Диффузионно-куртозисная магнитно-резонансная томография головного мозга в дифференциальной диагностике метастазов опухолей различной первичной локализации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Метастатическое поражение головного мозга приводит к наиболее неблагоприятному прогнозу течения онкологического заболевания. Чаще всего метастазы в головной мозг возникают из таких первичных опухолей, как рак лёгкого, рак молочной железы и меланома. Особый интерес представляет группа вторичных интракраниальных опухолей без выявленного первичного очага. Методы неинвазивной дифференциальной диагностики гистогенеза опухолей, в том числе диффузионно-куртозисная магнитно-резонансная томография, могут улучшить диагностический поиск первичной опухоли. Цель исследования — повысить качество дифференциальной диагностики метастазов в веществе головного мозга опухолей различной первичной локализации благодаря внедрению в протокол магнитно-резонансного сканирования методики диффузионно-куртозисной магнитно-резонансной томографии. Методы. В работу включены 60 пациентов с первичной опухолью различной локализации, проходивших обследование и лечение в ФГБУ «НМИЦ онкологии имени Н.Н. Блохина» Минздрава России с октября 2019 по март 2022 года, у которых по данным магнитно-резонансной томографии были выявлены метастатические образования в головном мозге. У равного числа пациентов были подтверждены рак лёгкого (20; 33,3%), рак молочной железы (20; 33,3%) и меланомы (20; 33,3%). Были проанализированы размеры опухоли, параметры диффузии и куртозиса, такие как средний куртозис, аксиальный куртозис, радиальный куртозис, куртозисная анизотропия, радиальная диффузия, фракционная анизотропия, относительная анизотропия, аксиальная диффузия экстрааксональной жидкости, радиальная диффузия экстрааксональной жидкости, фракция аксональной жидкости и извилистость траектории диффузии. Результаты. При сравнительной оценке показателей в структуре меланомы и рака лёгкого были выявлены статистически значимо (р<0,05) различающиеся параметры диффузии и куртозиса, а именно: аксиальная диффузия, фракционная анизотропия, относительная анизотропия, радиальный куртозис и извилистость траектории диффузии; в структуре меланомы и рака молочной железы — аксиальная диффузия, фракция аксональной жидкости, фракционная анизотропия, аксиальная диффузия экстрааксональной жидкости, средний куртозис, относительная анизотропия, радиальный куртозис и извилистость траектории диффузии. Заключение. Диффузионно-куртозисная магнитно-резонансная томография позволяет получить дополнительную дифференциальную информацию при метастатическом поражении вещества головного мозга, особенно из невыявленного первичного очага.

Об авторах

Наталья Валерьевна Гаранина

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Блохина

Автор, ответственный за переписку.
Email: Garanina.natalia.v@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3036-2753
SPIN-код: 6662-1649
Россия, Москва

Михаил Борисович Долгушин

ФГБУ «Федеральный центр мозга и нанотехнологий» ФМБА

Email: mdolgushin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3930-5998
SPIN-код: 6388-9644

д.м.н., профессор

Россия, Москва

Людмила Михайловна Фадеева

Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко

Email: lmf@nsi.ru
ORCID iD: 0000-0002-3240-5585
Россия, Москва

Эдуард Леонидович Погобескян

Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко

Email: epogosbekyan@nsi.ru
ORCID iD: 0000-0002-4803-6948
Россия, Москва

Денис Вячеславович Сашин

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Блохина

Email: denchegs70@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0431-2610

к.м.н.

Россия, Москва

Эмилия Андреевна Нечипай

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Блохина

Email: e.nechipay@ronc.ru
ORCID iD: 0000-0002-3785-7070

к.м.н.

Россия, Москва

Андрей Валерьевич Дворянчиков

ФГБУ «Федеральный центр мозга и нанотехнологий» ФМБА

Email: dvoryanchikov.a@fccps.ru
ORCID iD: 0009-0009-0678-7821
Россия, Москва

Список литературы

  1. Практические рекомендации по лекарственному лечению больных с метастатическими опухолями головного мозга RUSSCO, 2014. [Practical recommendations for the drug treatment of patients with metastatic brain tumors RUSSCO, 2014. (In Russ).] Режим доступа: https://rosoncoweb.ru/standarts/RUSSCO/2014/06a.pdf?ysclid=lmdjfbl5m2230205456. Дата обращения: 15.08.2023.
  2. Lowery FJ, Yu D. Brain metastasis: Unique challenges and open opportunities. BBA Rev Cancer. 2017;1867:49–57. doi: 10.1016/j.bbcan.2016.12.001
  3. Eichler AF, Chung E, Kodack DP, et al. The biology of brain metastases-translation to new therapies. Nat Rev Clin Oncol. 2011;8:344–356. doi: 10.1038/nrclinonc.2011.58
  4. Ostrom QT, Wright CH, Barnholtz-Sloan JS. Brain metastases: Epidemiology. Handb Clin Neurol. 2018;149:27–42. doi: 10.1016/B978-0-12-811161-1.00002-5
  5. Первичные опухоли центральной нервной системы. Клинические рекомендации [интернет]. 2020. [Primary tumors of the central nervous system. Clinical recommendations [Internet]. 2020. (In Russ).] Режим доступа: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/578_1?ysclid=lmdjjmxe9r61285653. Дата обращения: 15.08.2023.
  6. Cagney DN, Martin AM, Catalano PJ, et al. Incidence and prognosis of patients with brain metastases at diagnosis of systemic malignancy: A population-based study. Neuro-Oncol. 2017;19:1511–1521. doi: 10.1093/neuonc/nox077
  7. Насхлеташвили Д.Р., Банов С.М., Бекяшев А.Х., и соавт. Практические рекомендации по лекарственному лечению пациентов с метастазами в головном мозге // Злокачественные опухоли. Практические рекомендации RUSSCO #3s2, 2022. 2022. Т. 12, № 3s2. С. 141–154. [Naskhletashvili DR, Banov SM, Bekyashev AH, et al. Practical recommendations for the drug treatment of patients with brain metastases. Malignant Tumors. Practical recommendations RUSSCO #3s2; 2022. 2022;12(3s2):141–154. (In Russ).] doi: 10.18027/2224-5057-2022-12-3s2-141-154
  8. NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology (NCCN Guidelines) Central Nervous System Cancers, version 2.2022 [2022 Sept. 29].
  9. Lee EJ, Ahn KJ, Lee EK, et al. Potential role of advanced MRI techniques for the peritumoural region in differentiating glioblastoma multiforme and solitary metastatic lesions. Clin Radiol. 2013;68(12):e689–e697. doi: 10.1016/j.crad.2013.06.021
  10. Svolos P, Kousi E, Kapsalaki E, et al. The role of diffusion and perfusion weighted imaging in the differential diagnosis of cerebral tumors: a review and future perspectives. Cancer Imaging. 2014;14(1):20. doi: 10.1186/1470-7330-14-20
  11. Steven AJ, Zhuo J, Melhem ER. Diffusion kurtosis imaging: An emerging echnique for evaluating the microstructural environment of the brain. Am J Roentgenol. 2014;202(1): W26–W33. doi: 10.2214/AJR.13.11365
  12. Arvanitis CD, Ferraro GB, Jain RK. The blood-brain barrier and blood-tumour barrier in brain tumours and metastases. Nat Rev Cancer. 2020;20:26–41. doi: 10.1038/s41568-019-0205-x
  13. Pardridge WM. The blood-brain barrier: Bottleneck in brain drug development. NeuroRX. 2005;2:3–14. doi: 10.1602/neurorx.2.1.3
  14. Carvalho R, Paredes J, Ribeiro AS. Impact of breast cancer cells secretome on the brain metastatic niche remodeling. Semin Cancer Biol. 2020;60:294–301. doi: 10.1016/j.semcancer.2019.10.011
  15. Rodrigues G, Hoshino A, Kenific CM, et al. Tumour exosomal CEMIP protein promotes cancer cell colonization in brain metastasis. Nat Cell Biol. 2019;21:1403–1412. doi: 10.1038/s41556-019-0404-4
  16. Quail DF, Joyce JA. The microenvironmental landscape of brain tumors. Canc Cell. 2017;31:326–341. doi: 10.1016/j.ccell.2017.02.009
  17. Lah TT, Novak M, Breznik B. Brain malignancies: Glioblastoma and brain metastases. Semin Cancer Biol. 2020;60:262–273. doi: 10.1016/j.semcancer.2019.10.010
  18. Lugassy C, Kleinman HK, Engbring JA, et al. Pericyte-like location of GFP-tagged melanoma cells: Ex vivo and in vivo studies of extravascular migratory metastasis Am J Pathol. 2004;164:1191–1198. doi: 10.1016/S0002-9440(10)63207-5
  19. Sleeman JP, Nazarenko I, Thiele W. Do all roads lead to Rome? Routes to metastasis development. Int J Cancer. 2011;128: 2511–2526. doi: 10.1002/ijc.26027
  20. Baliyan V, Das CJ, Sharma R, Gupta AK. Diffusion weighted imaging: Technique and applications. World J Radiol. 2016; 8(9):785–798. doi: 10.4329/wjr.v8.i9.785
  21. Kälin RE, Cai L, Li Yu, et al. TAMEP are brain tumor parenchymal cells controlling neoplastic angiogenesis and progression. Cell Systems. 2021;12(3):248–262.e7. doi: 10.1016/j.cels.2021.01.002
  22. Helpern JA, Adisetiyo V, Falangola MF, et al. Preliminary evidence of altered gray and white matter microstructural development in the frontal lobe of adolescents with attention-deficit hyperactivity disorder: A diffusional kurtosis imaging study. J Magn Reson Imaging. 2011;33(1):17–23. doi: 10.1002/jmri.22397

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Метастаз рака лёгкого в правой височной доле: а — аксиальный куртозис; б — радиальный куртозис; в — средний куртозис; г — куртозисная анизотропия; д — извилистость траектории диффузии; е — радиальная диффузия экстрааксональной жидкости; ж — аксиальная диффузия экстрааксональной жидкости; з — Т1-WI после внутривенного введения контрастного вещества (визуализируется образование в правой височной доле перивентрикулярно височному рогу бокового желудочка, неравномерно накапливающее контрастный препарат, преимущественно по периферии). Зона интереса включает солидную часть опухоли с максимальными значениями среднего куртозиса, что соответствует максимальной злокачественности. Некроз и перитуморальный отёк не включены в зону интереса.

Скачать (1MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Диаграмма значений диаметра очагов, накапливающих контрастный препарат.

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Магнитно-резонансная томограмма головного мозга: метастаз рака лёгкого в левой лобной доле: а (Т2-WI) — в левой лобной доле определяется образование с центральной полостью некроза без признаков перифокального отёка; б (Т1-WI после внутривенного введения контрастного вещества) — визуализируется умеренное неравномерное накопление контрастного препарата, преимущественно по контуру образования; в (аксиальный куртозис) — в левой лобной доле образование определяется в виде участка гетерогенного МР-сигнала, гипоинтенсивного в центральных отделах; г (радиальный куртозис) — в левой лобной доле образование определяется в виде участка гетерогенного МР-сигнала, гипоинтенсивного в центральных отделах, слабого гиперинтенсивного по периферии; д (средний куртозис) — в левой лобной доле образование определяется в виде участка гетерогенного МР-сигнала, гипоинтенсивного в центральных отделах; е (куртозисная анизотропия) — в левой лобной доле образование определяется в виде участка преимущественно пониженного МР-сигнала; ж (аксиальная диффузия экстрааксональной жидкости) — в левой лобной доле образование определяется в виде участка гетерогенного МР-сигнала, гиперинтенсивного в центральных отделах и слабого гипоинтенсивного по периферии; з (радиальная диффузия экстрааксональной жидкости) — в левой лобной доле образование определяется в виде участка гетерогенного МР-сигнала, гиперинтенсивного в центральных отделах и изоинтенсивного по периферии.

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Магнитно-резонансная томограмма головного мозга: метастаз рака молочной железы в левой лобной доле: а (T2-WI) — в левой лобной доле определяется образование с центральной полостью некроза, окружённое выраженной зоной перифокального отёка; б (Т1-WI после внутривенного введения контрастного вещества) — визуализируется интенсивное неравномерное накопление контрастного препарата, преимущественно по контуру образования; в (аксиальный куртозис) — в левой лобной доле образование определяется в виде участка гетерогенного МР-сигнала, гипоинтенсивного в центральных отделах; г (радиальный куртозис) — в левой лобной доле образование определяется в виде участка гетерогенного МР-сигнала, гипоинтенсивного в центральных отделах, слабого гиперинтенсивного по периферии; д (средний куртозис) — в левой лобной доле образование определяется в виде участка гетерогенного МР-сигнала, гипоинтенсивного в центральных отделах; е (куртозисная анизотропия) — в левой лобной доле образование определяется в виде участка преимущественно пониженного МР-сигнала; ж (аксиальная диффузия экстрааксональной жидкости) — в левой лобной доле образование определяется в виде участка гетерогенного МР-сигнала, гиперинтенсивного в центральных отделах и слабого гипоинтенсивного по периферии; з (радиальная диффузия экстрааксональной жидкости) — в левой лобной доле образование определяется в виде участка гетерогенного МР-сигнала, гиперинтенсивного в центральных отделах и гипоинтенсивного по периферии.

Скачать (1MB)
Метаданные
6. Рис. 5. Магнитно-резонансная томограмма головного мозга: метастаз меланомы в левой височно-затылочной области: а (T2-WI) — в левой височно-затылочной области определяется образование с кистозными включениями, окружённое выраженной зоной перифокального отёка; б (Т1-WI после внутривенного введения контрастного вещества) — визуализируется интенсивное неравномерное накопление контрастного препарата; в (аксиальный куртозис) — в левой височно-затылочной области образование определяется в виде участка преимущественно повышенного МР-сигнала; г (радиальный куртозис) — в левой височно-затылочной области образование определяется в виде участка слабо повышенного МР-сигнала; д (средний куртозис) — в левой височно-затылочной области образование определяется в виде участка преимущественно повышенного МР-сигнала; е (куртозисная анизотропия — в левой височно-затылочной области образование определяется в виде участка пониженного МР-сигнала; ж (аксиальная диффузия экстрааксональной жидкости) — в левой височно-затылочной области образование определяется в виде участка гетерогенного МР-сигнала; з (радиальная диффузия экстрааксональной жидкости) — в левой височно-затылочной области образование определяется в виде участка гетерогенного МР-сигнала.

Скачать (1MB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах