Введение к работе
Актуальность исследования
Воспалительные и, особенно, опухолевые заболевания представляют собой чрезвычайно важную медико-социальную проблему ввиду высокой инвалидизации и летальности пациентов, включая лиц трудоспособного во:;раста (Andersen М.М. et al., 1995; World Cancer Report, 2003; Chen J.G. et al., 2006; Zatonski W. et al., 2006; Павлов Ю.И. и др., 2007). Вместе с тем, диагностика и дифференцирование воспалительных и неопластических процессов, несмотря на внедрение в клиническую практику новых диагностических технологий, остается актуальной и по сей день (Федорова О.С. и др., 2006; Sugae S. et al., 2008; Скворцова ТЛО. и др., 2011). Необходимость в индикации и дифференцировании данных процессов возникает уже на этапе первичного исследования больных, еще до начала проведения соответствующего лечения. Однако наиболее остро вопрос о наличии рецидива опухоли или-манифестации воспалительного процесса, осложняющего ход лечения, стоит в случаях пациентов, перенесших радикальное удаление первичной опухоли и/или подвергшихся лучевой или полихимиотерапии (Phelps М.Е. et at., 2000;.Smeets P. et al., 2010; Tan H. et al., 2011). Зачастую ситуация усугубляется недостаточной информативностью инвазивиых (пупкционных) методов исследования, поскольку корректно локализовать границы патологических изменений на основании клинических данных и провести забор материала не всегда возможно.
Особая роль в диагностике данных патологических состояний отводится методам медицинской визуализации, позволяющим определять наличие, выраженность и распространенность воспалительных и опухолевых процессов. В то же время, лучевые методы, такие как рентгенография, УЗИ, КТ и МРТ, позволяя хорошо визуализировать структурно-топические изменения, не всегда дают возможность однозначно высказаться о природе нгйденной патологии. Проблематичной остается лучевая диагностика опухолевых и воспалительных процессов на фоне послеоперационных изменений, особенно при использовании металлоконструкций, значительно ограничивающих возможности большинства методов медицинской визуализации. Поэтому востребованы разработки лучевых методик, позволяющих эффективно решать проблему диагностики и дифференциальной диагностики воспалительных и опухолевых процессов.
Немаловажное значение в диагностике воспалите! ьных и опухолевых процессов различных локализаций имеют методы ядерной медицины (Prandini N. et al., 2006; Kratochwil С. et al., 2007; Golthardt M. et al., 2010). Для диагностики и дифференцирования опухолевых и воспалительных поражений часто используется сцинтиграфия с туморотропными радиофармацевтическими препаратами (РФП) или радионуклидными маркерами воспаления. «Золотым стандартом» диагностики воспалительных процессов является сцинтиграфия с мечеными лейкоцитами, относящаяся к специфическим методикам индикации воспаления (Rennen Н. et al., 2001; Завадовская В.Д. и др., 2011). Приближается к ней сцинтиграфия с мечеными моноклоиальными иммуноглобулинами, медиаторами воспаления, антителами к молекулам Е-селектина и антибиотиками. Однако данные методики, как правило, сложны и трудоемки. Неспецифические методы индикации воспалительных процессов, обладая более низкими диагностическими воз\ожностями (особенно специфичностью), более удобны и просты при использовании в клинической
практике. Вместе с тем, они не позволяют надежно дифференцировать воспалительные и опухолевые процессы (например, при использовании сцинтиграфии с б7Са-цитратом, 99тТс-МИБИ), и в этом их существенный недостаток.
Среди наиболее распространенных специфических методик индикации опухолей наибольшей диагностической эффективностью обладают радиоиммуносцинтиграфия (Britten К.Е. etal., 1998; ZhangZ. et al., 2006; Yao Y.F. et al., 2007) и сцинтиграфия с мечеными аналогами соматостатина (Hatzipantelis Е. et al., 2010; Karathanos Е. et al. 2010). Однако данные методики не предназначены для индикации очагов воспаления и при отсутствии гиперфиксации индикатора в зоне интереса позволяют судить об их наличии лишь косвенно. Кроме того, специфические методики индикации опухолевых процессов в силу высокой себестоимости пока не нашли в России широкого применения. Аналогична ситуация с недоступной в практической медицине ПЭТ, позволяющей не только надежно диагностировать, но и высокоэффективно дифференцировать опухолевые и воспалительные поражения (Федорова О.С. и др., 2006; Peng Z.M. et al., 2007; Sugae S. et al., 2008; Fedorova O. et al., 2009; Скворцова Т.Ю. и др. 2011). Этим объясняется поиск более простых, доступных, но, вместе с тем, эффективных сцинтиграфических методов дифференциальной диагностики опухолевых и воспалительных процессов.
В иностранной литературе широко представлены результаты исследования Т1-хлорида, как неспецифического маркера опухолевых процессов различных локализаций (Sugawara Y. et al., 2005; McCarville M. et al., 2007; Такі J. et al., 2008; Sugae S. et al., 2008; Yu Y.H. et al., 2008; Yamamoto Y. et al., 2011). В наших предыдущих исследованиях |99Т1-хлорид отечественного производства, более доступный и менее дорогой аналог 20,Т1-хлорида, показал себя как перспективный РФП для индикации очагов воспаления (ЬСуражов А.П. и др., 2005; Завадовская В.Д. и др., 2008). По данным зарубежных исследований с помощью сцинтиграфии с Т1-хлоридом возможно дифференцировать опухолевые и неопухолевые поражения различных локализаций путем оценки количественных сцинтиграфических величин и, прежде всего, индекса ретенции РФП, отражающего динамику аккумуляции данного маркера в патологическом очаге (Suga К. et al., 1994). Однако в других иностранных публикациях в силу тех или иных причин указывается на проблематичность дифференцирования опухолевых и воспалительных процессов определенных локализаций - опорно-двигательного аппарата (Koyama М., 1995;. Sugawara Y. et al., 2005) или легких (Yu Y.H. et al., 2008). Кроме этого, во многих иностранных работах не учитываются такие потенциально важные для дифференциальной диагностики визуальные признаки как структура очага гиперфиксации РФП, характер контуров и их изменение в динамике, а также геометрическая форма. До конца не изучены причины ошибок сцинтиграфической визуализации опухолевых процессов и их дифференцирования с воспалительными при проведении сцинтиграфии с 20|Т1-хлоридом, не предложены пути их устранения. Также не учитываются фармакокинетические особенности воспалительных и опухолевых процессов, влияющие на индекс ретенции Tl-хлорида, что снижает эффективность их дифференцирования. Противоречивы данные о диагностических и дифференциально-диагностических возможностях сцинтиграфии с 20|Т1-хлоридом по сравнению с другими методами медицинской визуализации, и, прежде всего, сцинтиграфией с неспецифическими
туморотропными РФП (Yamamoto Y. et at., 2001; Aktolun С et al, 1995; Ragheb A.M. et al., 1995). Поэтому следует признать, что диагностические и дифференциально-диагностические возможности сцинтиграфии с 201Т1-хлоридом (а, тем более, с ТІ-хлоридом) в индикации и дифференциальной диагностике воспалительных и опухолевых процессов различных локализаций до конца не изучены, а единого эффективного методологического подхода к оценке ее результатов не существует.
Цель исследования: разработать новые методологические подходы для повышения эффективности диагностики и дифференциальной диагностики воспалительных и опухолевых процессов различных локализаций путем оптимизации оценки результатов сцинтиграфии с '"ТІ-хлоридом.
Задачи исследования:
-
Определить и в систематизированном виде изложить сцинтиграфическую семиотику воспалительных и опухолевых процессов при использовании сцинтиграфии с |99Т1-хлоридом.
-
Разработать сцинтиграфические дифференциально-диагностические критерии воспалительных и опухолевых процессов при использовании сцинтиграфии с 199Т1-хлоридом. (
-
Выявить особенности неспецифической индикации и дифференциальной диагностики воспалительных и опухолевых процессов при использовании сцинтиграфии с |99Т1-хлоридом в зависимости от их локализации.
-
Оценить в сравнительном аспекте диагностическую информативность сцинтиграфии с неспецифическими маркерами воспалительных и опухолевых процессов - '99Т1-хлоридом, 99тТс-МИБИ и б7Оа-цитратом.
-
Определить особенности сцинтиграфической визуализации опухолей опорно-двигательного аппарата в зависимости от их гистиогипа и сопоставить количественные показатели сцинтиграфии с '"ТІ-хлоридом с лабораторными признаками активности воспалительных и опухолевых процессов и степенью гистопатологической дифференцировки новообразований опорно-двигательного аппарата.
Наушая новизна
Впервые на репрезентативном клиническом материале систематизирована сииптиграфическая семиотика воспалительных и опухолевых процессов различных локализаций при использовании сцинтиграфии с '99Т1-хлоридом. Выделены очаговый и диффузный типы визуализации воспалительных процессов опорно-дпигательного аппарата, позитивный, негативный и сметанный - опухолевых, учет которых повышает диагностическую эффективность неспецифической индикации и дифференцирования изучаемых процессов.
Впервые сцинтиграфии с |99Т1-хлоридом использована для
дифференцирования воспалительных и опухолевых процессов различных локализаций по величине количественного сцинтиграфк ческого критерия -относительного индекса ретенции RI(relative)=RI+0,056(ER) при RI(relative)<0,990 для воспалительных процессов и RI(reIative)>0,990 - для опухолевых. Статистически обосновано диагностическое преимущество относительного индекса ретенции Rl(relative) в дифференцировании воспалительных и опухолевых
процессов различных локализаций над традиционно используемым индексом ретенции RI. Впервые разработаны и использованы сциптиграфические дифференциально-диагностические критерии воспалительных и опухолевых процессов опорно-двигательного аппарата, органов грудной клетки и прочих органов при выполнении сцинтиграфии с 199Т1-хлоридом.
Впервые показана возможность дифференцирования воспалительных процессов опорно-двигательного аппарата от состояний, не связанных с бактериальным воспалением, по величине относительного индекса ретенции RI(relative)=R[+0,146(ER) при использовании граничного значения RI(relative)>0,992.,
Впервые представлены результаты сравнительного анализа диагностической эффективности сцинтиграфии с неспецифическими маркерами воспаления и опухолей - |99Т1-хлоридом, 99шТс-МИБИ и "7Са-цитратом в зависимости от локализации изучаемых патологических процессов. Установлено, что сцинтиграфия с 199Т1-хлоридом, 99тТс-МИБИ и "ва-цитратом обладают равно высокой диагностической эффективностью в их неспецифической индикации.
Доказано статистически значимое диагностическое превосходство сцинтиграфии с ,99Т1-хлоридом над сцинтиграфией с 99тТс-МИБИ и 67Оа-цитратом в дифференцировании воспалительных и опухолевых процессов различных локализаций на основании использования разработанных сцинтиграфических дифференциально-диагностических критериев.
Научно-практическая значимость
Установлено, что сцинтиграфия с 199Т1-хлоридом является эффективной методикой индикации и дифференцирования воспалительных и опухолевых процессов различных локачизаций, включая первичные, рецидивные и метастатические новообразования, что обеспечивает их своевременную и раннюю диагностику, а также непосредственно влияет на выбор адекватных лечебных мероприятий. Показано, что сцинтиграфия с 199Т1-хлоридом может быть успешно использована для выявления и дифференциальной диагностики воспалительных и опухолевых процессов опорно-двигательного аппарата, в томі числе, у пациентов, перенесших радикальное удаление первичной опухоли с последующим эндопротезированием, исследование которых с помощью МРТ противопоказано, а КТ может быть недостаточно информативным вследствие артефактов от замещающих металлоконструкций. Высокая эффективность сцинтиграфии с |99Т1-хлоридом в дифференциальной диагностике воспалительных и опухолевых процессов органов грудной клетки, в дополнение к рентгенографии и КТ, способствует решению актуальной проблемы раннего выявления и идентификации патологических процессов данной локализации.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Сцинтиграфия с Т1-хлоридом обладает высокой чувствительностью неспецифической индикации воспалительных и опухолевых процессов различных локализаций, особенно опорно-двигательного аппарата, не отличаясь по данному показателю диагностической эффективности от сцинтиграфии с 99тТс-МИБИ и 67Оа-цитратом.
-
В основе дифференцирования опухолевых и воспалительных процессов различных локализаций с помощью сцинтиграфии с 199Т1-хлоридом лежит оценка
количественных сцинтиграфических показателей. Использование относительного индекса ретенции Rl(relative) позволяет проводить дифференцирование данных процессов, локализованных в пределах опорно-двигателыюго аппарата и органов грудной клетки, эффективнее, чем традиционно используемый индекс ретенции RI. Учет ецмнтиграфической семиотики опухолевых процессов опорно-двигательного аппарата позволяет улучшить индикацию и дифференцирование их с воспалительными при использовании сцинтиграфии с Т1-хлоридом. 3. Сцинтиграфия с 199Т1-хлоридом превосходит по диагностической эффективности сцинтитрафию с 99тТс-МИБИ и 67Са-цитратом в дифференцировании воспалительных и опухолевых процессов различных локализаций, особенно органов грудной клетки.
Внедрение результатов исследования
Разработанные в рамках диссертационной работы методические подходы оценки результатов сцинтиграфии с |99Т1-хлоридом в индикации и дифференциальной диагностике воспалительных и огухолевых процессов различных локализаций внедрены в клиническую работу отделения раднонуклвдной диагностики клиник ГБОУ ВПО СибГМУ Минздравсоцразвития России (г. Томск), отделения радионуклидной диагностики ФГБУ «НИИ онкологии» СО РАМН (г. Томск), отражены в лекциях, семинарах и практических занятиях со студентами, интернами, ординаторами, врачами-слушателями ГБОУ ВПО СибГМУ Минздравсоцразвития России (г. Томск).
По материалам диссертационной работы получено 3 патента Российской Федерации на изобретение: «Способ дифференциальной диагностики неспецифических воспалительных процессов и злокачественных новообразований опорно-двигателыюго аппарата» (№2309677 от 10 ноября 2007); «Способ дифференциальной диагностики неспецифических воспалительных и злокачественных опухолевых процессов опорно-двигателыюго аппарата» (№2323685 от 10 мая 2008); «Способ дифференциальной диагностики неспецифических воспалительных процессов и злокачественных новообразований легких и средостения» (№2325116 от 27 мая 2008).
Апробация диссертации
Основные положения, отраженные в диссертационной работе, доложены, рассмотрены и обсуждены на региональных, всероссийских и зарубежных конференциях, конгрессах, форумах и симпозиумах: региональных конференциях «Достижения современной лучевой диагностики в клинической практике» (Томск,
2006, 2008), радиологическом форуме «Наука - клинике» (Санкт-Петербург, 2005),
всероссийских научно-практических конференциях «Актуальные вопросы лучевой
диагностики заболеваний костно-суставной системы» (Барнаул, 2005, 2007, 2011),
научной конференции «Новые технологии в ядерной медицине» (Санкт-Петербург,
2006), региональной научно-практической конференции «Создание современной
аппаратуры, технологий и радиофармпрепаратов для лучевой терапии и ядерной
медицины» (Томск, 2006), Невских радиологических форумах (Санкт-Петербург,
2007, 2009. 2011), Международной научно-практической конференции
«Медицинские и экологические эффекты ионизирующего излучения» (Томск,
2007), Первой межрегиональной научно-практической конференции с
международным участием (Иркутск, 2007), Всероссийских научных форумах
«Радиология 2007, 2008, 2009», III Евразийском радиологическом форуме (Астана, 2009), I региональном съезде врачей лучевой диагностике (Новосибирск, 2010), Европейских радиологических конгрессах ЕС11(Стамбул, 2005; Афины, 200б' Копенгаген, 2007; Опатия, 2008; Барселона, 2009; Мюнхен, 2009), Европейском конгрессе ядерной медицины EANM (Мюнхен, 2008), V международной научно-практической конференции, посвященной 10-летию создания Северского биофизического научного центра ФМБА России (Северск-Томск, 2010), научно-практической конференции «Актуальные проблемы ядерной медицины» (Санкт-Петербург, 2011).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 40 печатных работ, из них 11 в рецензируемых журналах, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России, 3 патента на изобретение РФ, 1 глава в монографии «Национальное руководство по радионуклидной диагностике» (2010).
Личный вклад автора. Дизайн исследования, постановка цели и задач диссертационной работы, методический подход к их выполнению разработаны лично автором. Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 332 страницах машинописного текста, включает введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты собственных исследований, заключение, выводы и практические рекомендации. Работа иллюстрирована 84 рисунками и 74 таблицами. Список используемой литературы содержит 422 источника, из которых 49 отечественных и 373 зарубежных.
