Congenital hyperinsulinism: the significance of visual evaluation of positron emission tomography and the role of the surgeon in determining the limits of pancreatic resection

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Congenital hyperinsulinism is a complex and multifaceted disease due to genetic disorders, some of which remain unknown.

AIM: This investigation shows the value of visual assessment and not just the definition of indices (standardized accumulation index and pancreatic index) when performing PET/CT to determine the surgical correction method of congenital hyperinsulinism.

MATERIALS AND METHODS: In 2017, Almazov NMRC implemented modern diagnostic capabilities for diagnosing pancreatic lesions: positron emission tomography with 18F-DOPA and intraoperative express biopsy of the pancreas.

RESULTS: From 2017 to October 2021, 48 children were operated on with congenital hyperinsulinism, including 30 with focal forms, in the Department of Pediatric Surgery at Almazov NMRC. This article shows the role of the surgeon, the importance of visual assessment, and not only the determination of indices (standardized accumulation index and pancreatic index) during positron emission tomography to determine the surgical correction method of congenital hyperinsulinism. The presented approach leads to 100% recovery in focal disease forms.

CONCLUSION: Partial pancreatectomy was performed in patients with focal forms, subtotal (95%) in atypical, and near total (98%–99%) in diffuse forms to cope with hypoglycemia due to congenital hyperinsulinism. The scope of surgical treatment for children with congenital hyperinsulinism is determined by the data of genetic examination, positron emission tomography, and intraoperative express biopsy.

About the authors

Anna A. Sukhotskaya

Almazov National Medical Research Centre

Email: sukhotskaya_aa@almazovcentre.ru
ORCID iD: 0000-0002-8734-2227
SPIN-code: 6863-7436

Cand. Sci. (Med), Head of Pediatric Surgery Department

Russian Federation, 2, Akkuratova st., Saint Petersburg, 197341

Vladimir G. Bairov

Almazov National Medical Research Centre

Email: v-bairov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8446-830X
SPIN-code: 6025-8991

Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Department of Surgical Diseases

Russian Federation, 2, Akkuratova st., Saint Petersburg, 197341

Lubov B. Mitrofanova

Almazov National Medical Research Centre

Email: lubamitr@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0735-7822
SPIN-code: 9552-8248

Dr. Sci. (Med.), Professor, Department of Pathology, Institute of Medical Education, Chief Researcher, Research Laboratory of Pathomorphology

Russian Federation, 2, Akkuratova st., Saint Petersburg, 197341

Anastasiya A. Perminova

Almazov National Medical Research Centre

Email: kulikova9404@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1946-0029
SPIN-code: 4076-1426

Pathologist, Postgraduate student

Russian Federation, 2, Akkuratova st., Saint Petersburg, 197341

Darya V. Rijkova

Almazov National Medical Research Centre

Email: ryzhkova_dv@almazovcentre.ru
ORCID iD: 0000-0002-7086-9153
SPIN-code: 7567-6920

Professor of the Russian Academy of Sciences, Dr. Sci. (Med.), Chief Researcher of the Research Department of Nuclear Medicine and Theranostics of the Institute of Oncology and Hematology, Head of the Scientific and Clinical Association of Nuclear Medicine, Head of Department of Nuclear Medicine and Radiation Technologies, Institute of Medical Education

Russian Federation, 2, Akkuratova st., Saint Petersburg, 197341

Irina L. Nikitina

Almazov National Medical Research Centre

Email: nikitina_il@almazovcenrtre.ru
ORCID iD: 0000-0003-4013-0785
SPIN-code: 7707-4939

Dr. sci. (Med.), Professor, Head of the Department of Children’s Diseases, Head of the Research Laboratory of Pediatric Endocrinology

Russian Federation, 2, Akkuratova st., Saint Petersburg, 197341

Surayo A. Amidhonova

Almazov National Medical Research Centre

Email: samidkhonova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8505-5083
SPIN-code: 2280-6996

Cand. Sci. (Med.), Researcher, Research Laboratory for Surgery of Congenital and Hereditary Pathologies

Russian Federation, 2, Akkuratova st., Saint Petersburg, 197341

Ilya M. Kagantsov

Almazov National Medical Research Centre

Author for correspondence.
Email: ilkagan@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-3957-1615
SPIN-code: 7936-8722

Dr. Sci. (Med.), Head of the Research Laboratory for Surgery of Congenital and Hereditary Pathologies

Russian Federation, 2, Akkuratova st., Saint Petersburg, 197341

References

  1. McQuarrie I. Idiopathic spontaneously occurring hypoglycemia in infants; clinical significance of problem and treatment. Am J Dis Child. 1954;87(4):399–428. doi: 10.1001/archpedi.1954.02050090387001
  2. Bruining GJ. Recent advances in hyperinsulinism and the pathogenesis of diabetes mellitus. Curr Opin Pediatr. 1990;2(4):758–765. doi: 10.1097/00008480-199008000-00024
  3. Mathew PM, Young JM, Abu-Osba YK, et al. Persistent neonatal hyperinsulinism. Clin Pediatr(Phila). 1988;27(3):148–151. doi: 10.1177/000992288802700307
  4. Roženková K, Güemes M, Shah P, Hussain K. The Diagnosis and Management of Hyperinsulinaemic Hypoglycaemia. J Clin Res Pediatr Endocrinol. 2015;7(2):86–97. doi: 10.4274/jcrpe.1891
  5. Kapoor RR, Flanagan SE, Arya VB, et al. Clinical and molecular characterisation of 300 patients with congenital hyperinsulinism. Eur J Endocrinol. 2013;168(4):557–564. doi: 10.1530/EJE-12-0673
  6. Fékété CN, de Lonlay P, Jaubert F, et al. The surgical management of congenital hyperinsulinemic hypoglycemia in infancy. J Pediatr Surg. 2004;39(3):267–269. doi: 10.1016/j.jpedsurg.2003.11.004
  7. Ribeiro M-J, Boddaert N, Bellanné-Chantelot C, et al. The added value of [18F] fluoro-L-DOPA PET in the diagnosis of hyperinsulinism of infancy: a retrospective study involving 49 children. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2007;34(12):2120–2128. doi: 10.1007/s00259-007-0498-y
  8. Gubaeva DN, Melikyan MA, Ryzhkova DV, et al. Clinical, genetic, and radionuclide characteristics of the focal form of congenital hyperinsulinism. Problems of Endocrinology. 2019;65(5):319–329. (In Russ.) doi: 10.14341/probl10317
  9. Graham EA, Hartmann AF. Subtotal resection of the pancreas for hypoglycaemia. Surg Gynecol Obstet. 1934;59:474–479.
  10. Miquel G, Cebrian R, Yeste D, et al. Glucose intolerance and diabetes are observed in the long-term follow-up of nonpancreatectomized patients with persistent hyperinsulinemic hypoglycemia of infancy due to mutations in the ABCC8 gene. Diabetes Care. 2008;31(6):1257–1259. doi: 10.2337/dc07-2059
  11. Han B, Mohamed Z, Estebanez MS, et al. Atypical forms of congenital hyperinsulinism in infancy are associated with mosaic patterns of immature islet cells. J Clin Endocrinol Metab. 2017;102(9):3261–3267. doi: 10.1210/jc.2017-00158
  12. Kassem SA, Ariel I, Thornton PS, et al. Beta-cell proliferation and apoptosis in the developing normal human pancreas and in hyperinsulinism of infancy. Diabetes. 2000;49(8):1325–1333. doi: 10.2337/diabetes.49.8.1325
  13. Kapoor RR, Locke J, Colclough K, et al. Persistent hyperinsulinemic hypoglycemia and maturity-onset diabetes of the young due to heterozygous HNF4A mutations. Diabetes. 2008;57(6):1659–1663. doi: 10.2337/db07-1657
  14. Laje P, Stanley CA, Palladino AA, et al. Pancreatic head resection and Roux-en-Y pancreaticojejunostomy for the treatment of the focal form of congenital hyperinsulinism. J Pediatr Surg. 2012;47(1):130–135. doi: 10.1016/j.jpedsurg.2011.10.032
  15. Mazor-Aronovitch K, Landau H, Gillis D. Surgical versus non-surgical treatment of congenital hyperinsulinism. Pediatr Endocrinol Rev. 2009;6(3):424–430.
  16. Al-Rabeeah A, Al-Ashwal A, Al-Herbish A, et al. Persistent hyperinsulinemic hypoglycemia of infancy: Experience with 28 cases. J Pediatr Surg. 1995;30(8):1119–1121. doi: 10.1016/0022-3468(95)90001-2
  17. Lord K, Dzata E, Snider KE, et al. Clinical Presentation and Management of Children With Diffuse and Focal Hyperinsulinism: A Review of 223 Cases. J Clin Endocrinol Metab. 2013;98(11):E1786–E1789. doi: 10.1210/jc.2013-2094
  18. Meissner T, Wendel U, Burgard P, et al. Long-term follow-up of 114 patients with congenital hyperinsulinism. Eur J Endocrinol. 2003;149(1):43–51. doi: 10.1530/eje.0.1490043
  19. Michelle J, Greer RM, Thomsett MJ, et al. The outcome in Australian children with hyperinsulinism of infancy: early extensive surgery in severe cases lowers risk of diabetes. Clin Endocrinol (Oxf). 2003;58(3):355–364. doi: 10.1046/j.1365-2265.2003.01725.x
  20. Ni J, Ge J, Zhang M, et al. Genotype and phenotype analysis of a cohort of patients with congenital hyperinsulinism based on DOPA-PET CT scanning. Eur J Pediatr. 2019;178:1161–1169. doi: 10.1007/s00431-019-03408-6
  21. Sukhotskaya AA, Bairov VG, Nikitina IL, et al. Surgical treatment of focal forms of congenital hyperinsulinism: is all clear? Russian Journal of Pediatric Surgery. 2019;23(6):296–302. (In Russ.) doi: 10.18821/1560-9510-2019-23-6-296-302
  22. Sukhotskaya AA, Bairov VG, Nikitina IL, et al. Congenital hyperinsulinism in newborns and young children: the state of the problem and the results of surgical treatment. Medical Council. 2021;(11):226–239. (In Russ.) doi: 10.21518/2079-701X-2021-11-226-239
  23. Gubaeva DN, Melikyan MA, Ryzhkova DV, Nikitina IL. The use of 18F-DOPA PET/CT imaging in congenital hyperinsulinism. Russian electronic journal of radiology. 2017;7(3):144–152. (In Russ.) doi: 10.21569/2222-7415-2017-7-3-144-152
  24. Sukhotskaya AA, Bairov VG, Mitrofanova LB, et al. Surgical treatment of atipical forms of congenital hyperinsulinism. Russian Journal of Pediatric Surgery. 2020;24(2):83–88. (In Russ.) doi: 10.18821/1560-9510-2020-24-2-83-88
  25. Hardy OT, Hernandez-Pampaloni M, Saffer JR, et al. Accuracy of (18F) fluoroDOPA positron emission tomography for diagnosis and localizing focal congenital hyperinsulinism. J Clin Endocrinol Metab. 2007;92(12):4706–4711. doi: 10.1210/jc.2007-1637
  26. Otonkoski T, Näntö-Salonen K, Seppänen M, et al. Noninvasive diagnosis of focal hyperinsulinism of infancy with [18F]-DOPA positron emission tomography. Diabetes. 2006;55(1):13–18. doi: 10.2337/diabetes.55.01.06.db05-1128
  27. Meintjes M, Endozo R, Dickson J, et al. 18F-DOPA PET and enhanced CT imaging for congenital hyperinsulinism: initial UK experience from a technologist’s perspective. Nucl Med Commun. 2013;34(6):601–608. doi: 10.1097/MNM.0b013e32836069d0

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. View of diffuse lesions of the pancreas according to PET/CT: a — head; b — body; c — tail

Download (148KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Intraoperative view: the appearance of the pancreas

Download (217KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Intraoperative view: the border of the denser (left) and normal tissue (right) of the pancreas

Download (118KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Intraoperative histological picture: a zone of adenomatous hyperplasia with enlarged nuclei of endocrinocytes (1), surrounded by pancreatic tissue of a typical histological structure (2). Staining with hematoxylin-eosin, magnification ×100

Download (340KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Intraoperative picture: the bed of the gland is exposed after removal of the head and body, a portion of the tail is taken on a holder

Download (165KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Intraoperative picture: pancreato-jejunoanastomosis with a loop of the jejunum along by Ru

Download (145KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. The histological picture when examining the “flooded” preparations: adenomatous lesion (1) without a capsule with a typical gland tissue (2). Staining with hematoxylin-eosin, magnification ×100

Download (308KB)
Indexing metadata

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».