Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ОПУХОЛЕВЫХ ПОРАЖЕНИЙ ПОЗВОНОЧНИКА

Изобретение относится к медицине, к онкологии и может применяться для ранней диагностики опухолей позвонков.

Несмотря на имеющиеся достижения в диагностике опухолевых поражений позвоночника с использованием магнитно-резонансной томографии (МРТ), компьютерной томографии (КТ), радионуклидной сцинтиграфии ранняя диагностика опухолевых поражений позвонков далека от совершенства.

Необходимость своевременного лечения метастатической болезни позвоночника также требует ранней диагностики мелких метастазов, которые могут протекать «под маской» дегенеративно-дистрофических изменений позвоночника на фоне системного остеопороза (Н.В. Климова, А.А. Гаус. Дифференциальная диагностика мелких метастазов и дегенеративно-дистрофических изменений позвоночника при системном остеопорозе. Сибирский онкологический журнал, 2011. Приложение №2, с.38). Больной обращается к нейрохирургу только с появлением неврологического дефицита вследствие патологического перелома позвонка с компрессией невральных структур. В этих случаях выполнение миниинвазивного метода лечения - чрескожной пункционной вертебропластики - уже невозможно, а стабилизация позвоночника титановыми конструкциями допустима при одно- или двухуровневом поражении.

Известен "Способ рентгенодиагностики заболеваний позвоночника" (патент RU 2033084 C1, A61B 6/00), одной из целей которого являлось повышение точности рентгенодиагностики заболеваний и морфометрии позвоночника. В данном изобретении рентгенографию позвоночника производят с помощью узкого щелевидного пучка лучей, направленного перпендикулярно к пленке и объекту исследования, в процессе неравномерного движения излучателя вдоль продольной оси позвоночника или в процессе движения больного и фиксированной с ним кассеты с пленкой при неподвижном излучателе, а затем по полученным рентгенограммам выполняют оценку результатов исследования или морфометрию. Однако на сегодняшний день рентгенография полностью вытеснена рентгенокомпьютерной томографией.

Известно изобретение "Способ диагностики заболеваний позвоночника" (патент SU 1741312 A1, A61B 5/00), сущность которого заключается в приеме теплового радиоизмерения позвоночника перемещением контактной антенны вдоль него, преобразуя излучение в электрический сигнал. Полученное распределение температуры сравнивают с нормальным распределением температуры у здоровых людей и при определенных значениях диагностируют корешковый синдром, остеохондроз и опухоль. Однако при рассмотрении распределения температуры здоровых и больных людей достоверные различия получить сложно, кроме того, и сам метод не имеет широкого клинического применения, а оборудование для его осуществления не является доступным и не входит в перечень высокотехнологичного оборудования.

Известно изобретение "Способ диагностики опухолей костной системы" (RU 2454665 C1, G01N 33/49, опубл. 27.06.2012, бюл. №18), сущность которого в спектрофотометрическом определении в сыворотке крови больного количественного значения уровня белка неоптерина. При значениях выше 2,6 нг/мл до 7,0 нг/мл диагностируют доброкачественный опухолевый процесс, свыше 7,1 нг/мл - злокачественный. Недостатком метода является отсутствие возможности гистологической верификации процесса, и он не дает возможность определения локализации самой опухоли.

В изобретении «Способ дифференциальной диагностики множественной миеломы и метастазов рака в кости» (RU 2210773 C1, G01N 33/52, опубл. 20.08.2003) из невыявленного первичного очага по инфракрасной спектрофотометрии сыворотки крови с определением коэффициентов пропускания в девяти поддиапазонах инфракрасного спектра электромагнитного излучения в течение 1 минуты через 1 секунду высчитывают критерий Маханолобиса и при его значении менее 20 условных единиц диагностируют множественную миелому. При значении от 25,5 до 33,3 усл.ед. - метастазы рака из невыявленного первичного очага. Способ имеет недостаток также в отсутствии возможности верификации опухолевого поражения костей, особенно для метастазов рака при невыявленном первичном очаге.

Известно изобретение "Способ дифференциальной диагностики между костеобразующими и костномозговыми саркомами, гигантоклеточной опухолью и воспалительными заболеваниями длинных трубчатых костей" (RU 2215478 С2, A61B 8/00, опубл. 10.11.2003), которое предназначено для дифференциальной диагностики между костеобразующими и костномозговыми саркомами, гигантоклеточной опухолью и воспалительными заболеваниями длинных трубчатых костей. Суть его в выполнении полноразмерной рентгенографии пораженной конечности в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с последующим целенаправленным ультразвуковым сканированием пораженного сегмента. Данный метод неприменим для определения опухолевого поражения тел позвонков и тем более для дифференциальной диагностики их поражения, так как выполнить ультразвуковое сканирование тел позвонков с достоверной их оценкой невозможно. Кроме того, субъективная оценка ультразвуковой картины каждым специалистом снижает точность методики, метод также не позволяет выполнение верификации процесса.

В изобретении "Способ дифференциальной диагностики неспецифических воспалительных и злокачественных опухолевых процессов опорно-двигательного аппарата" (RU 2323685 C1, A61B 6/02, A61K 51/04, опубл. 10.05.2008, бюл. №13) авторы предложили повысить точность и информативность дифференциальной диагностики неспецифических воспалительных и злокачественных опухолевых процессов опорно-двигательного аппарата за счет расширенной качественной и количественной оценки сцинтиграфической картины. Проводят внутривенное введение 199 Tl-хлорида, последующую в раннюю фазу планарную сцинтиграфию через 20 минут, визуальное определение области повышенного накопления маркера, количественную его оценку в раннюю фазу исследования (ER), проведение дополнительной сцинтиграфии в отсроченную фазу через 180 минут после инъекции 199 Tl-хлорида, и повторно визуализацию области повышенного накопления 199 Tl-хлорида, количественно определяют интенсивность его аккумуляции (DR), вычисляют индекс ретенции (RI), равный DR/ER, и при наличии двух из трех признаков: RI<0,047ER+0,979 в раннюю и отсроченную фазы исследования, большей четкости контуров участка гиперфиксации маркера в раннюю фазу исследования по сравнению с отсроченной, однородности структуры участка гиперфиксации маркера в отсроченную фазу исследования диагностируют неспецифический воспалительный процесс. А при наличии не менее двух из трех признаков, таких как RI>-0,047 ER+0,979 в раннюю и отсроченную фазы исследования, меньшей четкости контуров участка гиперфиксации маркера в раннюю фазу исследования по сравнению с отсроченной или существенно неизменной в зависимости от фазы исследования диагностируют злокачественный опухолевый процесс. Способ позволяет дифференцировать между неспецифическим воспалительным процессом и опухолевым, но он не дает возможности верифицировать процесс, и тем более в формуле данного метода отсутствует возможность получения биопсийного материала для верификации процесса.

Имеющиеся диагностические алгоритмы не улучшают ранней диагностики опухолевых поражений позвонков до появления у больного неврологического дефицита. Так, Е.Г. Педаченко и соавт. (Е.Г. Педаченко С.В. Кущаев, И.Л. Аветисян. Пункционная биопсия тел позвонков. Укр. мед. часопис, 5 (61) - IX/X, 2007, с.92-96) считают, что данные КТ наиболее достоверны при дифференциальной диагностике мелких пластических метастазов и дегенеративно-дистрофических изменений позвоночника, при этом контрастное усиление не повышает информативности исследования. А данные МРТ наиболее достоверны при дифференциальной диагностике мелких литических метастазов и очагов системного остеопороза в позвоночнике, при этом контрастное усиление значительно повышает информативность исследования. Но необходимым основанием для направления больного на КТ или МРТ является наличие определенных жалоб, а именно - болей в позвонках, снижение чувствительности (при компрессии дурального мешка и спинного мозга).

Диагностический алгоритм при патологических переломах позвонков, предложенный Д.С. Астапенковым (Д.С. Астапенков. Диагностическая тактика при патологических переломах позвонков. Травматология и ортопедия России. 4(54) - 2009 г., с.27-30), уже подразумевает наличие патологического перелома позвонка. Во всех случаях наличия опухолевого поражения позвонка показана пункционная или трепанбиопсия, выполняемая транспедикулярно, парапедикулярно, а в верхнегрудном отделе позвоночника целесообразно выполнение экстрапедикулярного латерального доступа к телам позвонков (А.В. Бабкин, А.И. Воронович, Л.А. Пашкевич, С.В. Макаревич, А.М. Петренко, А.Н. Мазуренко. Современные технологии хирургии опухолей позвоночника. // Материалы 3-го съезда онкологов и радиологов СНГ Минск, 2004 г., Том 2, с.267).

Пункционная биопсия (трепанобиопсия) под рентгенологическим контролем применяется с 1941 года для верификации опухолевого процесса в позвоночнике. Результаты чрескожной биопсии позвоночника зависят от характера костно-деструктивного процесса. При остеобластических поражениях отрицательные результаты получаются у 35% пациентов, при литических метастазах - у 15%. Это связано с тем, что при склеротическом поражении сложнее получить адекватный материал для верификации (Martin H.E., Ellis Е.В: // Biopsy by need lepuncture and aspiration AnnSurg - 1992: 139, - 19307).

Чрескожная биопсия входит в стандарт обследования пациентов с опухолевым поражением позвоночника, наибольший опыт применения чрескожной биопсии и позвоночника и вертебропластики имеется в РОНЦ РАМЫ (Алиев М.Д., Тепляков В.В., Каллистов В.Е., Валиев А.К., Карпенко В.Ю., Трапезников Н.Н. Современные подходы к хирургическому лечению метастазов злокачественных опухолей в кости // Практическая онкология: избранные лекции, Санкт-Петербург - 2004, с.738-748). Но несмотря на имеющиеся достижения ранняя диагностика и положительные результаты пункционной биопсии позвонков удаются далеко не всегда. А описанная Бабкиным и соавт. открытая транспедикулярная или экстрапедикулярная биопсия является более травматичной и инвазивной процедурой (А.В. Бабкин, А.И. Воронович, Л.А. Пашкевич, С.В. Макаревич, А.М. Петренко, А.Н. Мазуренко. Современные технологии хирургии опухолей позвоночника. // Материалы 3-го съезда онкологов и радиологов СНГ, Минск, 2004 г., Том 2, с.267).

Авторы Белых Е.В., Меньшикова Л.В., Михалевич И.М. предложили «Способ прогнозирования переломов кости у женщин, больных ревматоидным артритом» (RU 2261661 C1. A61B 10/00, A61B 6/00 (опубл. 10.10.2006 г., бюл. №28). Суть его состоит в определении минеральной плотности костной ткани в поясничном отделе позвоночника, шейке бедренной кости, выяснении из анамнеза жизни факторов риска переломов (продолжительность менопаузы, длительность и индекс тяжести заболевания, системные проявления ревматоидного артрита (РА), одиночество, доза и продолжительность приема глюкокортикостероидных препаратов (ГКС). Если нет фактора риска - значение признака - «0», есть - «1». После чего определяют прогностические значения по формулам:

F1=-38,72-7,27×X1+9,77×Х2+6,30×Х3+4,25×Х4+7,41×Х5+9,66×Х6+32,97×Х7+3,62×Х8+8,96×Х9+38,04×X10-0,55×X11-0,50×Х12;

F2=-5,41 4,32×X1+3,22×Х2+2,91×Х3+3,84×Х4+3,24×Х5+3,93×Х6+7,43×Х7+1,35×Х8+1,08×Х9+9,07×Х10-0,11×Х11-0,19×Х12, где X1 - возраст больной больше 45 лет, Х2 - постменопауза больше 5 лет, Х3 - длительность РА больше 10 лет, Х4 - индекс тяжести больше 5 баллов, Х5 - системные проявления РА, Х6 - одиночество, Х7 - прием ГКС больше 2 лет, Х8 - кумулятивная доза ГКС более 5000 мг, Х9 - минеральная плотность костной ткани в поясничном отделе позвоночника по Т-критерию меньше - 2,5; X10 минеральная плотность костной ткани в шейке бедренной кости по Т-критерию меньше 2,5; X11 - минеральная плотность костной ткани в шейке бедренной кости по Т-критерию меньше 0,700 г/см², X12 - минеральная плотность костной ткани в поясничном отделе позвоночника по Т-критерию меньше 0,900 г/см²). При F1>F2 прогнозируют высокий риск возможности перелома, а при F1<F2 - низкий риск. Способ позволяет повысить точность прогноза переломов костей у женщин с ревматоидным артритом. Однако данный способ прогнозирования переломов костей непригоден для определения степени риска переломов у онкологических больных с поражением позвоночника как первичной, так и метастатической опухолью и тем более не позволяет заподозрить опухолевое их поражение.

«Способ определения остеопаретических переломов в грудном отделе позвоночника» (патент RU 2376935 С2, А61В 6/03, опубл. 27.12.2009, бюл. №36) позволяет оценить степень резорбции губчатой кости позвонков и своевременно провести необходимое лечение. Минеральную плотность определяют путем количественной компьютерной томографии. Осуществляют горизонтальную укладку пациента, располагают костно-эквивалетнный фантом над нижнегрудным отделом позвоночника, выполняют его прямое исследование. Определяют минеральную плотность тел грудных позвонков, затем количественные показатели рассчитывают с использованием поправочного коэффициента 0,93. Получают абсолютные значение минеральной плотности, сравнивают их с известными пороговыми и при значениях менее 110 мг/мл кальция определяют повышенный риск перелома позвонка, а при значениях менее 50 мг/мл кальция - высокий риск развития перелома. Данный способ позволяет определить степень риска перелома тела позвонка, но не дает возможности диагностировать опухолевое его поражение.

«Способ профилактики остеопороза при предоперационной химиотерапии у больных немелкоклеточным раком легкого III стадии» (патент RU 2452483 С1, A61K 31/337, A61K 31/573, A61K 31/66, А61Р 19/10, опубл. 10.06.2012 г., бюл. №16) предназначен для профилактики остеопороза при предоперационной химиотерапии у больных с немелкоклеточным раком легкого III стадии. Выполняют денситометрию до начала лечения и после 2-3 курсов предоперационной XT по схеме паклитаксел/карбоплатиин с премедикацией глюкокортикоидами и оценивают минеральную плотность костной ткани по Т-критерию. Данный способ позволяет профилактировать развитие остеопороза у больных с немелкоклеточным раком легкого III стадии на фоне предоперационной химиотерапии, применяется у больных немелкоклеточным раком легкого, но он неприменим в других группах больных с первичными или метастатическими поражениями позвонков и также не может быть использован для ранней диагностики метастатического поражения тел позвонков.

«Способ прогнозирования остеопаретических переломов позвоночника у женщин старше 50 лет» (патент RU 2465832 C1, A61B 10/00, опубл. 10.11.2012, бюл. №31) позволяет повысить эффективность и целенаправленность профилактических мероприятий в группах пациентов с высоким риском возможности переломов определением минеральной плотности костной ткани, факторов риска (вес менее 50 кг, рост выше 160 см, индекс массы тела менее 25 кг/м², тяжелый физический труд до 25 и после 50 лет; хирургическую менопаузу до 50 лет, одиночество. Но данный способ не позволяет диагностировать и верифицировать опухолевое поражение тел позвонков.

Техническим результатом предлагаемого нами способа является улучшение ранней диагностики опухолей позвонков.

Технический результат достигается тем, что диагностика опухолевых поражений позвоночника осуществляется трехступенчато: всем больным с опухолевыми заболеваниями различной локализации регулярно 1 раз в 6 месяцев выполняется КТ-денситометрия (первая ступень диагностики), при выявлении очагов с измененной плотностью костной ткани позвонка на 30 и более процентов показана транспедикулярная биопсия (вторая ступень диагностики), при отсутствии в биоптате опухолевого материала показан переход к третьей ступени диагностики - позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ-КТ) с 18-фтордезоксиглюкозой.

Изобретение «Способ диагностики опухолевых поражений позвоночника» является новым, так как оно неизвестно из уровня техники в области нейроонкологии. Новизна изобретения заключается в том, что авторами предлагается трехступенчатая методика диагностики опухолевых поражений позвоночника.

Первая ступень - для всех больных, получающих лечение по поводу онкопатологии (рак почки, простаты, легкого, щитовидной железы, молочной железы, колоректальный рак и так далее) показана регулярная КТ-денситометрия (1 раз в 6 месяцев), как способ выявления изменения плотности костной ткани позвонка. Эта методика не является инвазивной и быстро выполнима в любом центре РКТ-диагностики при наличии программы КТ-денситометрии. Если КТ-денситометрия выявляет наличие очагов с изменением плотности костной ткани позвонков на 30 и более процентов, что может быть и результатом опухолевого поражения, показан переход ко второй ступени - транспедикулярной биопсии данного очага измененной плотности для его верификации. Транспедикулярная биопсия миниинвазивна и предлагается нами при наличии изменений плотности костной ткани позвонка. Если КТ-денситометрия не выявила очагов с изменениями плотности костной ткани на 30 и более процентов, продолжаем наблюдать данного больного и повторяем ему процедуру КТ-денситометрии через 6 месяцев. Если вторая ступень нашей методики - транспедикулярная биопсия очага изменения плотности костной ткани позвонка - не выявила в биоптате наличие опухолевых клеток, показан переход к третьей ступени методики нашей диагностики - позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ-КТ) с 18-фтордезоксиглюкозой. ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ - гибридная методика лучевой диагностики, включающая в себя позитронно-эмиссионную томографию и низкодозную рентгеновскую спиральную компьютерную томографию, осуществляемые последовательно на одном томографическом аппарате. ПЭТ с 18F-ФДГ является методикой молекулярной визуализации, проводимой после внутривенного введения фтордезоксиглюкозы, меченной ультракороткоживущим изотопом 18F. Этот радиофармпрепарат имеет биологические свойства, полностью аналогичные обычной глюкозе, что позволяет количественно оценить метаболизм тканей и органов. Ультракороткоживущий изотоп обеспечивает минимальную лучевую нагрузку на организм пациента, сравнимую с низкодозными рентгеновскими исследованиями. В большинстве случаев ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ проводится от нижнего края орбиты до середины бедер. При поиске первичной опухоли неясной локализации, метастазировавшей в позвоночник, либо первичной опухоли позвоночника, которую не удалось верифицировать транспедикулярной биопсией, исследование проводится от костей свода черепа до пальцев ног. Для возможности дифференцировать характер выявленных метаболических изменений проводятся отсроченные сканы зон интереса, а для уточнения топографии метаболических изменений в анатомически сложных локализациях и необходимости подтвердить метаболические изменения рентгенологическими данными проводится дополнительное прицельное КТ-сканирование с внутривенным контрастным усилением. Суммарная лучевая нагрузка на пациента при проведении ПЭТ/КТ всего тела с 18F-ФДГ не превышает 10 мЭв.

Если на второй ступени нашей методики выявляют в биоптате наличие опухолевых клеток, то выбирается оптимальная тактика лечения.

Изобретение «Способ диагностики опухолевых поражений позвоночника» является промышленно применимым, так как может быть использовано в здравоохранении, медицинских учреждениях онкологического профиля, онкодиспансерах, научно-исследовательских институтах, онкологических центрах.

Способ диагностики опухолевых поражений позвоночника выполняется следующим образом.

Больному, получающему лечение по поводу онкопатологии (рак почки, простаты, легкого, щитовидной железы, молочной железы, колоректальный рак и так далее), показана регулярная КТ-денситометрия (1 раз в 6 месяцев). При выявлении очагов с измененной плотностью костной ткани на 30 и более процентов пациентам показана транспедикулярная биопсия выявленных очагов. Полученный материал исследуется гистологически и при положительном ответе выбирается оптимальная тактика лечения.

При отсутствии в биоптате из позвоночника опухолевого материала пациентам показана ПЭТ-КТ томография с 18-фтордезоксиглюкозой.

Больная К., история болезни 15780/6, обратилась в поликлинику РНИОИ в октябре 2012 года. Страдает с августа 2012 г., когда появились боли в поясничном отделе позвоночника. До этого к врачу не обращалась. Боли носили хронический изнуряющий характер, трудно поддавались лечению. При обследовании на амбулаторно-поликлиническом этапе учитывая наличие болей в поясничном отделе позвоночника выполнена СРКТ органов грудной клетки, брюшной полости и малого таза, консультация маммолога, гинеколога, УЗИ забрюшинного пространства, где в момент обследования выявлено только незначительное изменение в структуре тела третьего поясничного позвонка. КТ-денситометрия поясничного отдела позвоночника определила наличие очага до 1,5 см с плотностью на 43% ниже плотности остальной костной ткани позвонков. Больной выполнена транспедикулярная биоспия L3- третьего поясничного позвонка под КТ контролем. Г/а №61705-6/12 - участки фиброзной ткани. Больная направлена на ПЭТ-КТ, где обнаружена опухоль левой молочной железы 0,8×0,6 см и солитарный очаг в третьем поясничном позвонке. Во избежание патологического перелома позвоночника, который может привести к грубейшему неврологическому дефициту из-за повреждения корешков конского хвоста, авторами первым этапом выполнена транспедикулярная стабилизация со второго по четвертый поясничные позвонки (L2-L4) титановой металлоконструкцией. Симультанно маммологом выполнена мастэктомия слева. Спустя 2 недели - второй этап - из бокового доступа удаление тела третьего поясничного позвонка пораженного метастазом (L3), удаление дисков L2-L3 и L3-L4, передняя стабилизация протезом из никелида титана для замещения удаленного тела третьего поясничного позвонка. Больная консультирована химиотерапевтом, получает курсы химиотерапии, состояние стабильное.

Обращает на себя внимание факт манифестирования рака молочной железы болями в пояснице вследствие солитарного метастатического поражения третьего поясничного позвонка, выявленного при обследовании на этапе отсутствия грубого неврологического дефицита, до появления сдавления дурального мешка и корешков конского хвоста. Первоначальная консультация маммолога и маммография патологии не выявили, но благодаря использованию предлагаемого авторами способа диагностики опухолевых поражений позвоночника была выявлена как первичная опухоль, метастазировавшая в тело позвонка, так и подтверждено опухолевое поражение позвоночника. Данный клинический пример говорит о необходимости проведения обследования больных и с хроническими болевыми синдромами в спине по предлагаемой нами трехступенчатой методики диагностики опухолевых поражений позвоночника для исключения опухолевой патологии.