Винахід відноситься до медицини, точніше до онкології, і може знайти застосування в діагностиці та лікуванні захворювань головного мозку (ГМ).
Об'ємні освіти ГМ - пухлини (доброякісні та злоякісні), аневризми та інші види найбільш часто зустрічаються в працездатному віці - 30-40 років, нерідко призводячи до інвалідизації і загибелі хворих.
Особливо важкі наслідки мають злоякісні пухлини. Тому питання своєчасної диференційної діагностики об'ємних утворень ГМ, визначення продовженого росту злоякісних пухлин, а також оцінка ефективності їх лікування є вкрай актуальними.
В даний час критеріями оцінки характеру об'ємних утворень ГМ є клінічна картина, наявність застійних явищ на очному дні, рентгенологічні зміни в кістках черепа, пов'язаних з підвищеним внутрішньочерепним тиском, дані ЕЕГ про патологічної активності мозку. Ці дані надають лише непряму неспецифічну інформацію про наявність об'ємного утворення.
Для уточнення діагнозу використовується контрастна рентгеноангіографія, за допомогою якої вдається локалізувати і верифікувати освіти судинного характеру, такі як аневризми, пухлини з високою васкуляризацией, наприклад менінгіоми. Однак застосування ангіографії пов'язано з інвазивним судинним втручанням, введенням контрастних речовин, високим ризиком розвитку ускладнень, і в ряді випадків недостатньо ефективно.
Широке застосування в діагностиці об'ємних утворень знайшли нові методи променевої діагностики, такі як КТ, МРТ. Ці методи дозволяють проводити диференційну діагностику об'ємних утворень головного мозку, однак в зв'язку з низькою контрастністю тканини ГМ як органу, діагностика грунтується на непрямих ознаках, пов'язаних з морфологічними змінами тканини. Так, КТ дає анатомічну інформацію лише про морфологічні особливості досліджуваного об'єкта, і при цьому володіє високою променевим навантаженням. Складнощі при КТ і МР-томографії виникають через наявність морфологічних змін або металевих предметів (танталових скріпок, необхідних при оперативному лікуванні) в післяопераційній зоні, що ускладнюють діагностику продовженого росту, рецидивів пухлин.
Жоден з перерахованих методів не дає можливості оцінки біологічної природи об'ємних утворень, а біопсія ГМ завжди утруднена через високого ризику розвитку ускладнень і тяжкості процедури.
Останнім часом для диференціальної діагностики злоякісних і доброякісних пухлин ГМ стали використовувати методи радіонуклідної діагностики, в тому числі позитронну емісійну томографію (ПЕТ) з 11 C-L-метіонін [1]. Цей метод дає можливість ідентифікації і диференційної діагностики пухлин і непухлинних утворень, проте не дозволяє визначати їх природу, оскільки 11 C-L-метіонін активно накопичується також в запальних вогнищах і залізистих органах, що різко ускладнює інтерпретацію даних, знижує діагностичну точність ПЕТ з цим РФП.
Таким чином, за допомогою цього методу вдається провести диференціальну діагностику злоякісних і доброякісних утворень головного мозку. Разом з тим, використання цього способу пов'язано з досить великою променевим навантаженням на пацієнта в зв'язку з тривалим періодом напіврозпаду 18 F-ФДГ (109 хв). Особливо велика променеве навантаження при необхідності проведення неодноразових ПЕТ-досліджень.
Технічний результат винаходу полягає в зниженні променевого навантаження на пацієнта при збереженні діагностичної точності.
РФП 11 C-бутират натрію розроблений в ЦНІРРІ і вперше запропонований для позитронної емісійної томографії в якості діагностичного засобу [3]. Цей препарат відноситься до жирних кислот, які застосовуються головним чином для досліджень міокарда. На основі експериментальних досліджень 11 C-бутирата натрію в ЦНІРРІ раніше було встановлено, що препарат проникає через гематоенцефалічний бар'єр і накопичується в тканині ГМ щурів [3].
Результати цих досліджень дозволили нам використовувати 11 C-бутират натрію для диференціальної діагностики захворювань ГМ, а саме - злоякісних пухлин, доброякісних утворень. Причому використання 11 C-бутирата натрію дозволяє знизити променеве навантаження на пацієнта не менше ніж в 5 разів у порівнянні з широко вживаними РФП 18 F-ФДГ, за рахунок більш короткого періоду напіврозпаду вуглецю-11 (11 C), рівного 20 хв.
Необхідність виконання позитронної томографії через 5-6 хвилин після внутрішньовенного введення 11 C-бутирата натрію пояснюється тим, що як нами показано, саме в цей час накопичення його в тканини ГМ досягає максимуму і досить для проведення дослідження, а в більш пізні терміни дослідження неможливо з -за короткого фізичного напіврозпаду вуглецю-11 і мінімальної тривалості дослідження 15 хвилин, необхідної для збору статистично достовірної інформації.
Діагностична доза 11 C-бутирата натрію, рівна 250-400 МБк, знайдена нами дослідним шляхом.
Суть методу пояснюється наступними прикладами.
Приклад 1. Пацієнтка Ц. 1949 року народження, історія хвороби N 8586-С, надійшла в клініку ЦНІРРІ 09.04.98 р з діагнозом об'ємне утворення мостомозочкового кута зліва.
З анамнезу: хвора близько 1 року, турбували наростаючі головні болі, запаморочення, порушення координації, зниження слуху на ліве вухо, оніміння лівої половини обличчя, асиметрія особи, осиплість голосу.
При КТ 13.02.98 р виконаної амбулаторно, виявлено об'ємне утворення лівого мостомозочкового кута неясної етіології.
12.03.98 р хворий була виконана МРТ: об'ємне утворення лівого мостомозочкового кута неясної етіології з компресією стовбура мозку.
06.04.98 р була госпіталізована в нейрохірургічне відділення лікарні N 2, де обстеження хворої було продовжено.
Окуліст: застійні диски на очному дні з двох сторін.
ЕЕГ від 08.04.98 р ознаки грубої дисфункції стовбурових структур мозку, мезо-діенцефального рівня з вторинним включенням в процесі медіобазальних скроневих утворень лівої півкулі.
Для уточнення характеру об'ємного процесу ГМ хвора була направлена в ЦНІРРІ для проведення ПЕТ-дослідження.
ПЕТ-дослідження головного мозку від 09.04.98 р було виконано в статичному режимі через 5 хвилин після внутрішньовенного введення 250 МБк 11 C-бутирата натрію і тривало 15 хвилин. На серії томосцінтіграмм головного мозку в проекції мосто-мозочкового кута зліва визначався двосторонній неоднорідний вогнище патологічного підвищеного накопичення РФП, з чіткими контурами, овальної форми, розміром 41х30х29 мм. Накопичення РФП у вогнищі в 2,4 рази (на 140%) перевищувало накопичення його в білій речовині ГМ. Висновок: злоякісне новоутворення мостомозжечкового кута зліва. 22.04.98 р в нейрохірургічному відділенні лікарні N 2 хворий виконана операція тотального видалення пухлини підстави потиличної кістки зліва і задній грані скроневої піраміди зліва. Гістологічне заключення N 122121 від 17.05.98 р злоякісна шваннома. З урахуванням результатів ПЕТ, хворий був призначений курс променевої терапії.
Приклад 2. Хворий І. 1945 року народження, історія хвороби N 1180, вступив в клініку ЦНІРРІ 12.05.98 р з діагнозом гліобластома правої лобно-тім'яної частки для дообстеження і лікування.
21.09.96 року було прооперовано в НДІ нейрохірургії, де було виконано субтотальне видалення гліобластоми правих лобної та тім'яної часток.
14.04.98 року був повторно прооперували в НДІ нейрохірургії. Було виконано субтотальне видалення гліобластоми правих лобної та тім'яної часток. Діагноз був двічі верифицирован гістологічно при дослідженні інтраопераційного биоптата.
З 12.03.98 по 20.04.98 р в ЦНІРРІ хворий отримав курс гамма-терапію за методикою однопроменевого секторного гойдання на апараті "РОКУС-М" в сумарній дозі 50 Гр і курс поліхіміотерапії.
Повторно надійшов в ЦНІРРІ 12.05.98 р зв'язку з погіршенням: при надходженні стан середньої тяжкості, скарги на почастішання епілептичних припадків, сильні головні болі. З метою виключення продовженого росту пухлини хворому проведено комплексне обстеження: МРТ від 15.05.98 р дані про продовженій зростанні пухлини непереконливі, об'ємне утворення задніх відділів правої лобної ділянки округлої форми 40 мм в діаметрі, добре відмежоване від навколишньої речовини головного мозку, оточене зоною виражених перифокальних змін з наявністю перифокальною кісти.
20.05.98 р з метою виключення продовженого росту злоякісної пухлини і корекції лікування, пацієнту була проведена позитронна емісійна томографія. ПЕТ виконана в статичному режимі через 5 хвилин після внутрішньовенного введення 300 МБк 11 C-бутират натрію і тривало 15 хвилин. На серії томосцінтіграмм головного мозку в післяопераційній зоні в області правої лобно-тім'яної частки виявлено вогнище патологічного підвищеного накопичення, РФП неправильної овальної форми з чіткими контурами, розміром 35х30х38 мм. Накопичення РФП у вогнищі було в 3 рази (на 200%) вище, ніж в білій речовині ГМ. Наперед від пухлини розташований осередок патологічного зниженого накопичення препарату, розмірами 40х35х38 мм. Накопичення у вогнищі в 4 рази (на 300%) нижче, ніж в білій речовині ГМ. Висновок ПЕТ: продовжений ріст злоякісної пухлини лобно-тім'яної частки справа, післяопераційна кіста в глибоких відділах тім'яної і лобової часток головного мозку справа.
Паралельно 28.05.98 р хворому було виконано ПЕТ-дослідження ГМ з РФП 18 F-ФДГ. ПЕТ виконана в статичному режимі через 40 хвилин після внутрішньовенного введення 290 МБк 18 F-ФДГ і тривало 20 хвилин. Висновок ПЕТ: на серії томосцінтіграмм головного мозку в ділянці правої лобно-тім'яної частки в проекції післяопераційної зони, виявлено вогнище патологічного підвищеного накопичення РФП неправильної форми з чіткими контурами, розміром 35х30х37 мм. Накопичення РФП у вогнищі в 2,6 рази (на 160%) вище, ніж в білій речовині ГМ. Інших вогнищевих змін в ГМ не виявлено. Висновок: продовжений ріст злоякісної пухлини в правій тім'яній ділянці головного мозку.
За результатами проведеного обстеження хворому проведена корекція променевого лікування і хіміотерапії.
Приклад 3. Хворий Ф. 1957 року народження, історія хвороби N 1243, вступив в ЦНІРРІ 20.05.98 р з діагнозом об'ємне утворення задніх відділів правої лобної ділянки ГМ неясної етіології.
Огляд окуліста - без патології, ЕЕГ: дифузні явища роздратування, що переважають в правій лобно-скроневої області, ирритация скроневої частки справа.
Огляд невропатолога: епілептичний синдром, ністагм, лівостороння пірамідна недостатність, представлена сглаженностью носогубной складки, девіація мови вліво, двостороння стовбурова іррітаціонная симптоматика.
МРТ: об'ємне утворення задніх відділів правої лобної ділянки неясної етіології округлої форми, 45 мм в діаметрі, добре відмежоване від навколишньої речовини головного мозку, оточене зоною виражених перифокальних змін з наявністю перифокальною кісти.
З метою визначення характеру об'ємного утворення 26.05.98 р було проведено ПЕТ-дослідження. Введено 400 МБк з 11 C-бутират натрію, дослідження розпочато через 6 хвилин після його введення, тривалість ськана - 15 хвилин. На серії томосцінтіграмм головного мозку в ділянці правої тім'яної частки в проекції післяопераційної зони, виявлено вогнище патологічно підвищеного накопичення РФП, неправильної форми з чіткими контурами, розміром 25х35х20 мм. Ставлення накопичення РФП у вогнищі до білої речовини головного мозку одно 1,14 (на 14% вище). Висновок ПЕТ: доброякісне об'ємне утворення в правій тім'яній ділянці.
05.06.98 р пацієнт був прооперований: парціальний видалення пухлини правої лобно-тім'яної частки ГМ. За даними гістологічного дослідження біоптату, отриманого интраоперационно: доброякісна пухлина - олігоастроцітома.
На момент амбулаторного огляду 30.09.98 року стан хворого задовільний, додаткових скарг не з'явилося.
До теперішнього часу пропонованим способом обстеження 24 пацієнта з об'ємними утвореннями ГМ. З них у 15 хворих виявлено злоякісні пухлини головного мозку різних локалізацій, а у 9 хворих - об'ємні утворення доброякісного характеру.
Пропонований спосіб діагностики в порівнянні з відомими має ряд істотних переваг: 1. Спосіб забезпечення диференціальну діагностику об'ємних утворень ГМ при значному зниженні променевого навантаження на пацієнта в порівнянні зі способом-прототипом.
2. Використання способу пов'язано з меншими економічними витратами, оскільки синтез 11 C-бутирата натрію, на відміну від 18 F-ФДГ, не вимагає використання дорогих реактивів, а обладнання для його виробництва, створене в Росії, є простим і доступним.
Метод розроблений в ПЕТ-відділенні ЦНІРРІ і пройшов клінічну апробацію у 24 хворих з позитивним результатом.
3. Рішення про видачу патенту від 20.03.98 року по заявці N 97118335/14 з пріоритетом від 13.11.97 р
Винахід відноситься до засобів неруйнівного контролю і може використовуватися для томографічного дослідження об'єктів і медичної діагностики при різних захворюваннях людини, а також для лікування ряду захворювань і контролю внутрішніх температурних градієнтів в процесі гіпертермії
Винахід відноситься до лазерної медичної діагностики, зокрема до препаратів, призначених для збільшення контрастності внутрішньої структури біологічних об'єктів при побудові оптичного зображення методами лазерної томографії
Винахід відноситься до медичної техніки, зокрема, до пристроїв для ультразвукової ехолокації внутрішніх органів, і призначене для використання в системах медичного контролю при виявленні змін плода в дородовий період
Винахід відноситься до медичної ультразвукової діагностичної апаратури, більш конкретно, до спеціалізованих ультразвуковим томографічних пристроїв, призначених для дослідження і ранньої діагностики захворювань грудної залози