CC BY
58
Орипнальна стаття
УДК 616.831-089.11-073.916-073.756.8-073.8
З1нькевич Я.П.1, Розуменко В.Д.2, Чувашова О.Ю.3, Малишева Т.А.4, Розуменко А.В.2, Макеев С.С.5, Цимбалюк В.1.6
1 Центр загальноТ нейрохiрургiT, КлЫчна лкарня «Феофашя», КиТв, УкраТна
1 Вщдшення внутрiшньомозкових пухлин, 1нститут нейрохiрургiT iM. акад. А.П. Ромоданова НАМН УкраТни, КиТв, УкраТна
3 Вщдш нейрорадiологiT та радiонейрохiрургiT, 1нститут нейрохiрургiT iM. акад. А.П. Ромоданова НАМН УкраТни, КиТв, УкраТна
4 Вщдш нейропатоморфологiT, 1нститут нейрохiрургiT iM. акад. А.П. Ромоданова НАМН УкраТни, КиТв, УкраТна
5 Вщдшення радюнуклщноТ дiагностики, 1нститут нейрохiрургiT iM. акад. А.П. Ромоданова НАМН УкраТни, КиТв, УкраТна
6 Вщдшення вщновноТ нейрохiрургiT, 1нститут нейрохiрургiT iм. акад. А.П. Ромоданова НАМН УкраТни, КиТв, УкраТна
Пщвищення дiагноcтичноT шформативносп стереотаксичноТ бюпсп шляхом застосування технологи сумщення мультимодальних зображень при вогнищевих ураженнях головного мозку
Мета: Розробка та клЫчна апробацiя ефективноТ технологiT сумiщення мультимодальних зображень та використання додаткових методiв нейровiзуалiзацiT з метою диференцшноТ дiагностики, розрахунку координат та траектори проведення стереотаксичноТ бюпси (СТБ), обчислення оптимальноТ «таргетноТ» дтянки вогнища, пiдвищення дiагностичноT iнформативностi СТБ.
Матер1али i методи. В дослщження включенi 339 хворих з вогнищевим ураженням головного мозку. Стереотаксичнi втручання проводили з використанням стереотаксичноТ системи CRW Radionics з програмним забезпеченням StereoFusion, StereoPlan (Radionics) для розрахунку координат. Статистичний аналiз отриманих даних проведений з використанням непараметричних методiв. Результати. Передоперацшне планування СТБ проводили шляхом накладання (сумщення) зображень, одержаних тд час проведення магшторезонансноТ (МРТ) та мультистральноТ комп'ютерноТ (МСКТ) томографи для максимальноТ iнформативностi дiагностики. У 282 (83,2) хворих (група А) здшснене з^тавлення зображень МРТ - МСКТ, у 57 (16,8%) хворих (група Б) — зютавлення мультимодальних зображень (емiсiйна комп'ютерна томографiя, МР-спектроскотя та МСКТ-перфузiя).
Висновки. Оптимальний дiагностичний алгоритм хворих до операцiT мае включати стандартнi МСКТ i МРТ з контрастним тдсиленням, МР-спектроскопiю, емiсiйну томографiю та перфузiйну комп'ютерну томограф^.
Застосування мультимодальноТ технологiT сприяло тдвищенню дiагностичноT iнформативностi СТБ за вогнищевого ураження головного мозку.
Ключовi слова: вогнищеве ураження головного мозку, д/агностика, мультимодальний пдхд, стереотаксична б/опс/я, МР-спектроскоп/я, перфуз/йна комп'ютерна томограф/я, ОФЕКТ.
Укр. нейpохipуpг. журн. — 2014. — №4. — С. 71-77.
Над1йшла до редакцИ 17.08.14. Прийнята до публ1кацП 19.09.14.
Адреса для листування: З'1нькевичЯрослав Павлович, Центрзагально/ нейрох1рургп, Кл1н1чна л1карня «Феофан'1я», вул. Академ1ка Заболотного, 21, Ки/в, Укра/на, 03680, e-mail: [email protected]
Вступ. Пщвищення ефективност дiагностики та л^ування онколопчних та деяких вогнищевих непухлинних захворювань е одним з актуальних завдань сучасноТ нейрохiрургiT. Впровадження в ме-дичну практику МРТ та МСКТ, перфузшноТ томографи, МР-спектроскопи, а також сучасних методiв ядерноТ медицини, насамперед, ПЕТ та ОФЕКТ, дозволило пщвищити ефектившсть променевоТ дiагностики внут-ршньомозкових вогнищевих об'емних уражень.
Проте, багато питань щодо диференцiйноT дiагностики та точноТ локалiзацiT виявлених змiн пот-
ребують вдосконалення. Це в основному пов'язане з рiзноманiтнiстю променевоТ семютики i складнiстю однозначноТ iнтерпретацiT даних МРТ та МСКТ, як вщображають переважно сформованi патологiчнi змiни структури тканин. Застосування методiв ядерноТ медицини, зокрема, ОФЕКТ, ПЕТ, МР-спектроскопи дае можлив^ть оцiнити на клiтинному рiвнi метаболiчнi процеси у змiненiй патолопчними чинниками тканинi. Використання сучасних радюфармпрепара^в (РФП) дозволяе збiльшити специфiчнiсть проведеного до-слiдження. Проте, методи ядерноТ вiзуалiзацiT мають
Стаття м'ютить рисунки, як в'щображаються в друкован1й версп у в1дт1нках арого, в електронн1й — у кольор'1.
© Зшькевич Я.П., Розуменко В.Д., Чувашова О.Ю., Малишева Т.А., Розуменко А.В., Макеев С.С., Цимбалюк В.1., 2014
вщносно низьку просторову роздшьну здатшсть. Тому нерщко тд час аналiзу даних ПЕТ i ОФЕКТ виникають складнощi щодо локалiзацií виявлених патологiчних змш. В бшьшосп спостережень саме комплексне зiставлення — мультимодальний шдхщ дозволяе вирiшити цю проблему. Сумiщення мультимодальних зображень, отриманих за допомогою радiологiчних методiв, дозволяе виявляти структуры (MPT, МСКТ) та функцюнальш (ОФЕКТ, ПЕТ) змiни. Ц методи успiшно використовують для визначення локалiзацií вогнища ураження, зокрема, при виконанш стереотаксичних втручань у пащен^в з приводу пухлинних i деяких непухлиннихзахворювань головного мозку[1, 2].
Даш л^ератури свiдчать про високу ефектившсть сумiщення мультимодальних зображень для дiагнос-тики та диференцшно!' дiагностики пухлин рiзноí природи та локалiзацií в тих ситуацiях, коли за даними аналiзу окремо МСКТ, МРТ i ОФЕКТ отримують сумшв-нi, у тому числi хибнонегативш або хибнопозитивнi результати. Слiд вщзначити, що подiбнi комбiнованi томографiчнi системи мають високу вартiсть i мало доступы для використання у повсякденнш клЫчнш практицi. Застосовування алгоритмiв для поеднання даних, отриманих на окремих томографiчних установках, як правило, також вимагае використання висо-ковартного обладнання та складного програмного забезпечення [3, 4].
Отже, розробка та кл^чна апробашя ефективно' та вщносно просто' технологií сумiщення мультимодальних зображень та використання окремих даних, придатних для широкого застосування в кл^чнш практик, е актуальними. Сучасний тдхщ до хiрургiчного лкування пухлин головного мозку передбачае збть-шення тривалостi життя оперованих хворих за умови забезпечення його задов^ьно: якосп [5]. Вiдповiдно до ключного протоколу надання медичноí допомоги хворим з приводу дальних новоутворень твкуль великого мозку, вогнищевих уражень глибинноí локалiзацií, мультифокального ураження мозку, дифузного росту пухлини та ураження серединних структур, коли хiрур-пчне видалення пухлини неможливе або недоцшьне, з дiагностичною метою здiйснюють СТБ [6].
Мета дослщження: розробка та клЫчна апро-бацiя ефективноí технологи сумщення мультимодальних зображень та використання даних додаткових методiв нейровiзуалiзацií з метою диференцiйноí дiагностики, розрахунку координат та траекторп проведення СТБ, обчислення оптимально! «таргетно!» дiлянки вогнища, тдвищення дiагностичноí шформа-тивностi методу СТБ.
Для реалiзацií мети виршували такi завдання: розробити методику сумщення мультимодальних зображень з використанням даних MPT, МСКТ, ОФЕКТ, ПЕТ; оцшити дiагностичне значення перфузiйноí комп'ютерноí томографи та МР-спектроскопií; порiв-няти ефектившсть стандартних та додаткових ней-ровiзуалiзуючих методiв; визначити точнiсть рiзних модифкацш сумiщення мультимодальних зображень; встановити дiагностичну ефективнiсть додаткових дiагностичних методiв (перфуз^но^ комп'ютерноí то-мографií, МР-спектроскопií); провести статистичний аналiз iнформативностi запропонованого методу в до-операцiйнiй дiагностицi внутршньомозкових об'емних уражень головного мозку.
Матерiали i методи дослiдження. Обстеженi 339 хворих з вогнищевим ураженням головного мозку. Чоловшв було 230 (54,7%), жшок — 190 (45,3%). Стввщношення чоловiкiв i жiнок 1,2:1.
Вс пацiенти консультованi нейроонкологами, встановлеш протипоказання до хiрургiчного втручан-ня, спрямованого на видалення патолопчного вогнища. Хворим проводили СТБ з метою диференцiйноí дiагностики, гiстологiчноí верифкаци та своечасного призначення вiдповiдного лкування. Всi стереотак-сичнi оперативнi втручання проведет у вщдтенш функцiональноí нейрохiрургií у перiод з 2005 по 2013 р. Наймолодшому пацiенту на момент операци було 18 роюв, найстаршому — 83. Вiк чоловшв становив у середньому 46,1 року, жшок — 48,01 року. Хворi розподтеш за вiком на групи (рис. 1).
Слщ наголосити, що вогнищеве ураження головного мозку, за нашими даними, часпше спостер^али у пацiентiв працездатного вiку, що свщчить про важ-ливу соцiально-економiчну значущiсть проблеми.
Тактику хiрургiчного втручання планували на пiдставi аналiзу даних комплексного клшко-невро-логiчного обстеження та результат МСКТ i МРТ.
З радюлопчних методiв додаткового обстеження застосоваш: аксiальна комп'ютерна томографiя (АКТ), МСКТ, МРТ, МР-спектроскотя, радiоiзотопнi дослщ-ження, ОФЕКТ головного мозку. МСКТ проводили за допомогою томографа «Brilliance 64 slice» (Philips, Hi-дерланди) в режимi перфузи у вщдЫ нейрорадюлогп та радiонейрохiрургií. Для отримання шформативних перфузiйних карт дослiдження проводили з введен-ням подвiйноí дози контрастноí речовини.
МРТ проводили з використанням томографа «Magnetom Concerto» (Siemens, Ымеччина), iндукцiя магнiтного поля 0,2 Тл та 1,5 Тл МР-томографа «Philips Intera 1,5 Tl» (Philips, Нщерланди), iндукцiя магнiтного поля 1,5 Тл. Hейровiзуалiзуючi передоперацiйнi методи дiагностики застосовували з обов'язковим кон-трастним та парамагштним пiдсиленням з розрахунку 0,5 мл/кг маси тта — МСКТ та 0,2 мл/кг маси — МРТ. Спектроскотю здшснювали за допомогою томографа «MAGNETOM Espree», шдук^я магнiтного поля 1,5 Тл (кл^чна лiкарня «Феофанiя»).
Рис. 1. Розподт хворих за вiком (за класифкашею ВООЗ, 2009).
ОФЕКТ головного мозку проводили на двохдетек-торному томографн «E. Cam» (Siemens, Ымеччина). Ви-користовували туморотропш РФП: 99тТс-пертехнетат або 99тТс - М1Б1. Гiстологiчне дослщження проводили за iснуючими стандартами i критерiями ВООЗ (Лiон, 2007) у вщдЫ патоморфологií.
Результати та |'х обговорення. Передоперацш-не планування СТБ пухлинних та непухлинних вогни-щевих уражень головного мозку проводили шляхом накладання (сумщення) МСКТ та МРТ зображень для максимальноí iнформативностi У 282 (83,2%) хворих зютавляли МРТ та МСКТ зображення (група А), у 81 з них — розрахунки проводили лише за даними МСКТ. Зютавлення мультимодальних зображень МСКТ - МРТ - ОФЕКТ проведене у 18 хворих, у 18 — для планування мюця бюпси використаш дан МР-спектроскопи, у 21 — перфузшноТ комп'ютерноТ томографи. Таким чином, у 57 (16,8%) спостереженнях СТБ проведена з використанням додаткових нейровiзуалiзуючих методiв, що включали емiсiйну комп'ютерну томог-рафiю головного мозку, МР-спектроскотю та МСКТ-перфуз^ (група Б). Координати мiшенi бюпси та траектор^ ходу бiоптера або катетера обчислювали за допомогою стереотак-сичноТ системи Cosman-Robert-Wells (IntegraRadionics, США) з програмним забезпеченням StereoFusion, StereoPlan та Stereocalc.
Пiсля отримання зображень МСКТ та МРТ 'х завантажували до комп'ютера плануючо' станцií, за допомогою про-грамного забезпечення накладали (fusion) зображення одне на одне (рис. 2). При цьому брали до уваги вс основ-ж принципи планування СТБ, обирали оптимальну зону та траектор^ бюпси. Координати обчислювали за програмою StereoPlan. Для забезпечення точност зктавлення зображень обстеження мало вщповщати спецiальному протоколу, який передбачав сканування з постiйною товщиною скашв у дiапазонi: МРТ — 1мм, КТ — 1,25-2,5 мм. Отримаж даш сканування збер^али у формам DICOM. У дослiдженнi використовували реестращю мультимодальних зображень, коли 'х трансформацiя i подальше поеднання здшснювались в автоматизо-ваному режимi.
У 18 спостереженнях як додатковий дiагностичний метод для планування СТБ використано емiсiйну КТ.
Пюля отримання вах необхiдних даних для планування визначали зону iнтересу, яка включала все патолопчне вогнище або його частину, за даними ОФЕКТ. Найбтьший штерес представляла зона з найбтьшими змiнами ме-таболiчноí активностi. Далi сумiщували всi зображення i здшснювали роботу з зоною iнтересу. Даш емiсiйноí томог-рафií використовували на останньому етат планування оптимальноí точки для СТБ.
Приклад використання МСКТ - МРТ - ОФЕКТ зютавлення для планування СТБ представлений на рис. 3.
Наводимо клМчне спостереження. Хворий з юстозно-солщним вогнищевим ураженням в дшянц мозолистого тта з двобiчним поширенням. За даними МРТ з парамагнетиком ч^ко вiзуалiзованi межi юстозного компоненту з iнтенсивним контрастним тдсиленням по периферií кiсти та межi перифокаль-ного набряку. Солiдна частина вогнища гетерогенна, з неоднорiдним та нештенсивним фрагментарним накопиченням парамагнетика (рис. 3, А). Виникло питання, в якш зон вогнищевого ураження проводити бюпаю. За даними ОФЕКТ i пiсля сумiщення отрима-них зображень питання виршене. Слiд звернути ува-гу, що тiльки в нижнш дiлянцi патологiчного вогнища вiдзначено фксашю туморотропного препарату, юс-тозний компонент не реагував на введення РФП (рис. 3, В, Г). Результат СТБ виявився шформативним, за даними пстолопчного дослщження дiагностована гiгантоклiтинна (мультиформна) глюбластома.
Рис. 2. Хворий К., 32 роюв. Етап планування СТБ шляхом сумщення зображень МСКТ та МРТ.
Рис. 3. Хворий Л., 25 роюв. МРТ (А, Б), МСКТ (В) та ОФЕКТ (Г) головного мозку.
В шшому спостереженш за даними ОФЕКТ вияв-лена часткова фксащя РФП з високим коеф^ентом асиметри в структурi гетерогенного новоутворення за даними МРТ. Пюля проведення серiйноí СТБ за даними морфолопчного дослiдження дiагностована анаплас-тична ол^оастроцитома III ступеня анаплазií — в дЬ лянцi фiксацií туморотропного препарату i II ступеня — в шших частинах новоутворення (рис. 4).
Одним з основних недолив ОФЕКТ е низька просторова роздтьна здатнiсть методу, зумовлена розсiюванням випромшювання. Проте, сумiщення зоб-ражень МСКТ, МРТ та ОФЕКТ дозволяе майже повшстю вирiшити цю проблему.
Отже, досвщ поеднаного вико-ристання МСКТ, МРТ, ОФЕКТ свщчить про доцтьшсть сумiщення зобра-жень для планування оптимально!' зони бюпси пухлини. Тенденщя до збiльшення ступеня злоякiсностi i, як наслiдок, пролiферативноí ак-тивносп поблизу зони фiксацií РФП, пщтверджуе надiйнiсть використання запропонованого мультимодального алгоритму для планування СТБ.
Додатковими дiагностичними методиками, що використовували тд час планування бiопсií, були МР-спек-троскопiя та перфузiйна комп'ютерна томографiя. Ми не проводили без-посередне з^тавлення отриманих зображень, проте, використовували отриманi данi i застосовували цю ш-формацiю тд час остаточного визна-чення дшянки патологiчного вогнища для проведення СТБ [7-9]. Наведене спостереження вогнищевого уражен-ня в дiлянцi потовщення мозолистого тта з двобiчним поширенням, МРТ в Т1 зваженому зображеннi (ЗЗ), Т2 ЗЗ, МСКТ з контрастним тдсиленням (рис. 5, А, Б). На перший погляд, шяких труднощiв тд час планування зони бюпси не повинно було виник-нути, проте, отриманi данi спектра дали можливють обрати цiлi бiопсií бтьш обг'рунтовано при сумiщеннi з анатомiчними МР-томограмами висо-коí розподiльноí здатносп та iншими вiзуалiзуючими даними (рис. 5, В).
За даними спектральних карт та 1х оцшки визначено дтянку вогнищевого ураження з максимальним тдвищенням рiвня холiну (Cho). В ш-шiй частинi новоутворення виявлений лактат як ознака некрозу тканини. Зона СТБ визначена з використанням отримано: шформаци. За даними пс-толопчного дослiдження дiагностова-на мультиформна глюбластома.
В iншому спостереженш за даними стандартних методiв нейровЬ зуалiзацií дiагностоване вогнищеве ураження тiм'яноí частки в проекцií юркових центрiв руху (рис. 6, А, Б).
З метою передоперацшноТ дiагностики проведена МРТ з парамагнетиком. Проте, за результатами до-слiдження додатковi данi не отриманi. Призначене проведення МР-спектроскопи.
За результатами багатовоксельноТ спектроскопп контралатеральних дiлянок головного мозку отрима-ний спектр, що вiдповiдав референтним значенням (рис. 6, В). У найбтьш злояюсних дiлянках пухлини виявлене значне тдвищення рiвня Cho (рис. 6, Е). Метаболiчне картування спектра дозволило оцшити спектральнi пiки та вмют Cho, що вiдповiдало найбтьш злояюснш частинi пухлини (рис. 6, Г, Д, Е).
i • j
¿Шь А
tD 1
o jr у
bJm^- fi
Рис. 4. Хворий Б., 44 рокiв. МРТ з парамагнетиком (А) та ОФЕКТ (Б). Обчислеш зона та траекторiя серiйноí СТБ.
Рис. 5. Хворий Б., 39 роюв. Планування зони бюпси за даними МРТ (А), КТ (Б) та МР-спектроскопи (в).
За результатами морфолопчного дослщження дiагностована анаплас-тична астроцитома.
При використант перфузiйноí комп'ютерноТ томографи значну увагу придiляли показникам кровотоку вщповщно до побудованих перфузшних карт. Зони вогнищевого ураження з ознаками пперперфузи завжди брали до уваги тд час про-ведення «таргетингу». Наводимо спостереження, в якому дан пер-фузiйноí КТ мали виршальне зна-чення у плануванн СТБ (рис. 7).
За даними дооперацшних ме-тодiв нейровiзуалiзацií, дiагносто-ване множинне вогнищеве ураження головного мозку: правоí лобово-скронево!' та лiвоí ^м'яно-скро-нево-парастовбуровоí д^янок в проекцií трикутника бiчного шлу-ночка (рис 7). Вогнище ураження штенсивно однорiдно накопичувало контрастну речовину, що свiдчило про виражений неоанпогенез. Ди-ференцiйний дiагноз проводили вщ метастатичного ураження, мульти-фокального росту глiальноí пухли-ни, запального процесу. За даними перфузiйноí КТ, виявлеш ознаки гiперперфузií у виглядi тдвищення рiвня CBV (cerebral blood volume, середнш об'ем кровi) та MTT (mean transit time, середнiй час транзиту кровО в обох вузлах (рис. 8, А, Б). Проте, поверхнево розташований вузол (Б) ми не розглядали як об'ект СТБ. Наступним етапом оцшювали розподт та рiвень пiдвищеного кровотоку в межах вузла в лiвiй пiвкулi великого мозку.
За даними перфузшних карт встановлено, що показники кровотоку в центральнш частит вог-нища ураження були меншi, шж периферiйнi. Отримана iнформацiя взята до уваги тд час планування зони та особливо траектори бiопсií. Якщо б не зважали на ц данi, бiопсiю здiйснили б з центральноí частини вогнища, без пе-риферiйних дiлянок новоутворення. Отже, проведено багаторiвневу СТБ. За висновком морфолопчного до-
ГЛШ EsHSj [Д______
Рис. 6. Хворий Б., 40 роюв. МРТ Т1 i Т2 ЗЗ (А, Б), МР-спектроскотя (В-Е).
слiдження встановлений дiагноз В-клiтинноí неходж-кiнськоí лiмфоми. В бюптат з центральних вiддiлiв пухлини вщзначеш некротизованi тканини.
Рис. 7. Хворий К., 51 року. МРТ. Багатовогнищеве ураження головного мозку
Рис. 8. Хворий К, 51 року. Мультимодальна оцшка дооперцшних штраскотчних (нейровiзуалiзуючих) методiв. Перфузшна КТ та побудованi перфузiйнi карти для вогнищевого ураження лiвоï (А) та право: (Б) пiвкуль великого мозку.
з такою при застосуванш стандартних методiв при визначеннi оптимально' мЬ шенi СТБ е достовiрною. Використання додаткових дiагностичних методiв сутте-во впливае на дiагностичну шформатившсть.
Висновки. 1. Оптималь-ний дiагностичний алгоритм до операцiï мае включати стандартнi МСКТ та МРТ з контрастним тдсиленням, МР-спектроскопiю, емiсiйну томографа та перфузiйну комп'ютерну томографiю.
2. Використання муль-тимодального дiагностич-ного тдходу достовiрно впливае на дiагностичну iнформативнiсть, оптимiзуе iндивiдуалiзований «тарге-тинг» на етапi планування СТБ.
3.Застосування муль-тимодально!' технологiï спри-яе тдвищенню дiагностичноï iнформативностi СТБ при вогнищевих ураженнях головного мозку.
Таким чином, при використанш додаткових дiагностичних методiв тiльки у 2 спостереженнях при застосуванш даних емiсiйноï томографи вiдзначений негативний результат СТБ. При використанш даних перфузiйноï КТ та МР-спектроскопи дiагноз верифЬ кований в уах спостереженнях. Загалом шформатившсть СТБ при використанш додаткових методiв дiагностики становила 96,5%.
За даними статистичного аналiзу оцiнена до-стовiрнiсть рiзницi результатiв МРТ i КТ, що вико-ристовували тд час планування СТБ, дiагностична шформатившсть бюпси [10].
Достовiрнiсть рiзницi визначали за допомогою t-критерiю. Значення t=1,85 вiдповiдае вiрогiдностi безпомилкового прогнозу майже 95%. Вщповщно, розбiжностi при використанш МРТ i КТ шформатив-ност бiопсiï пiд час планування СТБ несуттев^ тобто, результати МРТ i МСКТ однаковою мiрою впливають на шформатившсть СТБ.
При використанш стандартних методiв нейровЬ зуалiзацiï МСКТ та МРТ з внутршньовенним тдси-ленням тд час планування оптимальноï зони СТБ (група А) дiагностична шформатившсть становила 90,5%, при використанш додаткових дiагностичних методiв (група Б) — 96,5%. Отже, рiзниця становила 6%. З метою статистичного тдтвердження бiльшоï значущостi додаткових методiв дiагностики тд час планування СТБ оцiнено достовiрнiсть рiзницi вщ-носних показникiв.
Отримано критерш достовiрностi рiзницi t=2,13, що вщповщае вiрогiдностi безпомилкового прогнозу понад 95%. Таким чином, вщмшшсть показниюв дiагностичноï iнформативностi при використанш додаткових методiв нейровiзуалiзацiï в порiвняннi
Список лiтератури
1. Validation of a method for automatic image fusion (Brain-LAB System) of CT data and (ll) C-methionine-PET data for stereotactic radiotherapy using a LINAC: First clinical experience / A.L. Grosu, R. Lachner, N. Wiedenmann, S. Star, R. Thamm, P. Kneschaurek, M. Schwaige, M. Molls, W.A. Weber // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. - 2003. - V.56, N5. - P.1450-1463.
2. Clinical applications of registration and fusion of multimodality
brain images from PET, SPECT, CT, and MRI / U. Pietrzyk, K. Herholz, A. Schuster, H.M. von Stockhause, H. LuchtH, W.D. Heiss // Eur. J. Radiol. - 1996. - V.21, N3. - P.174-182.
3. A Review of Multivariate Methods for Multimodal Fusion of Brain Imaging Data / J. Sui, T. Adali, Q. Yu, V.D. Calhoun // J. Neurosci. Methods. - 2012. - V.204, N1. - P.68-81.
4. Medical image registration / D.L.G. Hil, P.G. Batchelor, M. Holden, D.J. Hawkes // Phys. Med. Biol. - 2001. - V.46.
- P.1-45.
5. Розуменко В.Д. Применение мультимодальной нейронавигации в хирургии опухолей головного мозга / В.Д. Розуменко, А.В. Розуменко // Укр. нейрохiрург. журн.
- 2010. - №4. - С.51-57.
6. КлЫчш протоколи надання медичноТ допомоги за спе^альностями «нейрохiрургiя» та «дитяча нейрохiрурпя» // Укр. нейрохiрург. журн. - 2008. - №3.
- С.115-117.
7. Clinical MR spectroscopy: Techniques and applications / P.B.
Barker, A. Bizzi, N. De Stafano, R.P. Gullapalli, D.D.M. Lin.
- Cambridge: Univ. Press, 2010. - 274 p.
8. Horska A. Imaging of brain tumors: MR spectroscopy and metabolic imaging / A. Horska, P.B. Barker // Neuroimag. Clin. N. Am. - 2010. - V.20. - P.293-310.
9. Jain R. Perfusion CT imaging of brain tumors: an overview / R. Jain // Am. J. Neuroradiol. - 2011. - V.32, N9.
- P.1570-1577.
10. Мшцер О.П. Оброблення клЫчних i експериментальних даних у медицина навч. поабник / О.П. Мшцер, Ю.В. Вороненко, В.В. Власов. - К.: Вища шк., 2003. - 350 с.
Зинкевич Я.П.1, Розуменко В.Д.2, Чувашова О.Ю.3, Малышева Т.А.4, Розуменко А.В.2, Макеев С.С.5, Цымбалюк В.И.6
1 Центр общей нейрохирургии, Клиническая больница «Феофания», Киев, Украина
2 Отделение внутримозговых опухолей, Институт нейрохирургии им. акад. А.П. Ромоданова НАМН Украины, Киев, Украина
3 Отделение нейрорадиологии и радионейрохирургии, Институт нейрохирургии им. акад. А.П. Ромоданова НАМН Украины, Киев, Украина
4 Отдел нейропатоморфологии, Институт нейрохирургии им. акад. А.П. Ромоданова НАМН Украины, Киев, Украина
5 Отделение радионуклидной диагностики, Институт нейрохирургии им. акад. А.П. Ромоданова НАМН Украины, Киев, Украина
6 Отделение восстановительной нейрохирургии, Институт нейрохирургии им. акад. А.П. Ромоданова НАМН Украины, Киев, Украина
Повышение диагностической информативности стереотаксической биопсии путем применения технологии совмещения мультимодальных изображений при очаговых поражениях головного мозга
Цель. Разработка и клиническая апробация эффективной технологии совмещения мультимодальных изображений и использования дополнительных методов нейровизуализации в целях дифференциальной диагностики, расчета координат и траектории стереотаксической биопсии (СТБ), вычисления оптимального «таргетного» участка очага, повышение диагностической информативности СТБ. Материалы и методы. В исследование включены 339 больных с очаговым поражением головного мозга. Стереотаксические вмешательства проводили с использованием стереотаксической системы CRW Radionics с программным обеспечением StereoFusion, StereoPlan (Radionics) для расчета координат. Статистический анализ полученных данных проведен с использованием непараметрических методов. Результаты. Планирование СТБ до операции проводили путем наложения (совмещения) МСКТ- и МРТ-изображений для максимальной информативности диагностики. МРТ - МСКТ сопоставление изображений использовано у 282 (83,2%) больных (группа А), сопоставление мультимодальных изображений (эмиссионная компьютерная томография, МР-спектроскопия и МСКТ-перфузия) — у 57 (16,8%) (группа Б).
Выводы. Оптимальный диагностический алгоритм должен включать стандартные МСКТ и МРТ методы с контрастным усилением, МР-спектроскопию, эмиссионную томографию и перфузионную компьютерную томографию.
Применение мультимодальной технологии способствовало повышению диагностической информативности СТБ при очаговых поражениях головного мозга.
Ключевые слова: очаговое поражение головного мозга, диагностика, мультимодальный подход, стереотаксическая биопсия, МР-спектроскопия, перфузионная компьютерная томография, ОФЭКТ.
Укр. нейрохiрург. журн. — 2014. — №4. — С. 71-77.
Поступила в редакцию 17.08.14. Принята к публикации 19.09.14
Адрес для переписки: Зинкевич Ярослав Павлович, Центр общей нейрохирургии, Клиническая больница «Феофания», ул. Академика Заболотного, 21, Киев, Украина, 03680, e-mail: [email protected]
Zinkevych Ya.P.1, Rozumenko V.D.2, Chuvashova O.Yu.3, Malysheva T.A.4, Rozumenko A.V.2, Makeyev S.S.5, Tsimbaliuk V.I.6
1 Centre of General Neurosurgery, Clinical Hospital «Feofaniya», Kyiv, Ukraine
2 Department of Intracerebral Tumors, Institute of Neurosurgery named after acad. A.P. Romodanov, NAMS of Ukraine, Kyiv, Ukraine
3 Department of Neuroradiology and Radioneurosurgery, Institute of Neurosurgery named after acad. A.P. Romodanov, NAMS of Ukraine, Kyiv, Ukraine
4 Department of Neuropathomorphology, Institute of Neurosurgery named after acad. A.P. Romodanov, NAMS of Ukraine, Kyiv, Ukraine
5 Nuclear Medicine Department, Institute of Neurosurgery named after acad. A.P. Romodanov, NAMS of Ukraine, Kyiv, Ukraine
6 Department of Restorative Neurosurgery, Institute of Neurosurgery named after acad. A.P. Romodanov, NAMS of Ukraine, Kyiv, Ukraine
Improving diagnostic informative of stereotactic biopsy through technology of combining multimodal imaging at focal brain lesions
Purpose. Developing and clinical testing of effective technology of multimodal images combining and use of additional neuroimaging methods for differentiated diagnostics, coordinates determination and trajectories for stereotactic biopsy (STB), optimal target zone, STB diagnostic informative increasing.
Materials and methods. 339 patients with focal brain lesions were included in our study. Stereotactic intervention was performed using stereotactic system CRW Radionics with software StereoFusion, StereoPlan (Radionics) for coordinates calculation. Statistical analysis of the data was performed using nonparametric methods.
Results. STB planning before operation was done by MSCT and MRI fusion for maximum information content of diagnostics. MRI and MSCT images fusion was done in 282 (83.2%) cases (group A), multimodal images comparison (emission computed tomography, MRI-spectroscopy and MSCT-perfusion) — in 57 (16.8%) patients (group B).
Conclusions. Optimal diagnostic algorithm should include standard MSCT and MRI with contrast enhancement, MR-spectroscopy, emission tomography and computed tomography perfusion. Multimodal technology improved STB diagnostic informative at focal brain lesion.
Key words: focal brain lesions, diagnostic, multimodal approach, stereotactic biopsy, MR-spectroscopy, perfusion computed tomography, SPECT. Ukr Neyrokhir Zh. 2014; 4: 71-7.
Received, August 17, 2014. Accepted, September 19, 2014.
Address for correspondence: Yaroslav Zinkevych, Center of Neurosurgery, Clinical Hospital «Feofaniya», Zabolotnogo St., 21, Kiev, Ukraine, 03680, e-mail: [email protected]
