостатых ядер (рис.4.). У 1 пациента
Рис. 3.
Данные ПЭТ с 18Р-ФДГ пациента с синдромом Туретта, резистентным к медикаментозному лечению:
а - данные ПЭТ до лечения (У-ВОС5 - 37, Шкала Спилбергера-Ханина -62). Отмечается достоверное снижение метаболизма глюкозы в зрительных буграх; б - данные ПЭТ после стереотаксической правосторонней таламотомии и лекарственной терапии (У-В0С5 - 8, Шкала Спилбергера-Ханина -40). Выявляется достоверное увеличение метаболизма глюкозы в зрительных буграх по сравнению с дооперационным исследованием.
Таблица 4
Корреляция Спирмена между метаболизмом глюкозы в различных структурах стриато-лимбической системы и клинической симптоматикой у больных ТОР
Структуры головного мозга Y-BOCS Шкала Спилбегрера-Ханина
Головка правого хвостатого ядра -0,53* -0,45*
Головка левого хвостатого ядра -0,49* -0,51*
Правая поясная извилина 0,54* 0,47*
Левая поясная извилина 0,46* 0,50*
Правый зрительный бугор -0,37* -0,49*
Левый зрительный бугор -0,41* -0,38*
Правая орбитофронтальная кора 0,27 0,35
Левая орбиторфронтальная кора 0,32 0,39
Horizontal Profile
1 . ... i . ■ .),...,-„_! 1 ... . 1
после лучевой передней капсуло-томии значимых метаболических изменений выявлено не было. В таблице 4 представлены результаты сопоставления метаболических и клинических данных.
Полученные результаты позволяют уточнить некоторые аспекты психопатологической симптоматики у больных ТОР (в частности, роль различных отделов лимбико-стриарной системы (системы эмоций) в патогенезе обсессивно-компульсивных расстройств), четко определить показания к хирургическому и лучевому лечению, а также объективизировать выбор структур-мишеней для стереотаксических воздействий. Следует отметить, что сопоставление клинических данных с результатами ПЭТ с 18Р-ФДГ в процессе лечения больных ТОР свидетельствует о наличии феномена нейроплас-тичности головок хвостатых ядер и зрительных бугров у этих пациентов. Кроме того, применение 18Р-ФДГ ПЭТ дает возможность в максимально ранние сроки оценивать эффективность проводимого лечения. Эти положения согласуются с исследованиями некоторых зарубежных авторов [5,
Рис. 4.
Данные ПЭТ с ISF-ФДГ (а) и MPC (б, 6) пациента с ОКР, резистентным к медикаментозному лечению
(Y-BOCS - 43, Шкала Спилбергера-Ханина -54). При ПЭТ отмечается снижение метаболизма глюкозы в головках хвостатых ядер ( больше справа ). MPC выявляет снижение пика NAA и увеличение пиков С ho и Сг в головках хвостатых ядер ( болыие справа ).
7, 8]. Однако необходимо проведение дальнейших, более детальных исследований в этом направлении.
Литература
1. Bartenstein P., Griinwald F., Kuwert Т. et al. Clinical applications of single photon emission tomography in neuromed-icine // Nuklearmedizin. — 2000. — Vol.39. - P. 180— 95.
2. Harrison B.J., Yiicel M., Shaw M. Evaluating brain activity in obsessive-compulsive disorder: preliminary insights from a multivariate analysis. / / Psychiatry Res. — 2006. — Vol.147.-P.227-31.
3. Perani D., Colombo C., Bressi S., et al. The investigation of obsessive-compulsive disorder
with 18F-FDG PET:" The analysis of clinicometabolic correlations after treatment. // Br. /. Psychiatry. — 1995. — Vol.166. —P. 244-250.
4. Saxena S., Brody A. L., Maidment K. M. et al. Cerebral glucose metabolism in obsessive-compulsive hoarding. II Am. J. Psychiatry. — 2004. — Vol.161. - P. 1038-48.
5. Saxena S., Rauch S. L. Functional neuroimaging and the neuroanatomy of obsessive-compulsive disorder./1 Psyh. Clin. Noth Amer. — 2000. — Vol.23. —P. 412—426.
6. Shearer S. L. Recent advances in the understanding and treatment of anxiety disorders. // Prim Care. — 2007. —Vol.34. — P. 475-504.
7. Stanzhevsky A. A., Tyutin L. A., Korzenev et al. PET with FDG and +HMRS in diagnosis and evaluation of malignant anxiety obsessive disorders. // Eur. Radiology. — 2007. — Vol.17 (Suppi. 1). —P. 230.
8. Stein D.J., Lochner C. Obsessive-compulsive spectrum disorders: a multidimensional approach. // Psychiatr Clin North Am. — 2006. — Vol.29. — P. 343-51.
Поступила 14.05.2008
