Результат интеллектуальной деятельности: Способ радионуклидной диагностики опухолей головного мозга

Изобретение относится к медицине, онкологи, и может быть использовано для радионуклидной диагностики злокачественных новообразований головного мозга.

На сегодняшний день наиболее перспективными радиофармпрепаратами (РФП) для ранней диагностики злокачественных новообразований различных локализаций, в том числе опухолей головного мозга, являются меченные радиоактивными изотопами производные глюкозы. Это связано с тем, что в клетках опухоли отмечается повышенный по сравнению с нормальными клетками уровень метаболизма глюкозы. Поэтому при введении в организм радиофармацевтического препарата на основе меченой радионуклидом глюкозы отмечается гиперинтенсивная аккумуляция данного РФП в опухолевых клетках. Это в свою очередь позволяет на ранних стадиях выявлять злокачественные новообразования и оценивать распространенность процесса.

В настоящее время в России и за рубежом для диагностики опухолей и оценки эффективности противоопухолевой терапии применяется, главным образом, метод позитрон-эмиссионной томографии (ПЭТ) с РФП 2-фтор-2-дезокси-D-глюкоза (¹⁸F-ФДГ), содержащий позитрон-излучающий радионуклид фтор-18 [Baum R.P., Schmuecking М., Bonnet R. et all. F-18 FDG PET for metabolic 3D-radiation treatment planning of non-small cell lung cancer. // Eur. J. Nucl. Med. and Mol. Imag. - 2002. Vol. 43. - P. 96-99]. Несмотря на высокую диагностическую информативность метода ПЭТ, его широкое применение в России ограничено из-за высокой стоимости, а также малой распространенности ПЭТ-центров. Так стоимость одного обследования с F-ФДГ (в зависимости от исследуемой области) колеблется от 30 тыс.рублей и более, а ориентировочная стоимость строительства ПЭТ-центра составляет около 1 миллиарда рублей. В данное время в России реально функционируют около 30 центров позитронно-эмиссионной томографии, половина которых расположены в Москве и Санкт-Петербурге.

Вместе с тем, в стране существует более 250 центров, оснащенных гамма-камерами для проведения однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ), где диагностика чаще всего осуществляется с использованием радиофармпрепарата(РФП) более доступного для медицины радионуклида короткоживущего (T_1/2=6,02 ч) технеция-99 м (^99mTc). Как правило, технециевые РФП изготавливаются в виде стандартных наборов реагентов (лиофилизатов) к генератору технеция-99м, которые представляют собой смеси, приготовленные методом сублимационной сушки при низких температурах [Лыков А.В. Сублимационная сушка // В кн.: Теория сушки. - М., Энергия. -1968. - С. 334-362]. При их смешивании с элюатом технеция-99м (раствор натрия пертехнетата, ^99mTc), выделенного из генератора, получается готовый РФП с заданными свойствами. Срок годности лиофилизатов обычно составляет 1 год.

Наиболее близким к предлагаемому является способ диагностики опухолей головного мозга с применением меченного технецием-99m метоксиизобутилизонитрила (^99mTc-МИБИ). Используемый в известном способе радиофармацевтический препарат является неспецифическим препаратом, накапливающимся в опухолевых клетках. ^99mTc-МИБИ проникает в клетки опухоли путем пассивной диффузии и аккумулируется в митохондриях. Известно, что количество митохондрий в цитоплазме опухолевых клеток зависит от метаболической активности клетки, соответственно, уровень аккумуляции ^99mTc-МИБИ в опухолевых клетках прямо пропорционален количеству жизнеспособных клеток и количеству митохондрий в них. На сегодняшний день представлено большое количество работ посвященных применению ^99mTc-МИБИ для визуализации опухолей головного мозга: [V.P. Deltuva, N. Jurkiene, I. Kulakiene, A. Bunevicius, A. Matukevicius, A. Tamasauskas ((Introduction of Novel Semiquantitative Evaluation of 99mTc-MIBI SPECT Before and After Treatment of Glioma» // Medicina (Kaunas) - 2012. №48 (1) - 15-21]. Однако, при этом, ОФЭКТ с ^99mTc-МИБИ характеризуется невысокими показателями чувствительности и специфичности в диагностике опухолей головного мозга, чувствительность и специфичность составляют 90,9% и 71,45%, соответственно. Кроме того, физиологическое накопление ^99mTc-МИБИ в сосудистых сплетениях и оболочках головного мозга нередко затрудняют интерпретацию полученных при исследовании данных.

Новый технический результат - повышение точности и информативности диагностике опухолей головного мозга.

Для достижения нового технического результата в способе радионуклидной диагностики опухолей головного включающем внутривенное введение радиофармпрепарата и последующее проведение однофотонной эмиссионной компьютерной томографии, вводят радиофармацевтический препарат на основе меченной технецием-99m производной глюкозы, содержащий: 1-тио-D-глюкозы натриевой соли гидрата 0,625 мг, олова дихлорид 2-водный 0,044- 0,052 мг, аскорбиновой кислоты не более 0,125 мг, натрия хлорида 8,0-10,0 мг вода для инъекций до 1 мл, в дозе 500 МБк, далее, через 40 минут после введения препарата выполняют однофотонную эмиссионную компьютерную томографию на двух детекторной гамма-камере, во время исследования пациента располагают на столе гамма-камеры, полученные изображения подвергают постпроцессинговой обработке с использованием пакета специализированных программ и при визуализации асимметричных участков гиперфиксации препарата в проекции головного мозга диагностируют злокачественное новообразование.

Способ осуществляют следующим образом Пациенту с подозрением на опухоль мозга вводят радиофармацевтический препарат на основе меченной технецием-99m производной глюкозы, содержащий: 1-тио-D-глюкозы натриевой соли гидрата 0,625 мг, олова дихлорид 2-водный 0,044- 0,052 мг, аскорбиновой кислоты не более 0,125 мг, натрия хлорида 8,0-10,0 мг вода для инъекций до 1 мл в дозе 500 МБк, далее, через 40 минут после введения препарата выполняют однофотонную эмиссионную компьютерную томографию на двух детекторной гамма-камере, во время исследования пациента располагают на столе гамма-камеры в положении «лежа на спине», при этом, в поле зрения детекторов гамма-камеры должна попадать голова пациента и шея до верхней апертуры грудной клетки и производят запись 32 кадров (64 проекции) по 30 секунд на кадр в матрицу 64×64 пикселя без аппаратного увеличения по стандартным протоколам, полученные изображения подвергают постпроцессиноговой обработке с использованием пакета специализированных программ, и при визуализации асимметричных участков гиперфиксации препарата в проекции головного мозга диагностируют злокачественное новообразование.

Способ основан на анализе результатов экспериментальных и клинических исследований. Были проведены экспериментальные и клинические исследования по изучению накопления радиофармацевтического препарата на основе меченной технецием-99m производной глюкозы, содержащем I-тио-D-глюкозы натриевой соли гидрата 0,625 мг, олова дихлорид 2-водный 0,044-0,052 мг, аскорбиновой кислоты не более 0,125 мг, натрия хлорида 8,0-10,0 мг вода для инъекций до 1 мл, у пациентов с верифицированным диагнозом злокачественной опухоли головного мозга в количестве 10 человек. Всем пациентам внутривенно вводили радиофармацевтический препарат на основе меченной технецием-99m производной глюкозы в дозе 500 МБк. Радиофармацевтический препарат на основе меченной технецием-99 т производной глюкозы готовили непосредственно перед введением согласно разработанному авторами лабораторному регламенту: 4 мл раствора натрия пертехнетата (Na^99mTcO₄) из генератора в асептических условиях вводили с помощью шприца во флакон с реагентом путем прокалывания резиновой пробки иглой. При необходимости предварительно проводили разбавление элюата изотоническим раствором натрия хлорида до требуемой величины объемной активности. Содержимое флакона перемешивали встряхиванием и инкубировали при комнатной температуре в течение 30 минут до полного растворения реагента (лабораторный регламент получения РФП ЛР-01895186-02-15 от 19.08.2015 г). Состав радиофармацевтического препарата представлен в таблице 1.

Через 40 минут после внутривенного введения препарата выполняли однофотонную эмиссионную компьютерную томографию (ОФЭКТ) на двух детекторной гамма-камере Е.САМ фирмы SIEMENS в стандартном режиме, производили запись 64 проекций в матрицу 64×64 пикселя с применением низкоэнергетических коллиматоров с энергией 140 КэВ. Окно дифференциального дискриминатора настроено на 20%, аппаратное увеличение не использовалось.

Полученные при исследовании изображения (сцинтиграммы) подвергали постпроцессинговой обработке с использованием фирменного пакета программ E.Soft (SIEMENS, Германия). Патологическими считались асимметричные участки повышенной аккумуляции препарата в проекции головного мозга. Результаты исследования продемонстрировали 100% чувствительность способа в диагностике злокачественных опухолей головного мозга, то есть с применением указанного радиофармпрепарата удалось визуализировать опухоль у всех пациентов, включенных в исследование.

Клинический пример.

Пациент О., 56 лет.

Ds.: Внутримозговая опухоль правой затылочной доли (анапластическая астроцитома Grade 3). Состояние после нерадикального удаления опухоли правой затылочной доли. Считает себя больным на протяжении 6 месяцев, беспокоят головные боли и нарушение зрения. В нейрохирургическом стационаре выполнено нерадикальное удаление опухоли правой затылочной доли. В дальнейшем пациент был госпитализирован для проведения лучевой терапии в онкологический стационар. Проведено исследование согласно предлагаемому способу: введение РФП на основе на основе меченной технецием-99m производной глюкозы, содержащий: I-тио-D-глюкозы натриевой соли гидрата 0,625 мг, олова дихлорид 2-водный 0,044-0,052 мг, аскорбиновой кислоты не более 0,125 мг, натрия хлорида 8,0-10,0 мг вода для инъекций до 1 мл, в дозе 500 МБк, далее, через 40 минут после введения препарата выполнена однофотонная эмиссионная компьютерная томография на двух детекторной гамма-камере, во время исследования пациента расположили на столе гамма-камеры в положении «лежа на спине», так, чтобы в поле зрения детекторов гамма-камеры попали голова пациента и шея до верхней апертуры грудной клетки и производена запись 32 кадров (64 проекции) по 30 секунд на кадр в матрицу 64×64 пикселя без аппаратного увеличения по стандартным протоколам, полученные изображения подвергали постпроцессиноговой обработке с использованием пакета специализированных программ. Результаты магнитно-резонансной томографии и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с использованием РФП на основе основе меченной технецием-99m производной глюкозы представлены на фиг 1 и 2.

На Фиг. 1 - ОФЭКТ с РФП пациента с диагнозом Внутримозговая опухоль правой затылочной доли (анапластическая астроцитома Grade 3). Состояние после нерадикального удаления опухоли правой затылочной доли: визуализируется очаг метаболической гиперфиксации препарата в проекции затылочной доли справа.

На Фиг. 2 - МРТ головного мозга того же пациента: в правой затылочной доле визуализируется Т2-гипер, Т1-гипоинтенсивное опухолевое образование, с частично нечеткими контурами. Имеется массивный перифокальный отек.

Диагноз: Внутримозговая опухоль правой затылочной доли (анапластическая астроцитома).

Таким образом, предлагаемый способ диагностики злокачественных опухолей головного мозга с применением радиофармацевтического препарата на основе меченной технецием-99m производной глюкозы отчетливо визуализировать внутримозговые опухоли на метаболическом уровне, степень аккумуляции представленного радиофармпрепарата в опухоли дает возможность получать сцинтиграфические изображения надлежащего качества. Таким образом, применение предлагаемого способа позволит повысить точность и информативность диагностики злокачественных опухолей головного мозга методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии.

Приложение