CC BY
61
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2020 - V. 27, № 4 - P. 44-50
УДК: 616.13.002.2-004.6 DOI: 10.24411/1609-2163-2020-16752
СРАВНЕНИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ОБЪЕМА ЦЕРЕБРАЛЬНОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНФАРКТЕ МОЗГА ПО ДАННЫМ Т2-ВЗВЕШЕННОЙ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ И ПЕРФУЗИОННОЙ ОДНОФОТОННОЙ ЭМИССИОННОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ
С "mtc-ТЕОКСИМОМ
В.Ю. УСОВ***, В.Ю. БАБИКОВ***,****, С.П. ЯРОШЕВСКИЙ**, А.Е. СУХАРЕВА*, И.Ю. ЕФИМОВА*, М.П. ПЛОТНИКОВ*,
Ю.Б. ЛИШМАНОВ***, О.И. БЕЛИЧЕНКО*****
*НИИ кардиологии Томского НИМЦ РАН, ул. Киевская, д. 111А, г. Томск, 634012, Россия ''Национальный Исследовательский Томский политехнический университет, ул. Ленина, д. 43/2, г. Томск, Россия, 634028 '"НИИ фармакологии Томского НИМЦ РАН, ул. Савиных, д. 11, г. Томск, 634029, Россия ....пэт — Технолоджи, Иваньковское ш., д. 3с5, г. Москва, 125367, Россия
.....'нии спорта и спортивной медицины Российского Государственного Университета физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК), Сиреневый бульвар, д. 4, стр. 1, Москва, 128132, Россия
Аннотация. Цель исследования. Прямое сравнение результатов количественных расчетов объема повреждения головного мозга при ишемическом инфаркте методами магнитно-резонансной томографии и перфузионной однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с 99mTc - гексаметилпропиленаминоксимом (99mTc - Теоксимом), у пациентов с распространенным атеросклерозом, перенесших ишемический инфаркт мозга. Материалы и методы исследования. 95 пациентов с острыми нарушениями мозгового кровообращения было обследовано с использованием магнитно-резонансной томографии, и в частности в Т2-взввешенном режиме, у 18 была проведена также однофотонная эмиссионная компьютерная томография с 991ПТс-Теоксимом. Предполагалось, что, чем ближе к сигналу ликвора сигнал от области повреждения, который в случае образования ликворной кисты на месте повреждения становится равным ликворному. Тогда, рассчитывая это соотношение для всех участков повреждения на всех срезах, и умножая на величины площади ишемизированного региона на срезах i и на d-толщину среза, получаем величину объема повреждения ткани мозга в области инсульта по данным Т2-взвешенной магнитно-резонансной томографии. Объем повреждения ткани мозга по данным перфузионной однофотонной эмиссионной компьютерной томографии мозга с 99mTc - Теоксимом рассчитывался по методике J.Mountz. Рассчитав этот показатель для всего числа элементов изображения в зоне инсульта на срезе i, и умножив на величину объема элемента изображения, получаем величину объема повреждения ткани мозга для данного томосреза. Полная величина объема повреждения ткани мозга является суммой по всем томосрезам i, на которых визуализируется ишемическое повреждение головного мозга, видимое на эмиссионной томограмме, как сниженная локальная аккумуляция 99mTc - Теоксима. Результаты и их обсуждение. В результате оказалось, что объем повреждения ткани мозга, полученный по данным Т2-взвешенного МРТ-исследования, и по данным однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с 99mTc - Теоксимом, высокодостоверно коррелируют между собой (г=0.88, р=0.0016). У пациентов, у которых впоследствии произошло значительное или полное улучшение, объем повреждения ткани мозга был <20 см3. При объеме повреждения ткани мозга> 25 см3 существенный регресс нарушений не был отмечен ни в одном случае, а один пациент скончался спустя 4 дня. Заключение. Показатели повреждения мозга, полученные по данным однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с 99mTc - Теоксимом и магнитно-резонансной томографии при ишемическом инфаркте, высокодостоверно коррелируют между собой и по-видимому являются взаимозаменяемыми. Техника количественной оценки тяжести повреждения головного мозга по данным Т2-взвешенной магнитно-резонансной томографии обладает прогностическим значением в отношении исхода ишемического инфаркта мозга.
Ключевые слова: ишемический инфаркт мозга, количественная оценка, прогноз, ОФЭКТ, 99mTc -ГМПАО, 99mTc -Теоксим, Т2-взвешенная МРТ.
COMPARISON OF METHODS FOR EVALUATING THE VOLUME OF CEREBRAL INJURY IN ISCHEMIC BRAIN
INFARCTION ACCORDING TO T2-WEIGHTED MAGNETIC RESONANCE TOMOGRAPHY AND PERFUSION SINGLE PHOTON EMISSION TOMOGRAPHY WITH 99MTC- THEOXIME
W.Yu. USSOV* **, V.Yu. BABIKOV*** ****, S.P. YAROSHEVSKY**, A.E. SUHAREVA*, I.Yu. EFIMOVA*, M.P. PLOTNIKOV*,
Yu.B. LISHMANOV* **, O.I. BELICHENKO*****
''Research Institute of Cardiology, Tomsk NIMC RAS, 111A Kievskaya Str., Tomsk, 634012, Russia **National Research Tomsk Polytechnic University, 43/2 Lenin Str., Tomsk, 634028, Russia '''Research Institute of Pharmacology of the Tomsk NIMC RAS, 11 Savinykh Str., Tomsk, 634029, Russia ''.'PET-Technologies, 3s5Ivankovskoe Sh., Moscow, 125367, Russia
'''''Research Institute of Sports and Sports Medicine of the Russian State University of Physical Culture, sports, Youth and
Tourism, 4, bild. 1, Sirenevy Bld, Moscow, 128132, Russia
Abstract. Research purpose is a direct comparison of the results of quantitative calculations of the volume of brain damage in ischemic infarction using MRI and perfusion SPECT with 99mTc-hexamethylpropylenaminxime (99mTc-HMPAO) in patients with extensive atherosclerosic and ischemic brain infarction. Material and methods. 95 patients with acute cerebral stroke were studied using MRI, and in particular, in the T2-weighted mode, in 18 patients also a SPECT with 9mTc-HMPAO had been carried out. It was assumed that, denoting Iliq - T2 signal from CSF in CSF region, Inorm-T2 signal in the region of normal non-ishemic brain, and Iinsult - T2 signal
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2020 - V. 27, № 4 - P. 44-50
in the affected ischemic stroke region. The volume of tissue damage in this area of the brain is greater, the closer to unity the ratio of differences (Iinsult - Inorm) and (Iliq - Inorm), i.e. the closer to the signal of the cerebrospinal fluid signal from the area of damage, which is evident in the case of formation of CSF cyst at the site of damage becomes equal to liquorous one. Then, calculating this ratio for all areas of damage on all sections, and multiplying by the values of Si - area of the ischemic region on sections i and d-thickness of the section, we obtain the volume of brain tissue damage by MRI, cm3) in the stroke area according to T2-weighted magnetic resonance imaging. The volume of damaged brain tissue according to perfusion single photon emission computed tomography of the brain with99mTc - Theoxime was calculated by the method of J.Mountz. It suggests that brain damage in this area is the greater, the greater the difference (Cinsult - Cnorm), where Cinsult - counting of pulses of the accumulation of 99mTc - Teoxym in the area of stroke, Cnorm -counting of pulses the area of the normal intact brain tissue of the opposite hemisphere. Then for each element of the image, the value of the ratio(Cinsult - Cnorm)/Cnorm determines the proportion of damaged tissue in it. Calculating this indicator for all Ni - the number of image elements in the stroke zone on slice i, and multiplying by the value V - the volume of the image element, we get the value of total volume of damaged tissue by SPECT for this slice. The total values of total volume of damaged tissue by SPECT are obtained as the sum over all tomography sections i, on which ischemic brain damage is visualized, visible on the emission tomogram as a reduced local accumulation of 99mTc -Theoxime. Results. The result was that total volume of damaged tissue by MRI and total volume of damaged tissue by SPECT significantly correlated (r=0.88, p = 0.0016). In patients who later on experienced significant or complete improvement, the total volume of damaged tissue by MRI was< 20 cm3. With total volume of damaged tissue by MRI > 25 cm3, no significant regression of abnormalities was observed in any case, and one patient died 4 days later. Conclusion. Indiexes of brain damage obtained from SPECT data with 99mTc-HMPAO and MRI in ischemic infarction are highly correlated with each other and appear to be interchangeable. Technique for quantifying the severity of brain damage based on T2-w. MRI has a prognostic value in relation to the outcome of ischemic brain infarction.
Key words: Ischemic stroke, quantification, prognosis, total volume of damaged tissue single, photon emission computed tomography (SPECT), 99mTc- HMPAOP, 99mTc -Teoxym, T2-w, magnetic resonance imaging (MRI).
Введение. Использование количественных методов неинвазивной оценки тяжести различных патологических процессов в последние десятилетия базируется как правило на данных лучевых томографических методов исследования [1,10]. Как антропометрические измерения протяженности и анатомических объемов пораженных участков [1,2], так и количественная оценка показателей кровотока [7], сосудистой проницаемости [3,12] и других физиологических и патологических процессов [11] - в составе надежного повседневного арсенала лучевой диагностики. Однако в том случае, когда в пределах одного и того же анатомического участка, доли, или органа целиком повреждение распределено диффузно, оценить степень его выраженности бывает намного труднее. В этих случаях используют как правило полуэмпирические индексы соотношения интенсивностей изображения или накопления радиофармпрепаратов (РФП) - «опухоль/фон», «инфаркт/здоровый миокард» [12,14]. Физиологический и патофизиологический смысл таких показателей часто неясен или спорен.
Поскольку традиционным методом количественного томографического исследования объема и тяжести повреждения головного мозга при инсультах и травмах является однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ) с 99mTc-гексаме-тилпропиленаминоксимом (ГМПАО), то для случая ишемического повреждения головного мозга объем необратимо поврежденной и не накапливающей РФП ткани может быть точно рассчитан по данным локального поглощения радиофармпрепарата как интеграл, взятый по всему объему региона ишемии: ОПТ=VvoxxS(Nr-Ur) dV, где ОПТ - объем поврежденной ткани, N - региональный норматив поглощения РФП на элемент изображения, ^ - истинное поглощение РФП на элемент изображения, Vvox - объем одного элемента изображения [8].
В случае одностороннего ишемического повреждения рациональной заменой величины локального
норматива поглощения РФП является поглощение препарата на противоположной условно здоровой стороне [14].
Экстраполируя этот типичный для ОФЭКТ - исследований расчетный подход на случай магнитно-резонансной томографии (МРТ) головного мозга, было показано, что МРТ в Т2-взвешенном режиме также позволяет рассчитать объем и тяжесть повреждения при ишемии и инфаркте мозга [9], учитывая, что изменения Т2-сигнала при расстройствах кровообращения ЦНС отражают развитие отека, а затем и необратимого повреждения нервной ткани [4,5]. Однако, сравнение расчетных методов ОФЭКТ и МРТ между собой в рамках одной и той же группы пациентов не проводилось, что затрудняет повседневное их практическое применение для проспективных оценок состояния пациента или эффективности терапии.
Цель исследования - провести прямое сравнение результатов количественных расчетов объема повреждения головного мозга при ишемических поражениях методами МРТ и перфузионной ОФЭКТ с 99mTc - ГМПАО, у пациентов с распространенным атеросклерозом и c ишемическим инфарктом мозга.
Материалы и методы исследования. Расчет объемов повреждения головного мозга по данным МР-томографии осуществлялся исходя из следующих предпосылок [9], кратко: обозначив Т2 - сигнал от ликвора в области ликвора как Iliq, в области нормального неишемизированного вещества головного мозга как Inorm, а в области пораженного ишемическим инсультом как Iinsult (рис. 1А), и исходя из того, что усиление Т2-сигнала при расстройствах кровообращения ЦНС отражает развитие отека, а затем и необратимого повреждения нервной ткани [4], очевидно, что повреждение конкретного участка мозга тем тяжелее, чем выше разница интенсивностей (Iinsult — Inorm). Тогда доля необратимо поврежденной ткани в области ишемического инфаркта мозга тем выше, чем ближе к единице отношение (Iinsult — Inorm) /(Iliq —
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2020 - V. 27, № 4 - P. 44-50
Inorm) (рис. 1). По физиологическому смыслу эта вели- обратимо поврежденной ткани в исследуемом реги-
чина как раз и определяет относительный объем не- оне мозга.
Рис. 1. К методике оценки объема повреждения головного мозга по данным Т2- взвешенной МРТ головного мозга. Пациент Я-ш, 65 лет, у которого на фоне критического стеноза правосторонней ВСА (более 75%) развился ишемический инфаркт головного мозга в бассейне передних ветвей средней мозговой артерии справа. А. Аксиальный (параллельный плоскости основания черепа) томосрез МРТ головного мозга в Т2-взвешенном спин-эхо режиме, на уровне верхней границы боковых желудочков. Зона ишемического усиления Т2-взв. изображения в области ише-мического инсульта в правостороннем полушарии указана стрелкой. Б. Зона гиперинтенсивного Т2-взв. изображения в пораженной передней височной области правого полушария мозга, неповрежденный участок в левосторонней передней височной области, и зона ликвора в области правостороннего бокового желудочка обведены для определения в них величин интенсивности Т2 -взв. сигнала - Iinsult, Inorm и Iliq , соответственно и расчета ОПТмрт по формуле (1)
Рис. 2. Обработка ОФЭКТ для расчета объема повреждения головного мозга по данным перфузионной ОФЭКТ головного
мозга с 99тТс - ГМПАО. Тот же пациент Я-ш, что и на рис. 1. А. Аксиальный (параллельный плоскости основания черепа) томосрез перфузионной ОФЭКТ головного мозга с 99ттс - ГМПАО, на уровне верхней границы боковых желудочков. Зона гипоперфузии в области ишемического инсульта в правом полушарии указана стрелкой. Б. Зона сниженного накопления в пораженной передней височной области правого полушария мозга и противоположная ей в неповрежденной левосторонней передней височной области обведены для определения в них величин сцинтилляционного счета (Сивии и Сп»™) и расчета ОПТофэкт по формуле (4)
Физический объем ишемизированного региона на одиночном i-м срезе МРТ мозга есть, очевидно d*Si, где d — толщина среза, с учетом межсрезового промежутка, если таковой имеется, а Si - площадь ишемизированного региона на срезе i. Тогда суммарный объем поврежденной ткани по данным МРТ (ОПТмрт, см3) в области ишемического инсульта есть следующая сумма, взятая по всем срезам i, на которых визуализируется зона ишемического повреждения нервной ткани:
ОПТМрТ = X (рТ^)xdxSi (1)
i \ liq norm /
Физический объем области повреждения мозга (ФОП, см3), очевидно, представляет собой просто сумму объемов всех выделенных на отдельных то-мосрезах зон ишемического повреждения мозга (областей усиленного Т2-взв. изображения):
ОПТ= X dxSt (2)
Доля поврежденной ткани (ДП) в очаге инфаркта мозга тогда определяется отношением:
ДП = ОПТмрт / ФОП (3)
ОПТ по данным перфузионной ОФЭКТ мозга с 99mTc
— ГМПАО - ОПТофэкт рассчитывался по методике J.Mountz (2007) [14], отмеченной выше, как сумма по всем томосрезам i, на которых визуализируется зона ишемического повреждения головного мозга, видимая как сниженная локальная аккумуляция 99mTc -ГМПАО (рис. 2):
ОПТОФЭКт = X )x VxNj , (4)
i \ norm /
где Cinsult - счет импульсов накопления 99mTc - ГМПАО в зоне ишемического повреждения (рис. 2 А, Б), Cnorm
- счет импульсов в зоне нормальной неповрежденной ткани мозга противоположного полушария, V -объем элемента изображения, Ni - число элементов изображения в зоне инсульта на срезе i.
Вполне очевидно, что показатель ОПТофэкт по физиологическому смыслу соответствует ОПТмрт.
В исследование вошли 97 пациентов, которым по поводу острого ишемического нарушения мозгового кровообращения выполнялось МРТ-исследование головного мозга в течение первых двух суток с момента начала клинической симптоматики. На момент обследования у всех пациентов имело место частичное или полное выпадение функции соответствующего анализатора, соответственно локализации кортикального очага ишемического инсульта. При этом у 88 инсульт был локализован в бассейне средней, у четырех - в бассейне передней и у пяти - задней мозговой артерии. По данным последующего клинико-неврологиче-ского наблюдения, выраженное улучшение или полное восстановление нормального неврологического статуса в исходе ОНМК произошло у 47 пациентов, составивших группу 1 (45 пациентов с ОНМК в бассейне средней, 1 - передней и 1 - задней мозговой артерии), а стойкий неврологический дефицит в исходе ОНМК
сохранился у 50 (43 - средней, 3 - передней и 4 - задней мозговой артерии) - группа 2.
У 18 пациентов (все - с локализацией поражения в бассейне средней мозговой артерии), кроме МРТ, также было проведено ОФЭКТ - исследование головного мозга с 99mTc - ГМПАО и сравнивались величины ОПТмрт и ОПТофэкт.
МРТ головного мозга во всех случаях проводилась по единому протоколу и включало в себя получение аксиальных и сагиттальных срезов МРТ в режиме спин-эхо по Т1 и протонной плотности, использовавшихся для клинического выявления и описания ишемического поражения отдельных анатомических структур мозга, а также аксиальных срезов, взвешенных по Т2 - для расчетов объема повреждения мозга. При этом во всех случаях параметры Т2-взвешенного исследования были неизменными: TR = 6000 мс, TE = 117 мс, толщина среза 5 мм, и, таким образом, обеспечивали получение изображения по Т2, свободного от вклада Т1. Исследования выполнялись на МР-томографах Toshiba Titan Vantage (Canon Medical) и Magnetom Open (Siemens Medical).
С помощью пакета прикладных программ обработки данных томографических исследований RadiAnt {Poznan, Polska. www.radiantviewer.com} выделялись зоны усиленного Т2-сигнала, соответствовавшие очагу ишемического повреждения головного мозга. При этом границей зоны считалось отчетливое усиление Т2-изображения, субъективно не представлявшее трудностей в выделении, и составлявшее, по данным количественного анализа, величину интенсивности, на 8-10% превышавшую нормальную для данной области. Пример обработки Т2-взвешенных изображений МРТ головного мозга у пациента с ише-мическим инсультом представлен на рис.1. По полученным значениям интенсивностей изображения и площадей зоны повреждения для всех срезов, на которых были видны участки ишемического инсульта, рассчитывали показатели ОПТмрт, ФОП и ДП, как детально представлено выше.
Перфузионная ОФЭКТ головного мозга проводилась по следующей методике. Непосредственно перед исследованием пациенты находились в положении лежа в течение 5-7 минут в отсутствие зрительных и слуховых раздражителей. Препарат 99mTc -ГМПАО, полученный путем мечения элюатом 99mTc стандартных наборов "Ceretec" производства Ny-comed-Amersham (Англия), либо Теоксим - производства НПФ ДиаМед, Россия) в количестве 740 МБк вводился внутривенно, не позднее 5 мин после приготовления. Голова пациента размещалась при проведении ОФЭКТ таким образом, чтобы прямая «зрачок - наружное слуховое отверстие» была перпендикулярна оси вращения детектора. Томосцинтиграфиче-ское исследование головного мозга проводилось на гамма-камере «Омега 500» («Техникер», США - ФРГ) с компьютерной системой «Сцинтрон МХ» или СЦИНТИ 3.3 (НПК Гелмос, Россия). На гамма-камере
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2020 - V. 27, № 4 - P. 44-50
был установлен высокоразрешающий низкоэнергетический (140 КэВ) коллиматор. ОФЭКТ проводилась с записью 64 планарных проекций на 360° оборота детектора, в матрицу 64х64 элемента изображения, с радиусом вращения детектора 25-26 см, в течение 15 мин после введения 99тТс - ГМПАО. Размер элемента изображения составлял во всех исследованиях 8*8*8 мм. Время экспозиции на одну проекцию составляло 15-20 сек, на каждую из них при этом накапливалось более 70 тыс. импульсов сцинтилляцион-ного счета. Суммарный счет на все исследование составлял более 5.0 млн. импульсов. Методом обратного проецирования формировалось 12-15 поперечных срезов, охватывающих весь головной мозг. После этого рассчитывался объем поврежденной ткани ОПТофэкт по методике, представленной выше.
В течение всего исследования оценивалось время, затраченное на его проведение и осуществление расчетов предложенных нами показателей. При этом время на приготовление РФП-этап, осуществляемый технически вне всякого контакта с пациентом - не учитывалось.
Статистический анализ результатов выполнялся с использованием пакета прикладных программ для параметрического и непараметрического анализа и графического отображения результатов Origin 6.1 (OriginLab, Техас). Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимали равным 0,05.
Результаты и их обсуждение. При оценке времени, затраченного на проведение исследования, краткий клинический рапорт и расчет представленных здесь показателей, оно у всех пациентов оказалось более 14 мин и менее 20 мин, что позволяет использовать данную методику даже в условиях скорой помощи.
На материале обследования 18 пациентов с ише-мическими нарушениями мозгового кровообращения было исследовано соотношение между величинами объема поврежденной ткани, рассчитанных по данным магнитно-резонансной томографии и по данным однофотонной эмиссионной компьютерной томографии. Оказалось, что между полученными тем и другим методами величинами ОПТ наблюдается высоко-достоверная корреляция (r=0.88, р=0.0016).
У пациентов, обследованных в первые двое суток после развития ишемического инсульта, у которых величина ОПТмрт была <20 см3, а показатель ДП <0.33, при последующем клиническом наблюдении было отмечено значительное улучшение или практически полное восстановление нарушенных неврологических функций и исчезновение неврологического дефицита. Подчеркнем здесь, что по клиническим критериям все эти пациенты соответствовали по тяжести диагнозу ишемического инсульта, но не преходящего нарушения мозгового кровообращения. В то же время при величине ОПТмрт> 25 см3 и ДП> 0.35 -существенного восстановления неврологических нарушений и дефицита не было, а один пациент с ишемическим инсультом в бассейне левой средней
мозговой артерии скончался спустя 4 дня после исследования (по данным МРТ, проведенной на 2-й день после начала развития ишемического инсульта, величина ОПТмрт = 43 см3 и ДП=0.37). Такое различие в прогнозе между этими двумя группами удалось выявить лишь с помощью количественного анализа показателей ОПТмрт, ФОП и ДП, тогда как по одной только визуальной томографической картине уловить разницу прогноза ни в ходе исследования, ни при повторной оценке сгруппированных результатов пациентов - не удавалось.
Таблица
Показатели тяжести ишемического повреждения ткани головного мозга, полученные по данным Х2-взвешенной МР-томографии, в зависимости от последующего восстановления нарушенных неврологических функций пациента (как М±т, где М - среднее, m - ошибка среднего)
Полное/ значительное восстановление неврологического статуса в исходе инсульта, и=45 Стойкий неврологический дефицит в исходе инсульта, n=50
ОПТмрт (Суммарный объем поврежденной ткани, см3) 7,1±1,6 см3 26,0±5,8 см3 p=0.018
фоп (Физический объем области повреждения, см3), 25,8±4,8 69,9±15,6 p=0.0078
ДП (Доля поврежденной ткани в очаге инфаркта мозга) 0,26±0,02 0,46±0,03 p=0.0009
МРТ, наряду с методами эмиссионной томографии - быстро прогрессирующая отрасль современной визуализирующей диагностики в неврологии [1,2,6]. Однако, несмотря на все более обширные возможности визуализации различных патологических процессов, предоставляемые методами физиологической томографической диагностики, количественные расчеты в оценке патологических процессов в клинической практике используются недостаточно, ограничиваясь анатомическими измерениями площадей и объемов [1]. Несколько лучше обстоит дело при использовании методов ОФЭКТ и позитронной эмиссионной томографии [6,12,13]. В частности, для расчета объема повреждения мозга при инфаркте мозга еще в 1989-1996 гг. был предложен и реализован для ОФЭКТ принцип расчета ОПТ в очагах «частичного» повреждения, как объемного интеграла дефицита накопления органоспецифичного контрастного препарата или РФП, взятого в пределах исследуемой области повреждения [8]. На практике для упрощения вычислений величина локального норматива накопления РФП заменяется реальным накоплением в противоположном полушарии, считающимся нормальным, полностью сохранным.
При ряде патологических процессов, и, в частно-
сти, при ишемическом повреждении мозга, локальная величина Т2-сигнала МРТ отражает тяжесть локального повреждения [4,5,9], когда в нормальных интактных участках коры Т2 минимален, а в регионе необратимого повреждения, особенно при формировании кисты, достигает интенсивности ликвора. Используя этот факт, мы экстраполировали ОФЭКТ -подходы на случай МРТ и разработали технику количественного расчета объема повреждения вещества головного мозга, характеризуя тяжесть местного повреждения ткани разницей сигналов Т2-взв. МРТ в ишемически поврежденной и интактной зонах мозга [9]. Однако прямого сравнения результатов расчета ОПТмрт с результатами физиологически верифицированного метода - перфузионной ОФЭКТ головного мозга с маркером мозгового кровотока - 99mTc -ГМПАО, до сих пор не проводилось. По данным нашего исследования, представленного здесь, теперь оказалось, что те и другие тесно коррелируют и даже визуально близки (рис. 1,2).
Кроме того, рассчитанные величины объема повреждения мозга у пациентов с острым нарушением мозгового кровообращения достоверно отличались в зависимости от степени последующей неврологической динамики пациентов - от возможности постинсультного восстановления, то-есть обладали прогностической значимостью в отношении неврологического исхода нарушения (табл.), что уже само по себе придает предлагаемой методике дополнительную практическую ценность. Однако, для того, чтобы считать представленную технику корректной, необходимо соблюдение ряда условий. Во-первых, это «чистота» Т2-взвешенного изображения от Т1 -компоненты и отсутствие артефактов типа «химического сдвига». Во-вторых, это линейная или квазилинейная зависимость локального сигнала Т2-взвешенного изображения от тяжести повреждения ткани. Первое из условий - «чистота» Т2-взвешенного изображения и отсутствие артефактов также достоверно выполнялись при использовании величины времени повторения TR = 6000 мс -значительной для избавления от вклада Т1. Второе, судя по корреляции показателей ОПТмрт и ОПТофэкт (линейная зависимость которого от тяжести повреждения известна [14]) - также выполняется.
Изменения интенсивности Т2-взввешенных изображений при ишемии головного мозга отражают главным образом изменения в гидратации тканей, сопутствующих - вначале цитотоксическому отеку нервных клеток и глии, а впоследствии - и прогрессирова-нию необратимого повреждения нейронов с набуханием и полным лизисом и образованием в области повреждения жидкостной кисты, выполненной ликво-ром [4]. Поэтому, рационально расценивать полученные нами небольшие величины индекса ОПТмрт группы 1 - как соответствующие обратимому или пограничному отеку ишемизированного вещества мозга с минимальным снижением объема нервной ткани за счет повреждения (с потерей 3-20 см3, что составляет
<5% от анатомического объема полушария). Дальнейшее прогрессирование повреждение и увеличение показателя ОПТмрт> 25 см3 соответствует утрате той или иной функциональной зоны - намного более значительного объема мозговой ткани и поэтому худшему функциональному исходу мозгового инсульта.
Немаловажно, что во всех случаях проведение исследования и последующая обработка с получением величин объемов поврежденной ткани мозга занимали по времени менее 20 мин, как при ОФЭКТ, так и при МРТ. Это позволяет практически обсуждать использование данных МРТ или ОФЭКТ (в зависимости от конкретного оснащения инсультного центра) при обследовании экстренных пациентов с ишемиче-ским инсультом в острейшем периоде, и, в частности,
- при решении вопроса о реканализирующей и тром-болитической терапии, как важное дополнение к используемым сегодня алгоритмам ведения таких больных.
Заключение. Показатели повреждения мозга, полученные по данным ОФЭКТ с 99mTc — ГМПАО и МРТ при ишемическом инфаркте, с высокой достоверностью коррелируют между собой и по-видимому являются взаимозаменяемыми.
Техника количественной оценки тяжести повреждения головного мозга по данным Т2-взвешенной МРТ обладает прогностическим значением в отношении возможного исхода острого ишемического инфаркта мозга.
Литература / References
1. Ананьева Н.И., Трофимова Т.Н. КТ- и МРТ-диагностика острых ишемических инсультов. Санкт-Петербург: СПбМАПО, 2005. 136 с. / Anan'eva NI, Trofimova TN. KT- i MRT-diagnostika ostrykh ishemicheskikh insul'tov [CT and MRI diagnostics of acute ischemic strokes]. Sankt-Peterburg: SPbMAPO;2005. Russian.
2. Верещагин Н.В., Суслина З.А. Очерки ангионеврологии. Москва: Атмосфера, 2005. 368 c. / Vereshchagin NV, Suslina ZA. Ocherki angionevrologii [Essays on angioneurology]. Moscow: Atmosfera; 2005. Russian.
3. Максимова М.Ю., Коробкова Д.З., Кротенкова М.В. Методы визуализации пенумбры при ишемическом инсульте // Вестник рентгенологии и радиологии. 2013. № 6. С. 57-66 / Maksimova MYu, Korobkova DZ, Krotenkova MV. Metody vizualizatsii penumbry pri ishemicheskom insul'te [Methods of imaging the penumbra in ischemic stroke]. Vestnik rentgenologii i radiologii. 2013;6:57-66. Russian.
4. Петряйкин А.В., Арутюнов Н.В., Демчук М.Л., Корниенко В.Н. Внутричерепные кисты различной этиологии -корреляции между данными МРТ в ультранизких полях и результатами биохимического анализа // Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. 1995. №4. С. 23-26 / Petryaykin AV, Arutyunov NV, Demchuk ML, Kornienko VN. Vnutricherepnye kisty razlichnoy etiologii
- korrelyatsii mezhdu dannymi MRT v ul'tranizkikh polyakh i rezul'tatami biokhimicheskogo analiza [Intracranial cysts of various etiologies-correlations between MRI data in ultra-low fields and the results of biochemical analysis]. Voprosy neyrokhirurgii im. N.N. Burdenko. 1995;4:23-6. Russian.
5. Пронин И.Н., Талонов А.В., Петряйкин А.В., Родионов П.В. Возможности компьютерной и магнитно-резонансной томографии в изучении перитуморального отека и внутримозговых опухолей супратенториального расположения // Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. 1996. №1. С. 10-11 / Pronin IN, Galonov AV, Petryaykin AV, Rodionov PV. Vozmozhnosti komp'yuternoy i magnitno-rezonansnoy tomografii v izuchenii peritumoral'nogo oteka i vnutrimozgovykh opukholey supratentorial'nogo raspolozheniya [Possibilities of computer and magnetic resonance imaging in the study
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2020 - V. 27, № 4 - P. 44-50
of peritumoral edema and intracerebral supratentorial tumors]. Voprosy neyrokhirurgii im. N.N. Burdenko. 1996;1:10-1. Russian.
6. Танашян М.М., Медведев Р.Б., Лагода О.В., Бердникович Е.С., Скрылев С.И., Гемджян Э.Г., Кротенкова М.В. Состояние когнитивных функций после ангиореконструктивных операций на сонных артериях // Вестник Российского государственного медицинского университета. 2019. №5. С. 7077. DOI: 10.24075/vrgmu.2019.059 / Tanashyan MM, Medvedev RB, Lagoda OV, Berdnikovich ES, Skrylev SI, Gemdzhyan EG, Krotenkova MV. Sostoyanie kognitivnykh funktsiy posle angiorekonstruktivnykh operatsiy na sonnykh arteriyakh [The state of cognitive functions after agoracontractian operations on carotid arteries]. Vestnik Rossiyskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta. 2019;5:70-7. DOI: 10.24075/vrgmu.2019.059. Russian.
7. Усов В.Ю. Метод количественного расчета мозгового кровотока с помощью липофильных радиофармпрепаратов // Вестник новых медицинских технологий. 1997. №3. С. 86-90 / Usov VYu. Metod kolichestvennogo rascheta mozgovogo krovotoka s pomoshch'yu lipofil'nykh radiofarmpreparatov [Method for quantitative calculation of cerebral blood flow using lipophilic radiopharmaceuticals]. Journal of New Medical Technologies. 1997;3:86-90. Russian.
8. Усов В.Ю., Плотников М.П., Шипулин В.М. Количественная томосцинтиграфическая оценка объема ишемического повреждения головного мозга: выбор оптимального радиофармпрепарата и техника расчета // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 1997. Т. 40, № 3. С. 5-14 / Usov VYu, Plotnikov MP, Shipulin VM. Kolichestvennaya tomostsintigraficheskaya otsenka ob"ema ishemicheskogo povrezhdeniya golovnogo mozga: vybor optimal'nogo radiofarmpreparata i tekhnika rascheta [Tomoscintigraphy quantitative estimation of the volume of ischemic brain damage: the choice of the optimal radiopharmaceutical and the method of calculating]. Meditsinskaya radiologiya i radiatsionnaya bezopasnost'. 1997;40(3):5-14. Russian.
9. Усов В.Ю., Ярошевский С.П., Тлюняева А.М., Максимова А.С., Алексеева Л.Н., Сухарева А.Е. Сочетанное применение количественной обработки Т2-взвешенных изображений и МРТ-кортикометрии у пациентов с атеросклерозом сонных артерий для прогнозирования церебральных осложнений инвазивных и хирургических вмешательств // Лучевая диагностика и терапия. 2018. №4(9). С. 48-56 / Usov VYu, Yaroshevskiy SP,
Tlyunyaeva AM, Maksimova AS, Alekseeva LN, Sukhareva AE. Sochetannoe primenenie kolichestvennoy obrabotki T2-vzveshennykh izobrazheniy i MRT-kortikometrii u patsientov s aterosklerozom sonnykh arteriy dlya prognozirovaniya tserebral'nykh oslozhneniy invazivnykh i khirurgicheskikh vmeshatel'stv [Combined use of quantitative processing of T2-weighted images and MRI corticometry in patients with carotid artery atherosclerosis to predict cerebral complications of invasive and surgical interventions]. Luchevaya diagnostika i terapiya. 2018;4(9):48-56. Russian.
10. Фокин В.А., Янишевский С.Н., Труфанов А.Г. МРТ в диагностике ишемического инсульта. Санкт-Петербург: ЭЛБИ-СПб, 2012. 96 c. / Fokin VA, Yanishevskiy SN, Trufanov AG. MRT v diagnostike ishemicheskogo insul'ta [MRI in the diagnosis of ischemic stroke]. Sankt-Peterburg: ELBI-SPb; 2012. Russian.
11. Caunca1 M.R., De Leon Benedetti A., Latour L., Leigh R., Wright C.B. Neuroimaging of Cerebral Small Vessel Disease and Age-Related Cognitive Changes // Frontiers in Aging Neuroscience. 2019. Vol.11, №145. P. 1-16. DOI: 10.3389/fnagi.2019.00145 / Caunca1 MR, De Leon Benedetti A, Latour L, Leigh R, Wright CB. Neuroimaging of Cerebral Small Vessel Disease and Age-Related Cognitive Changes. Frontiers in Aging Neuroscience. 2019;11(145):1-16. DOI: 10.3389/fnagi.2019.00145.
12. Heiss W-D. Malignant MCA Infarction: Pathophysiology and Imaging for Early Diagnosis and Management Decisions // Cerebrovasc Dis. 2016. Vol. 41. P. 1-7. DOI: 10.1159/000441627 / Heiss W-D. Malignant MCA Infarction: Pathophysiology and Imaging for Early Diagnosis and Management Decisions. Cerebrovasc Dis. 2016;41:1-7. DOI: 10.1159/000441627.
13. Lansberg M.G., Straka M., Kemp S. MRI profile and response to endovascular reperfusion after stroke (DEFUSE 2): a prospective cohort study // Lancet Neurol. 2012. Vol. 11, №10. P. 860-867. DOI: 10.1016/S1474-4422(12)70203-X / Lansberg MG, Straka M, Kemp S. MRI profile and response to endovascular reperfusion after stroke (DEFUSE 2): a prospective cohort study. Lancet Neurol. 2012;11(10):860-7. DOI: 10.1016/S1474-4422(12)70203-X.
14. Mountz J.M. Nuclear medicine in the rehabilitation tretment evaluation in stroke recovery. Role of diaschisis resolution and cerebral reorganization // Eura Medicophys. 2007. Vol. 43. P. 221-239 / Mountz JM. Nuclear medicine in the rehabilitation tretment evaluation in stroke recovery. Role of diaschisis resolution and cerebral reorganization. Eura Medicophys. 2007;43:221-39.
Библиографическая ссылка:
Усов В.Ю., Бабиков В.Ю., Ярошевский С.П., Сухарева А.Е., Ефимова И.Ю., Плотников М.П., Лишманов Ю.Б., Беличенко О.И. Сравнение методов оценки объема церебрального повреждения при ишемическом инфаркте мозга по данным Т2-взвешенной магнитно-резонансной томографии и перфузионной однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с 99тТС-Теоксимом // Вестник новых медицинских технологий. 2020. №4. С. 44-50. DOI: 10.24411/1609-2163-2020-16752.
Bibliographic reference:
Ussov WYu, Babikov VYu, Yaroshevsky, Suhareva AE, Efimova IYu, Plotnikov MP, Lishmanov YuB, Belichenko OI. Sravnenie metodov otsenki ob"ema tserebral'nogo povrezhdeniya pri ishemicheskom infarkte mozga po dannym T2-vzveshennoy magnitno-rezonansnoy tomografii i perfuzionnoy odnofotonnoy emissionnoy komp'yuternoy tomografii s 99mTC-Teoksimom [Comparison of quantification methods for calculation of cerebral damage in ishemic stroke, obtained from the data of T2-weighted mri and of spect with 99mTC-hexa-methylpropylenaminoxim]. Journal of New Medical Technologies. 2020;4:44-50. DOI: 10.24411/1609-2163-2020-16752. Russian.
