Результат интеллектуальной деятельности: Способ диагностики воспалительного процесса в легких и во внутригрудных лимфатических узлах у больных саркоидозом

Изобретение относится к области медицины, а именно к радионуклидной диагностике, касается определению выраженности и распространенности воспаления в легких и во внутригрудных лимфатических узлах (ВГЛУ) у больных саркоидозом и может быть использовано в пульмонологических отделениях лечебно-диагностических учреждений.

Саркоидоз представляет собой гранулематозное, мультисистемное заболевание неизвестной этиологии, характеризующееся образованием неказаифицирующих гранулем с наиболее частым поражением легких, периферических лимфатических узлов, кожи, глаз и печени.

Известен способ диагностики саркоидоза [RU 2256916 C1, G01N 33/49, G01N 33/573, G01N 33/68, 20.07.2005], включающий исследование биосубстрата, при котором определяют в фагоцитах крови содержание неферментных катионных белков (КБ) и активность миелопероксидазы (МП) и при содержании КБ более 105 усл.ед. и нормальной и повышенной активности МП диагностируют саркоидоз, а при содержании КБ менее 105 усл.ед. и пониженной активности МП - туберкулез легких.

Недостатком способа является относительно низкая точность и информативность.

Кроме того, известен способ диагностики саркоидоза [RU 2155339 C1, G01N 33/49, 27.08.2000] путем цитологического исследования жидкости бронхоальвеолярного лаважа, при котором определяют относительное содержание альвеолярных макрофагов в жидкости бронхоальвеолярного лаважа до и после подкожного введения туберкулина и при повышении их содержания более чем на 4,8% относительно исходного уровня диагностируют диссеминированный туберкулез, а при выраженном снижении более чем на 10% - саркоидоз легких.

Помимо этого, известна работа [Aktolun С.et al. Tc-99m MIBI Uptake in Pulmonary Sarcoidosis. Preliminary Clinical Results and Comparison With Ga-67 Clin Nucl Med 19 (12), 1063-1065. 12 1994]. Однако она не содержат количественных показателей обработки изображения, т.е. не разработана градация выраженности накопления РФП, что определяет ее относительно узкую область применения, а также относительно низкую точность и информативность.

Аналогично, в работе [Shirakawa Т. et al. Uptake of Tc-99m hexakis 2-methoxy isobutyl isonitrile in lung or mediastinal lesions by SPECT. Nippon Igaku Hoshasen Gakkai Zasshi. 1995; 55:587-592] накопление радиофармпрепарата MIBI при саркоидозе оценено лишь у одного больного в когорте больных с различной патологией легких и внутригрудных лимфатических узлов, что определяет относительно узкую область применения этой работы из-за ее низкой информативности.

Наиболее близким к предложенному является способ радионуклидной диагностики саркоидоза, основанный на том, что в организм человека внутривенно вводят радиофармпрепарат Галлий-67 цитрата (Ga-67) и через 48-72 часа проводят сцинтиграфию с оценкой выраженности накопления Ga-67 и его топическую локализацию в органах и системах человека [Юдин Л.А., Будкевич Ю.Б., Усков И.И., Корнев Б.М. Сцинти-графия грудной полости с Ga-67-цитратом в комплексном обследовании больных саркоидозом // Мед.радиология, №9, 1990. - 17 с.].

Недостатком способа является относительно низкая безопасность применения, вызванная высокая лучевой нагрузкой, обусловленной высокой энергией излучения Ga-67, относительно высокая сложность, обусловленная наличием нескольких пиков энергий, что усложняет настройку оборудования, относительно большая длительность, т.к. сцинтиграфия выполняется через 48-72 часа после внутривенного введения радиофармпрепарата, а также относительно низкая точность диагностики (выраженности и распространенности) воспаления в легких и во внутригрудных лимфатических узлах.

Задача, которая решается в изобретении, заключается в разработке способа, характеризующегося повышенной точностью, безопасностью и оперативностью диагностики.

Требуемый технический результат заключается в повышении точности диагностики (выраженности и распространенности) воспаления в легких и во внутригрудных лимфатических узлах.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в способе диагностики воспалительного процесса в легких и во внутригрудных лимфатических узлах у больных саркоидозом, основанном на том, что вводят внутривенно радиофармпрепарат, в качестве которого используют 99mTc-технетрил, и проводят сцинтиграфию с оценкой выраженности накопления препарата и его топической локализацией в легких и во внутригрудных лимфатических узлах, согласно изобретению перед введением внутривенно радиофармпрепарат 99mTc-технетрил после элюирования вводят во флакон с лиофилизатом, помещают в свинцовый контейнер и нагревают на водяной бане в течение 15 мин с момента закипания воды при уровне воды в водяной бане выше уровня раствора препарата во флаконе и охлаждают до комнатной температуры, а через интервал времени 15-30 минут после внутривенного введения выполняют однофотонную эмиссионную томографию легких и внутригрудных лимфатических узлов на энергетическом пике 99mTc-технетрила, для чего определяют степень выраженности и распространенности патологического процесса в легких и во внутригрудных лимфатических узлах путем вычисления индекса поглощения радиофармпрепарата в очаге воспаления, при значении которого от 10 до 20% выше фоновых значений принимают за норму (нулевую степень), от 21% до 30% - легкую степень, от 31% до 40% - умеренную степень, а свыше 41% - выраженную степень.

Существенным отличием от известных зарубежных работ в предложенном способе диагностики воспалительного процесса в легких и во внутригрудных лимфатических узлах у больных саркоидозом является обоснование стадирования саркоидоза от 0 до IV степени, на основании количественной сцинтиграфической оценки индекса поглощения радиофармпрепарата 99mTc-технетрила в очаге воспаления.

На графических материалах представлены:

на фиг. 1 - рентгенограмма и РКТ органов грудной клетки (корни легких несколько увеличены в размере, определяется умеренное увеличение до 15 мм бронхопульмональных и бифуркационной групп лимфоузлов, в легких очаговых и инфильтративных изменений не отмечается);

на фиг. 2 - сцинтиграммы и сцинтитомограммы (при ОФЭКТ на сцинтиграммах и сцинтитомограммах во ВГЛУ бронхопульмональных и бифуркационных групп наблюдается очаговое включение РФП высокой интенсивности);

на фиг. 3 - РКТ органов грудной клетки (на РКТ органов грудной клетки в легких, преимущественно в правом легком определяется выраженная диссеминация с участками уплотнения субсегментарной протяженности в области средней доли определяются танталовые швы как результат открытой биопсии, проведенной с целью морфологической верификации саркоидоза);

на фиг. 4 - сцинтиграммы и сцинтитомограммы (при ОФЭКТ на сцинтиграммах и сцинтитомограммах определяется выраженное, массивное включение РФП в область средней доли правого легкого, в остальных отделах легких определяется выраженное диффузное включение РФП, на фоне которого определяются единичные очаги гиперфиксации РФП).

Способ диагностики воспалительного процесса у больных саркоидозом осуществляется следующим образом.

Способ позволяет определять выраженность воспалительного процесса в легких и ВГЛУ с помощью радиоактивной метки на молекулярном уровне.

Способ заключается в том, что пациенту вводят радиофопрмпрепарат (РФП) 99mTc-технетрил (технеций-метоксиизобутилизонитрил), который благодаря своей липофильности избирательно включается в очаги воспаления [Gibson W.S., Christian T.F., Pellikka Р.А., Behrenbeck Т. Serial tomographic imaging with technetium-99m-sestamibi for the assessment of infarct-related arterial patency following reperfusion therapy//J. Nucl. Med. - 1992. - Vol. 33. - N. 12. - P. 2080-2085]. При наличии очагов патологической гиперфиксации в легких и/или регионарных лимфоузлах определяется выраженность и распространенность патологического процесса путем вычисления индекса поглощения РФП в очаге воспаления. По интенсивности включения РФП в пораженные участки легочной ткани и лимфатических узлов представляется возможным судить о метаболической активности процесса.

При необходимости выполняется сканирование всего тела для поиска очагов внелегочной локализации.

Биохимически 99mTc-технетрил является моновалентным липофильным катионом, состоящим из шести идентичных лигандов, связанных с центральным технециевым ядром посредством изонитрилкарбона. Технеций в данном соединении является не только радиоактивным индикатором, но также представляет ядро полностью новой структуры с собственными свойствами и биологическим поведением [Саркоидоз: от гипотезы к практике / Под ред. А.А. Визеля. - Казань: Издательство «ФЭН», Академия наук РТ, 2004, с. 60-61].

После внутривенного введения 99mTc-технетрил быстро покидает сосудистое русло и уже через 5 минут его содержание в циркулирующей крови составляет не более 2% от введенного количества.

Содержание препарата в легких незначительно, а его выведение существенно опережает клиренс 99mTc-технетрила из миокарда. Через 5 минут после введения в легких содержится не более 3-5% от введенного количества. 99mTc-технетрил покидает организм преимущественно через гепатобиллиарный тракт и тонкий кишечник (около 40% в течение двух суток). Меньшее количество (в среднем 22% от введенного) выводится из организма с мочой.

Пример реализации способа.

Препарат 99mTc-технетрил (метоксиизобутилизонитрил, производства Диамед, Москва) готовят с использованием в качестве метки 99mTc, полученного из генератора 99Мо/99mTc, который является идеальным радионуклидом для диагностики благодаря "мягкому" гамма-излучению с энергией 140 кэВ и короткому периоду полураспада 6,01 ч.

После элюирования технеций-99 м вводят во флакон с лиофилизатом технетрила прокалывая резиновую пробку иглой в асептических условиях вводят с помощью шприца не более 3 мл РФП, до 2220 МБк (60 мКи).

Далее флакон с препаратом помещают в свинцовый контейнер и нагревают на водяной бане в течение 15 мин с момента закипания воды. Уровень воды в водяной бане должен быть выше уровня раствора препарата во флаконе.

Препарат готов к применению после охлаждения содержимого флакона до комнатной температуры.

Сцинтиграфическое исследование выполняют в планарном и томографических режимах (соответственно полипозиционная сцинтиграфия и однофотонная эмиссионная томография (ОФЭКТ)).

Настройка гамма-камеры или ОФЭКТ фиксируется на энергетический пик 140 кэВ при ширине окна 20% с использованием низкоэнергетического коллиматора высокой чувствительности или общего разрешения.

После введения в кубитальную вену пациенту 99mTc-технетрила из расчета 370-740 МБк через 15-20 минут выполняется запись исследования на гамма-камере и/или ОФЭКТ.

Запись планарного исследования выполняется в передней, задней и боковой проекциях на матрицу изображения 128×128 или 256×256 пикселов с набором от 300000 до 500000 импульсов.

На основе полученного функционального изображения выполняется качественная (визуальная) и количественная оценка исследования.

При качественной оценке учитывается характер накопления РФП в органах и системах, анализу подвергается число выявленных изменений, форма, размеры, структура, контуры.

При количественной оценке учитывается интенсивность накопления РФП в очаге воспаления. Под очагом гиперфиксации РФП считалась разность включения РФП между очагом и окружающей тканью свыше 10%. Визуально выявленное патологическое накопление РФП оценивалось количественно путем сравнения количества зарегистрированных сцинтиимпульсов в зоне гиперфиксации РФП с аналогичной по площади зоной без визуальных признаков патологии, на том же уровне в контрлатеральном легком или средостении. При отсутствии возможности сравнения фиксации РФП в другом легком из-за наличия патологического накопления. Количественный анализ выполнялся по отношению к визуально неизмененному участку исследуемого легкого. Исключением являются случаи диффузного поражения легких, в этом случае оценка исследования проводилась качественно.

Математическая обработка этой зоны проводилась следующим образом. Усредненный сцинтилляционный счет на ячейку матрицы в зоне предполагаемого воспаления сравнивали с аналогичным, полученным над интактной областью, принимаемым за 1. Тем самым получали отношение плотности сцинтилляционного счета в зоне воспаления к плотности сцинтилляционных вспышек в интактной области.

Критерием достоверности положительного заключения о патологической гиперфиксации РФП в отдельных участках легкого или средостения являлся коэффициент дифференциального накопления очаг/фон более 10%.

Исходя из традиционной оценки патологического включения РФП рассчитывается индекс поглощения. Индекс поглощения от 10 до 20% свыше фоновых значений принимался за норму, т.е. 0 (нулевая) степень, от 21% до 30% - 1 степень (легкая), от 31% до 40% - 2 степень (умеренная), свыше 41% (выраженная) - 3 степень.

Распространенность воспалительного процесса соответствует топическому включению РФП в легких и ВГЛУ согласно общепринятой анатомической и рентгенологической классификации.

Эквивалентные дозы облучения органов и тканей после внутривенного введения 99mTc-технетрила составляли: яичники - 0.61 мЗв/37 МБк, красный костный мозг - 0.17 мЗв/37 МБк, печень - 0.29 мЗв/37 МБк, все тело - 0.16 мЗв/37 МБк, что при введении пациенту дозы в 370 - 550 МБк не превышало допустимых значений лучевой нагрузки.

Способ обеспечивает существенное увеличение точности определения выраженности и распространенности воспалительного процесса в легких и ВГЛУ вне зависимости от рентгенологических изменений и клинических данных.

Техническим результатом данного изобретения является улучшение диагностики распространенности воспалительного процесса у больных саркоидозом вне зависимости от рентгенологической картины и стадии заболевания. Радионуклидное исследование с 99mTc-технетрилом является функциональным и повышенная фиксация РФП в легких и ВГЛУ отражает метаболические и биохимические процессы.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Больная П. Саркоидоз ВГЛУ.

На рентгенограмме (фиг. 1) органов грудной клетки и РКТ корни легких несколько увеличены в размере, определяется умеренное увеличение до 15 мм бронхопульмональных и бифуркационной групп лимфоузлов, в легких очаговых и инфильтративных изменений не отмечается.

При ОФЭКТ на сцинтиграммах и сцинтитомограммах (фиг.2) во ВГЛУ бронхопульмональных и бифуркационных групп определяется очаговое включение РФП высокой интенсивности.

На РКТ органов грудной клетки в легких (фиг. 3), преимущественно в правом легком, определяется выраженная диссеминация с участками уплотнения субсегментарной протяженности, в области средней доли определяются танталовые швы как результат открытой биопсии проведенной с целью морфологической верификации саркоидоза.

При ОФЭКТ на сцинтиграммах и сцинтитомограммах (фиг. 4) определяется выраженное, массивное включение РФП в область средней доли правого легкого, в остальных отделах легких определяется выраженное диффузное включение РФП, на фоне которого определяются единичные очаги гиперфиксации РФП.

Таким образом, ОФКТ с 99mTc-технетрилом больных саркоидозом органов дыхания позволяет объективно оценивать метаболические и воспалительные процессы как в легких, так и ВГЛУ. При этом существенно увеличивается точность диагностики, а также безопасность и оперативность предложенного способа.