Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблема отека головного мозга
(ОМ) актуальна для современной нейрохирургии и
нейрорентгенолопш. Разработка и решение вопросов, связанных с
ней, требует интегрального подхода и совмещения усилий
специалистов разных направлений: врачей-практиков,
экспериментаторов, теоретиков.
Если раньше отек мозга можно было наблюдать только в экспериментальных условиях, во время операций или при изучении секционного материала, то с появлением вычислительных томографических методов: компьютерной томографии (КТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ) появилась возможность визуализировать зону отека in vivo [Корниенко В.Н.,Рушаков И.И., Цыб А.Ф.,1985]. Особенно информативен метод МРТ, поскольку в его основе лежит регистрация сигнала от протонов водорода а основным их источником при визуализации головного мозга является вода. При отеке мозга происходит "повышенное накопление воды тканями" [Бакай Л, Ли Д., 1969]. Метод МРТ не только констатирует повышенное содержание воды в ткани мозга, но и позволяет сделать предположения о характере накапливающейся жидкости: является ли она связанной с белками или свободно содержится в виде вакуолей [Barnes,D., et al., 1986]. Можно определить, какая фракция воды уходит из отека при дегидратации [Naruse S., et al. 1986]. Данные количественные характеристики можно получить при анализе спада поперечной и продольной намагниченности (МР-релаксометрии iv vivo). Однако, результаты, полученные данным методом, являются в основном экспериментальными и относятся к холодовому и ишемическому отеку.
Объективизация данных об ОМ, получаемых с помощью рутинных томографических программ МРТ, также важная проблема нейрорентгенолопш. Полуколичественное разделение отека на "выраженный" и "средний" явно не соответствует современному уровню исследований [Czernicki,Z. et al., 1990].
Отек мозга является неспецифической реакцией мозга на различные поражающие факторы: опухоли, ишемию, травму, воспаление. В рамках одного исследования проблема была сужена и соотнесена с нуждами нейрохирургической клиники. В частности, рассматривался перитуморальный отек мозга.
Важный вопрос в нейрорентгенологии состоит в
возможности разграничения внутримозговых опухолей и зон
перитуморального отека с целью планирования операции [Iwama,T.
et al., 1991 ]. Представляет значительный интерес оценка
эффективности проведения противоотечной терапии при
перитуморальном отеке. Неясен патогенез перитуморального отека при различных видах опухолей головного мозга. Не до конца понятны и сами изменения на тканевом, клеточном и ультрамикроскопическом уровне, происходящие при отеке [Квитницкий-Рыжев, 1988].
В соответствии с характером очерченных вопросов и с
учетом возможности применения МР-томографических
исследований в условиях нейрохирургического стационара определены цели и задачи предлагаемого исследования.
Цель и задачи исследования. Цель работы: изучение перитуморального отека головного мозга методом МРТ с использованием методов релаксометрии in vivo, привлечением данных модельных экспериментов на фантомах, разработка методов интегральной оценки отека головного мозга. Были опредлены следующиие задачи исследования:
1. С целью улучшения интерпритации данных МР-
релаксометрии in vivo разработать фантомы на основе агарозных
гелей, отражающие разделение воды на фракции свободной и
связанной воды, изучить особенности Т2 релаксации данных
бифазных систем.
-
Произвести изучение перитуморального отека головного мозга с помощью МР-релаксометрии. Проанализировать сходство и различие количественных характеристик Т2 релаксации для отека и внутримозговых опухолей.
-
Разработать метод интегральной количественной оценки выраженности отека головного мозга по данным рутинных исследований МРТ.
Научная новизна работы. Разработана технология
изготовления двухфазных агарозных гелей для имитирования релаксационных свойств ткани при МР-томографин.
Полученные экспериментальные данные на фантомах позволяют более полно интерпритировать результаты МР-релаксометрин in vivo. В частности, объяснить высокое содержание медленно релаксирующей фракции воды в отечной ткани и высказать предположение о смешанном характере
перитуморального отека головного мозга (внутри- внеклеточный).
На основе анализа данных по релаксометрии in vivo сделаны предположения об интратуморальном отеке в случае астроцитом низкой степени злокачественности, представляющие интерес для нейрорентгенологов и нейрохирургов. Эти результаты указывают на необходимость в более осторожном подходе при разграничении зон отека и диффузно -растущей внутримозговой опухоли.
Практическая ценность. Разработан метод оценки отека головного мозга на основе Т2-карт, который позволяет сравнивать степень выраженности отека для различных больных. Показана возможность применения данных методов для контроля результатов проведения противоотечной терапии. Данную технологию можно использовать в нейрорентгенологических отделениях, оснащенных MP-томографами. В натоящее время она внедрена в отделении нейрорентгенологии Института Нейрохирургии им. Н.Н.Бурденко, Москва.
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на заседании кафедры биофизики Российского Государственного Медицинского Университета (1995) и заседании расширенной проблемной комиссии "Биология и комплексное изучение внутримозговых опухолей головного мозга" Научно-Исследовательского Института Нейрохирургии имени академика Н.Н.Бурденко, РАМН (1995).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ. 1 статья находится в печати
Структура диссертации. Диссертация изложена на 140 страницах, состоит из введения, обзора литературы, методической части (материалы и методы), экспериментальной и клинической части (результаты и их обсуждение), заключения, выводов и списка цитируемой литературы. Список литературы содержит 108 ссылок. Иллюстративный материал представлен 17 рисунками и схемами, 9 таблицами.
