27 березня, 2015

Современные визуализирующие методы диагностики внутримозговых опухолей

Автори:

О.Ю. Чувашова, к.м.н., Институт нейрохирургии им. А.П. Ромоданова АМН Украины, г. Киев

О.Ю. Чувашова КТ играет чрезвычайно важную роль в нейрорадиологической диагностике очаговых объемных поражений головного мозга, в установлении их локализации и распознавании вида поражений, особенно при подозрении на злокачественную природу образования.
Возможности КТ существенно возросли в связи с ее научно-техническим усовершенствованием - созданием быстродействующих томографов и появлением спиральных и мультиспиральных КТ последнего поколения, способных производить многоплоскостные и объемные 3D-реконструкции.

Когда незаменима компьютерная томография?
В настоящее время наиболее распространенными методами визуализации в нейроонкологии являются КТ и спиральная КТ, которые позволяют получать качественные томограммы за короткий промежуток времени у тяжелобольных при меньшей себестоимости по сравнению с МР-исследованиями.
По статистике у взрослых лиц около 80% всех впервые выявленных опухолей мозга располагаются супратенториально, из них половина случаев приходится на метастазы злокачественных опухолей внутренних органов, за ними следуют нейроэпителиальные образования. Согласно современным гистологическим классификациям макроглиальные опухоли гистогенетически происходят из астроцитарной и олигодендроцитарной глии, клеток эпендимы. Всего различают четыре степени анаплазии: I-II – типические астроцитомы, олигодендроглиомы и эпендимомы, III – атипические или анапластические глиомы, IV – глиобластомы.
Контрастное усиление расширяет возможности КТ-диагностики глиальных опухолей. Гетерогенность опухоли на томограммах при контрастировании усиливается, причем она выражена тем сильнее, чем выше степень злокачественности глиомы, так как с ростом агрессивности опухоли более выраженной становится ее васкуляризация. Степень накопления контрастного вещества коррелирует со степенью повреждения гематоэнцефалического барьера.
К современным методам исследования мозговой гемодинамики относят перфузионную КТ и МРТ. Эти методы позволяют количественно оценить тканевую перфузию при первом прохождении болюса рентгеновского контрастного препарата по сосудистому руслу головного мозга. Получаемые перфузионные карты позволяют количественно оценить зоны гипо- и гиперперфузии при опухолях головного мозга, а также, в дополнение к традиционной КТ или спиральной КТ, зоны опухоли, отека и некроза. При повышении степени малигнизации опухоли и, следовательно, увеличении неоангиогенеза выявляют зоны гиперперфузии в структуре опухоли. Перфузионная методика исследования помогает судить об эффективности проведенной химио- или радиотерапии. В областях радиационного или химиотерапевтического поражения опухоли прослеживаются участки гипоперфузии.

Методы визуализации опухолей задней черепной ямки
Важность изучения проблемы диагностики опухолей задней черепной ямки (ЗЧЯ) определяется значительным увеличением количества больных с данной патологией, особенно детского возраста. По данным зарубежной и отечественной литературы, из внутримозговых опухолей ЗЧЯ наиболее часто встречается астроцитома (до 50%), далее следуют медуллобластома (30%) и эпендимома (до 9%). Особое место в нейроонкологии занимают опухоли ствола головного мозга, составляющие 10-15% всех первичных опухолей у детей и 25% всех опухолей ЗЧЯ. Современные возможности диагностики астроцитом мозжечка связаны с широким распространением нейровизуализирующих методик (КТ, МРТ). КТ является методом первичной диагностики поражения образований ЗЧЯ, позволяющим установить наличие объемного процесса, степень дислокации мозговых структур, кист, петрификатов, геморрагий, гидроцефалии. Однако КТ имеет и свои ограничения. Не всегда при наличии кисты КТ выявляет опухолевый узел в ее стенке. По данным КТ трудно оценить базальные срезы ЗЧЯ из-за наличия артефактов от костных структур, не всегда возможно определить отношение опухоли к стволу мозга и степень ее распространения. По данным КТ сложно оценивать степень кровоснабжения опухоли и четко определять ее отношение к магистральным сосудам мозга. Для уточнения распространения процесса в ствол, четверохолмную цистерну, вырезку тенториума, позвоночный канал и т. д. необходимо МРТ-исследование – основной вид диагностики поражения мозжечка и ствола мозга. Преимущество МРТ по сравнению с КТ заключается в отсутствии артефактов на границе вещества мозга и костных структур, что особенно важно при исследовании ЗЧЯ, а также области краниовертебрального перехода.

МРТ: в помощь нейрохирургу
МРТ как метод, позволяющий получать изображение различных структур головного мозга человека, был разработан в 1980 г. Современные МР-томографы с широким диапазоном напряженности магнитного поля от 0,2 до 8,0 Тесла позволяют проводить как рутинные клинико-диагностические, так и научно-исследовательские работы для целей онкологической клиники. Следует подчеркнуть, что МРТ-исследование глиом различной степени злокачественности позволяет достаточно точно выявлять границы опухоли и зоны перифокального отека, так как при определении сигнала в Т2-взвешенном режиме отек обычно дает большую интенсивность изображения, чем опухолевый очаг.
В настоящее время в связи с совершенствованием комплекса лечебных технологий – применением ориентированных методов химиотерапевтического, высокоэнергетического и биологического генно-терапевтического воздействий – возрастает необходимость в неинвазивном бесконтактном получении количественной информации о характере региональных и очаговых метаболических процессов, происходящих в головном мозге и опухоли как на диагностическом этапе, так и в процессе лечения внутричерепных опухолей. В этом отношении новые перспективы открывает метод МР-спектроскопии головного мозга.
Разновидности МРТ: возможности и показания к их применению
Особенностью МР-спектроскопии (МРС) в отличие от МРТ является его способность к обнаружению в различных участках головного мозга химических соединений – ключевых показателей метаболических превращений в тканях мозга.
Сопоставление гистологических и МРС-исследований, направленных на выяснение степени злокачественности опухолей мозга различного генеза, показало, что в опухолевой ткани наблюдается значительное увеличение сигнала холина (Cho) и практически полностью отсутствует сигнал N-ацетиласпартата (NAA). С уменьшением сигнала NAA наблюдается увеличение степени малигнации глиом, что подтверждено последующими гистологическими исследованиями.
Возможности метода МРТ способствовали разработке в 1991 г. функциональной МРТ (фМРТ) для картирования функций коры головного мозга с использованием техники перфузии и применением болюсного введения контрастного вещества при двигательной или зрительной стимуляции соответствующих структур головного мозга. В основе метода фМРТ лежит способность определения функциональных изменений нейрональной активности в локальных участках коры головного мозга в состоянии покоя и активации, а также связанного с этими местными изменениями состояния гемодинамики и степени оксигенации крови, получившими название BOLD-эффект. При глиомах BOLD-контрастное усиление значительно снижается в области пре- и постцентральной извилин пораженного полушария, что связано со снижением нейрональной активности при глиальных поражениях. Степень злокачественности глиом оказывает существенное влияние на активацию сенсомоторной области коры головного мозга – от уменьшения размеров зоны активации по сравнению с контралатеральным полушарием до ее полного отсутствия. Эта картина более выражена при злокачественных глиомах (глиобластомах), чем при астроцитомах II ст. злокачественности.
Совершенствование и появление современных МР-сканеров третьего поколения позволяет широко внедрять в клиническую практику диффузионную, перфузионную и диффузионно-тензорную МРТ.
Диффузионно-взвешенная МРТ (ДВ МРТ) относится к неинвазивной методике нейровизуализации, основанной на физическом явлении, происходящем в процессе метаболических реакций клетки – диффузии (по оценке диффузии свободной воды в тканях). Сначала ДВ МРТ применялась для диагностики ишемических инсультов в острой стадии и оценки эффективности их лечения. В настоящее время ДВ МРТ расширила область своего применения и успешно используется для получения дополнительной диагностической информации при опухолях головного мозга. ДВ МРТ позволяет более точно оценить структуру опухоли, выделить строму, кистозный компонент, зоны различных типов отека, что очень важно для выбора тактики лечения больного с глиомой.
В современной нейрорадиологии для оценки гемодинамики опухолей головного мозга при динамическом наблюдении за состоянием опухоли после проведения лучевой или химиотерапии, в диагностике продолжающегося роста или рецидива опухоли, в отличие от лучевого некроза, помимо МРТ с контрастными парамагнитными агентами, применяют перфузионную МРТ.
Ценность перфузионой МРТ заключается в ее возможности оценивать ангиогенез опухоли in vivo благодаря чувствительности методики к капиллярному ложу. Перфузионные карты позволяют количественно оценивать зоны гипер- и гипоперфузии. Иными словами, наличие очагов гиперфузии в структуре опухоли, например астроцитомы, позволяет предположить о повышении степени злокачественности в этом участке. Это связано с развитием аномальной сосудистой сети в опухоли, а следовательно, возрастанием ее злокачественности. Перфузионная МРТ позволяет судить о положительном эффекте лучевой или химиотерапии по снижению перфузии в ткани глиом.
Благодаря измерению коэффициента диффузии воды в нервной ткани диффузионная МРТ позволяет клиницистам получить дополнительную информацию о составе ткани, ее компонентов in vivo и неинвазивно. Однако ДВ МРТ-изображения дают ограниченную информацию о направлении диффузии воды. Методика диффузионно-тензорной МРТ (ДТ МРТ) позволяет получить новую информацию о микроструктуре нервной ткани, в частности об организации белого вещества головного мозга, в дополнение к информации, которую можно получить с помощью ДВ МРТ или обычной диффузионой МРТ. Для получения ДТ-изображений необходимы МР-томографы с высокой разрешающей способностью для детальной визуализации мелких трактов белого вещества мозга с кубиком вокселя ≤2,5 мм и силой магнитного поля не менее 1,5 Тесла. Такие аппараты позволяют выполнять сверхбыстрые эхо-планарные импульсные последовательности для получения необходимых ДТ-изображений. Учитывая большие объемы информации, полученные изображения обрабатываются на рабочих станциях, оснащенных необходимыми программными пакетами.
Анизотропная диффузия при этой методике картируется цветом. Цвет, который присвоен вокселю, содержащему анизотропную ткань, используется для обозначения локального направления волоконного тракта, что позволяет идентифицировать все основные комиссуральные, ассоциативные и проекционные проводящие пути головного мозга.
Развитие методики ДТ МРТ позволило появиться еще одной методике МРТ – волоконной трактографии. Трактография – методика математического определения траектории когерентного упорядоченного непрерывного волоконного тракта в головном мозге, позволяющая определять структурные связи между отделами мозга.
Ценность тензорной МРТ в нейрохирургии, особенно в нейроонкологии, заключается в ее возможности устанавливать степень изменения, смещения или разрушения проводящих путей головного мозга при разных типах глиом.
Таким образом, современные нейровизуализирующие методы исследования позволяют обеспечить распознавание внутримозговых опухолей различной локализации и степени злокачественности в подавляющем большинстве наблюдений.

Список литературы находится в редакции.

Номер: № 17/1 Жовтень - Тематичний номер «Онкологія»