Методичка по ПЭТ

Опухоли мозга

Несмотря на то, что основным методом исследования в нейроонкологии в настоящее время является МРТ, нередки случаи диагностических трудностей, многие из которых помогает решить ПЭТ.

В клинических исследованиях используются два основных подхода: изучение энергетического метаболизма и метаболизма аминокислот с помощью 18 F -ФДГ и 11 С ( 18 F ) аминокислот (чаще других используется метионин (Мет)). Эти трейсеры имеются в распоряжении многих ПЭТ центров и могут использоваться при рутинных исследованиях больных с опухолями головного мозга.

Положительная корреляция между стадией опухоли и скоростью гликолиза, наблюдаемая in vitro, была отмечена более 50 лет назад (Warburg, 1930 in: Di Chiro et al., 1982) на индуцированных и спонтанных опухолях человека и животных. Наблюдения показали, что снижение дифференцировки опухоли и ускорение ее роста приводит к переходу от окислительного метаболизма к анаэробному гликолизу и сопровождается увеличением утилизации глюкозы. Биохимическое и гистологическое изучение in vitro глиомы человека и животных показывает прогрессивное увеличение анаэробного гликолиза, связанное с утяжелением стадии опухолевого процесса. При исследовании опухолей с 18 F -ФДГ холодный очаг характерен для I - II степеней злокачественности, а горячий- для III - IV . Однако здесь возникают диагностические трудности, связанные с высоким фоновым накоплением препарата в сером веществе мозга и пониженным- в белом веществе, что делает диагностику затруднительной и может привести к ошибкам. По этой причине во многих ПЭТ центрах для решения большинства вопросов нейроонкологии используются аминокислоты, а ФДГ в основном применяется для определения степени злокачественности опухоли.

Другой интересный аспект метаболизма опухолей- увеличение скорости синтеза белка. Поскольку процесс злокачественной трансформации требует захвата и использования клетками достаточного количества материала для белкового синтеза и деления клеток, то повышается и потребность в аминокислотах Из двух основных этапов белкового метаболизма, захвата аминокислот и синтеза белка, повышение скорости транспорта аминокислот может быть повышено более значительно, чем синтез белка. Это можно объяснить и тем, что аминокислоты, кроме белкового синтеза, участвуют также в процессах трансаминирования и трансметилирования.

Многими исследованиями показано, что накопление Мет в опухоли превосходит 18 F -ФДГ по возможности выявления границ новообразования (Скворцова с соавт., 2001а, Ogawa et al., 1996). Это связано с низким накоплением Мет в нормальном веществе мозга, что позволяет четко визуализировать опухолевую ткань. Однако в некоторых случаях может быть целесообразным проведение исследований с обоими препаратами.

В диагностике глиальных опухолей Мет позволяет решать широкий круг диагностических задач, касающихся дифференциальной диагностики различных объемных образований головного мозга, уточнения степени злокачественности опухоли, выявления продолженного роста новообразования и мониторинга проводимого лечения.

По данным МРТ не всегда возможно отличить глиальные опухоли от энцефалита или псевдотуморозного течения ОНМК. Но принимая во внимание, что Мет практически всегда накапливается в опухолевой ткани и редко- в ишемизированной и воспалительной, с помощью ПЭТ можно с большой степенью достоверности исключить наличие опухоли (Медведев с соавт., 1996). То же можно сказать и при разграничении опухолевого и сосудистого генеза кровоизлияний. При кровоизлиянии в опухоль очаг отсутствия метаболизма (гематома) окружен зоной повышенного накопления Мет, указывающего на наличие опухоли, а при геморрагическом инсульте кровоизлияние окружено тканью без признаков пролиферативного роста.

Во многих исследованиях показано, что границы опухоли по данным Мет часто шире, чем анатомические границы по данным КТ или МРТ (Скворцова с соавт., 2001а, Herholz et al.,1998). Этот факт объясняется гетерогенностью опухолей и отсутствием контрастного усиления в тех отделах, где гематоэнцефалический барьер остается интактным. Эти данные могут служить для определения объема хирургического вмешательства. Кроме того, ПЭТ лучше МРТ дифференцирует опухоль от перифокального отека.

ПЭТ исследование с аминокислотами и с 18 F -ФДГ, где зоны наибольшего накопления подразумеваются как наиболее злокачественные участки опухоли, используется для наведения стереотаксической биопсии. Это снижает риск недооценки степени злокачественности, что может произойти при наведении, основанном только на морфологических данных (МРТ).

Имеет значение и определение степени анаплазии глиальных опухолей до начала лечения. 18 F -ФДГ, как было уже отмечено, с высокой степенью точности позволяет это сделать. Но, принимая во внимание хорошо известную гистологическую неоднородность глиом и введя в анализ изображений дополнительные признаки, отражающие метаболическую гетерогенность опухолей, были разработаны ПЭТ критерии, позволяющие различать астроцитомы, анапластические астроцитомы и глиобластомы, а также менингиомы и с помощью Мет (Скворцова c соавт., 2001 b ).

Повышенное накопление Мет в жизнеспособной опухолевой ткани позволяет надежно диагностировать не только первичную опухоль головного мозга, но и ее продолженный рост. Диагностика продолженного роста церебральных опухолей остается слабым местом современных технологий визуализации (МРТ, КТ), которые часто не в состоянии обнаружить новообразование на фоне послеоперационных изменений и лучевого некроза, и базируется в основном на признаках объемного взаимодействия на окружающие мозговые структуры. У 97% больных, которым диагностирован продолженный рост, было установлено очаговое повышение накопления Мет в зоне первичной локализации опухоли. “Горячий” очаг, независимо от его размеров и воздействия на соседние структуры, ярко выделялся на фоне мозговой ткани и коренным образом отличался от а- и гипометаболических участков, обусловленных кистами, старыми кровоизлияниями, глиозом и другими рубцово-атрофическими изменениями. В целом, очаговое высокое накопление РФП в очаге продолженного роста опухоли сохраняло типичные особенности уровня и характера накопления, свойственного данному гистологическому виду глиомы или менингиомы.

ПЭТ дает ценную информацию и при мониторинге лечения. Степень радикальности удаления опухоли имеет важное значение как для определения прогноза, так и планирования дальнейшего лечения. Наличие очага повышенного накопления Мет в зоне первичной локализации опухоли вблизи послеоперационной полости говорит о нерадикальном удалении опухоли, и наоборот, отсутствие такого очага подтверждает полную резекцию новообразования (Бродская с соавт., 2002). При лучевой или химиотерапии снижение метаболической активности опухоли, достаточно легко определяемое на ПЭТ, свидетельствует об успешности проводимого лечения иногда еще до его завершения (Mineura et al., 1997, Nuutinen et al., 2000), тогда как уменьшение размеров опухоли, критерий эффективности терапии для структурной томографии, происходит лишь через несколько месяцев.