Автореферат и диссертация по медицине (14.01.12) на тему:Радионуклидные методы исследования в диагностике рака гортани и гортаноглотки

ДИССЕРТАЦИЯ
Радионуклидные методы исследования в диагностике рака гортани и гортаноглотки - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Радионуклидные методы исследования в диагностике рака гортани и гортаноглотки - тема автореферата по медицине
Зельчан, Роман Владимирович Томск 2013 г.
Ученая степень
кандидата медицинских наук
ВАК РФ
14.01.12
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Радионуклидные методы исследования в диагностике рака гортани и гортаноглотки

На правах рукописи

ЗЕЛЬЧАН РОМАН ВЛАДИМИРОВИЧ

РАДИОНУКЛИДНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В ДИАГНОСТИКЕ РАКА ГОРТАНИ И ГОРТАНОГЛОТКИ

14.01.12 - онкология 14.01.13 - лучевая диагностика, лучевая терапия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

5 ДЕК т

Томск-2013

005542964

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научно-исследовательский институт онкологии» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук

Научные руководители: Чойнзонов Евгений Лхамацыренович

доктор медицинских наук, профессор, академик РАМН

Чернов Владимир Иванович доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты: Кошель Андрей Петрович

доктор медицинских наук, директор НИИ гастроэнтерологии им. Г.К. Жерлова, ГБОУ ВПО СибГМУ Минздрава РФ

Кривоногов Николай Георгиевич доктор медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории радионуклидных методов исследования ФГБУ «НИИ кардиологии» СО РАМН

Ведущая организация - Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт онкологии им. H.H. Петрова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Санкт -Петербург.

Защита диссертации состоится « » декабря 2013 г. в 9:00 часов на заседании диссертационного совета Д 001.032.01 при ФГБУ «Научно-исследовательский институт онкологии» СО РАМН (634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «Научно-исследовательский институт онкологии» СО РАМН, г. Томск

Автореферат разослан « » ноября 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор медицинских наук, профессор

Фролова И.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. По современным литературным данным на долю рака гортани и гортаноглотки приходится 5-6% в общей структуре злокачественных новообразований. При этом, данная локализация составляет 60-70% от всех злокачественных опухолей верхних дыхательных путей (Чиссов В.И., 2011). Несмотря на относительную доступность для визуального осмотра, в 60-70% случаев рак гортани и гортаноглотки диагностируется только на III и IV стадиях. Рак in situ выявляется в 2,3-6% случаев, I стадия процесса диагностируется лишь - в 23,9% от общего числа первично выявленных опухолей (Пачес А.И., 2000, Решетов И.В., Трофимов Е.И., 2006, Чойнзонов Е.Л. и соавт., 2006).

В современной клинической онкологии выбор адекватной тактики лечения и показатели выживаемости при раке гортани и гортаноглотки в значительной мере зависят от точности диагностики, как первичной опухоли, так и регионарной распространенности процесса. Кроме того, в связи с внедрением в клиническую практику новых методов консервативного лечения и популяризацией органосохраняющих оперативных вмешательств, ранняя диагностика рецидивного процесса непосредственно влияет на своевременность и качество оказания специализированной помощи таким пациентам (Абдурахимов О.Н., 2002, Аладин А.С. и соавт. 2011, Решетов И.В. и соавт., 2006, Чойнзонов Е.Л. и соавт., 2006).

Диагностика рака гортани и гортаноглотки является комплексной и далеко непростой проблемой (Кожанов Л.Г. и соавт. 2006). Сегодня в клинике применяются классические методы диагностики, такие. как клинический осмотр, непрямая и прямая ларингоскопия, линейная томография гортани и боковая рентгенография шеи, рентгеновское исследование гортаноглотки и пищевода с бариевой взвесью, фиброларингоскопия, ультразвуковое исследование зон регионарного лимфооттока. А также достаточно широко в современной практике для диагностики рака гортани и гортаноглотки стали использоваться высокотехнологичные методы лучевой диагностики - спиральная компьютерная томография и магнитно-резонансная томография (Васильев П.В., 2010, Суркова П.В. и соавт., 2011).

Отличительной чертой методов ядерной медицины является их функциональность. Не обладая столь высоким пространственным разрешением, как изображения, получаемые с помощью рентгеновской или магнитно-резонансной томографии, сцинтиграммы способны отражать физиологические и патофизиологические изменения, происходящие в опухоли и в окружающих тканях (Малышев Ю.М. и соавт. 2004, Hoeben В.А. et al, 2013, Higgins К.A. et al, 2012).В настоящее время в крупных исследовательских центрах для этих целей используется позитронная эмиссионная томография (ПЭТ). К сожалению, на территории России, эти методы остаются пока труднодоступными для рутинной клинической работы

в связи с высокой стоимостью исследования и ограниченным числом соответствующих установок.

В отечественной онкологии широко используются сцинтиграфические методики с использованием гамма-излучающих радиофармпрепаратов (РФП). Наиболее изученным РФП для визуализации опухолей различных

хл 99шт-

локализации, в том числе рака гортани и гортаноглотки является 1с-метокси-изобутил-изонитрил (МИБИ) (Као С.Н. et al 1993, Henze М. et al 2002, Giordano A. et al. 2000). Сцинтиграфическая визуализация рака гортани и гортаноглотки осуществляется в режиме однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОЭКТ). По данным литературы при выявлении злокачественных новообразований гортани и гортаноглотки, ОЭКТ с "шТс-МИБИ обладает сравнимой с СКТ или МРТ, чувствительностью и характеризуется достаточно высокой специфичностью (KhawarA. etal. 2008).

В зарубежной литературе встречаются работы по использованию ОЭКТ с Тс-МИБИ как в первичной диагностике, так и в оценке результатов лечения опухолей головы и шеи (Henze М. et al 2002, Khawar А. et al. 2008). Однако для рака гортани и гортаноглотки, встречающиеся печатные работы носят тезисный характер. Подчеркнем, что ОЭКТ гортани с "шТс-МИБИ в настоящее время не считают стандартизованным методом уточняющей диагностики, поэтому необходимы дальнейшие исследования для определения места этого метода в алгоритме обследования больных, раком гортани и гортаноглотки. Нет единого мнения и о возможности использования полученных при ОЭКТ гортани с "шТс-МИБИ данных для оценки эффективности неоадъювантной химиотерапии (НАХТ), не определены количественные и качественные критерии, характеризующие изменения опухоли в процессе химиотерапии. Следует также сказать о том, что на сегодняшний день идет непрерывный поиск более специфичных туморотропных препаратов.

С этих позиций интерес могут представлять изотопы таллия. Таллий-201 хлорид (201Т1) был разработан и широко используется в кардиологии для визуализации миокардиальной перфузии, а с середины 80-х годов стал применяться для визуализации опухолевой ткани. В экспериментальных исследованиях было показано, что "01Т1 характеризуется наиболее высоким индексом накопления в опухолевой ткани по сравнению с другими РФП (Fukumoto М., 2004). Основным недостатком этого нуклида является длительный период полураспада - 72 ч, и, как следствие, относительно высокая лучевая нагрузка на тело пациента и критические органы, что ограничивает возможность проведения повторных исследований у одного больного, например в процессе химиотерапии. Кроме того, производство 201Т1 осуществляется с использованием высокоэнергетических циклотронов и отличается высокой стоимостью.

Указанных недостатков лишен другой изотоп таллия - Т1. Механизм накопления его в клетках идентичен 201Т1. Однако 199Т1 является

короткоживущим изотопом с периодом полураспада 7,4 часа, что значительно снижает лучевую нагрузку на тело пациента и критические органы. Эквивалентная доза облучения критических органов при использовании 199Т1 оказывается в 4-15 раз более низкой, чем в случае применения 201Т1, что позволяет проводить сцинтиграфическое исследование с 199Т1 до 5 раз в год у одного и того же пациента (Лишманов Ю.Б., 1997). Однако анализ литературы свидетельствует о том, что ни за рубежом, ни в нашей стране работы по изучению возможности применения 199Т1 для диагностики рака гортани и гортаноглотки не выполняются.

Цель исследования: изучить возможность применения ОЭКТ с 99тТс-МИБИ и с 199Т1 хлоридом в диагностике первичных и рецидивных опухолей гортани и гортаноглотки, а также в оценке эффективности предоперационной химиотерапии злокачественных новообразований указанных локализаций.

Задачи исследования

1. Оценить диагностическую эффективность ОЭКТ с "шТс-МИБИ в выявлении рака гортани и гортаноглотки, его рецидивов и определении региональной распространенности злокачественного процесса.

2. Исследовать динамику аккумуляции "шТс-МИБИ в злокачественном новообразовании на этапах неоадьювантной химиотерапии рака гортани и гортаноглотки.

3. Определить наиболее значимые количественные показатели ОЭКТ с "тТс-МИБИ, характеризующие эффективность химиотерапии на этапе комбинированного лечения.

4. Изучить возможности ОЭКТ с 199Т1 в диагностике первичных злокачественных опухолей гортани и гортаноглотки и их рецидивов.

Научная новизна

Доказана высокая диагностическая эффективность применения ОЭКТ гортани и гортаноглотки с "тТс-МИБИ в визуализации злокачественных опухолей указанной локализации.

На основании результатов проведенного исследования показана высокая чувствительность ОЭКТ с ""'Тс-МИБИ в визуализации рецидивов рака гортани и гортаноглотки.

С помощью ОЭКТ с "шТс-МИБИ разработаны сцинтиграфические критерии эффективности неоадьювантной химиотерапии при раке гортани и гортаноглотки.

Впервые в мировой практике для сцинтиграфической визуализации первичных опухолей гортани и гортаноглотки и их рецидивов, а также для

199 ,

выявления регионарных метастазов использован изотоп Т1-хлорид. Показана высокая специфичность и чувствительность его применения в выявлении опухолей гортани и гортаноглотки, их рецидивов.

Практическая значимость

В результате проведенного исследования предложен оптимальный протокол сцинтиграфического обследования больных раком гортани и гортаноглотки с целью выявления злокачественного новообразования и дифференциальной диагностики рецидивного процесса с постгерапевтическими фиброзными изменениями тканей.

Доказана возможность применения ОЭКТ с "шТс-МИБИ у больных раком гортани и гортаноглотки в качестве дополнительного метода динамического контроля над опухолью в процессе химиотерапевтического лечения.

Разработан новый метод сцинтиграфической диагностики рака гортани и гортаноглотки с применением Т1, отличающиися высокими показателями чувствительности, специфичности и точности, а также меньшей (по сравнению с 99шТс-МИБИ) эффективной дозой облучения пациента.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с 99шТс-МИБИ является высокочувствительным (95%), точным (92%) методом диагностики злокачественных опухолей гортани и гортаноглотки, имеющим высокие показатели специфичности (80%). Указанный метод не несет дополнительной информации о зонах регионарного метастазирования при раке гортани и гортаноглотки, обладая крайне низкой чувствительностью (17%) в выявлении регионарных метастазов. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с "тТс-МИБИ обладает высокой чувствительностью (100%) в выявлении рецидивов рака гортани и гортаноглотки.

2. Выполнение ОЭКТ гортани и гортаноглотки с "П1Тс-МИБИ на этапах неоадьювантной химиотерапии дает возможность получить дополнительную информацию об изменениях, происходящих в опухолевой ткани в процессе лечения. Соотношение аккумуляции радиоактивного индикатора в опухоли и слюнных железах определенное до лечения и после 2-х курсов химиотерапии может служить дополнительным критерием оценки эффективности химиотерапии.

3. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с 199Т1 является перспективным методом диагностики рака гортани и гортаноглотки и их рецидивов, отличающимся более высокой специфичностью и меньшей эффективной дозой облучения, по сравнению с "шТс-МИБИ.

Апробация работы

Основные результаты работы были доложены и обсуждены на конгрессах Европейского общества ядерной медицины (Барселона, 2009; Милан, 2012); на V Международной научно-практической конференции «Медицинские и экологические эффекты ионизирующего излучения» (Томск, 2010); на IV Международном конгресса "Опухоли головы и шеи"

"Байкал-2011" (Иркутск, 2011); на научно-практической конференции "Актуальные проблемы ядерной медицины" (Санкт-Петербург, 2011); на II Съезде врачей лучевой диагностики Сибири (Томск, 2012); на конгрессе Азиатской ассоциации радиологов (Бангкок, 2013); на VI Международной научно-практической конференции «Медицинские и экологические эффекты ионизирующего излучения» (Томск, 2013); на региональных конференциях молодых ученых (Томск, 2009; 2010); на заседаниях областных обществ рентгенрадиологов и онкологов (Томск, 2011).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ, из них 6 статей в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК.

Личный вклад автора

Анализ литературы по теме диссертации, планирование исследования, определение цели и задач, проведение диагностического блока настоящей работы, статистический анализ результатов и написание диссертации выполнено лично автором.

Структура и объём диссертации

Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 123 страницах и иллюстрирована 31 рисунком и 20 таблицами. Библиография включает 158 литературных источников, из которых 78 отечественных и 80 иностранных.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для решения поставленных задач в исследование было включено 120 человек. Из них 80 пациентов наблюдались с диагнозом рак гортани или гортаноглотки. У 20 больных из этого числа был установлен диагноз рецидив рака гортани или гортаноглотки (средний возраст 55,1±7,65). Также в исследование были включены 20 пациентов с доброкачественными заболеваниями гортани (средний возраст 41,6±9,72). Контрольную группу составили 20 женщин без патологии гортани или гортаноглотки, находившихся на обследовании в ФГБУ «НИИ онкологии» СО РАМН.

Распределение пациентов согласно клинической стадии заболевания (ТИМ) представлено в таблице 1. Наибольшую по численности группу составили пациенты с опухолью Т3 - 58,4%. Стадия Т2 - диагностирована в 25% случаев, пациенты с опухолью Т1 и Т4 составили по 8,3%. Следует отметить, что ни у одного пациента с впервые установленным диагнозом рак гортани или гортаноглотки, на момент обследования не было выявлено отдаленных метастазов.

Таблица 1

Распределение пациентов с впервые установленным диагнозом рак гортани или гортаноглотки согласно клинической стадии заболевания ТОМ

Стадия (TNM) Количество пациентов

Гортань Гортаноглотка Общее число пациентов

Абс. число % Абс. число %

T,NoMo 4 6,7 0 0 4

T,N,Mo 0 0 1 1,6 1

TrNoMo 11 18,4 2 3,4 13

T2N,Mo 1 1,6 1 1,6 2

T3NoMo 21 35 0 0 21

T3N,Mo 10 16,7 4 6,6 14

T4NoMO 0 0 2 3,4 2

T4N,Mo 1 U6 2 3,4 3

Всего 48 80 12 20 60

В исследовании также изучались возможности метода в оценке регионарной распространенности опухолевого процесса. Распределение больных в зависимости от наличия регионарных метастазов (ЪГ) представлены в таблице 2.

Таблица 2

Распределение больных раком гортани и гортаноглотки в зависимости

от уровня метастатического поражения регионарных лимофузлов (N)

Значение категории N Количество пациентов

Абс. число %

N0 40 66,7

N,.2 20 33,4

Всего 60 100

В группе пациентов с доброкачественными процессами в гортани хронический гиперпластический ларингит установлен у 15 (75%) человек, фиброма гортани диагностирована у 2 (10%) пациентов, в 3 наблюдениях (15%) выявлен полип гортани.

По завершению полного комплексного клинико-инструментального обследования, включающее гистологическое исследование и установления диагноза рак гортани или гортаноглотки всем пациентам проводилось комбинированное лечение, которое включало в себя неоадыовантную химиотерапию (НАХТ), лучевую терапию и различные виды хирургического лечения. Неоадьювантная химиотерапия проводилась по показаниям, в результате в исследование вошли 57 (95%) пациентов, получивших НАХТ. Предоперационная химиотерапия проводилась по схеме: паклитаксел - 175 мг/м2, внутривенно, трёхчасовая инфузия в первый день; карбоплатин (расчёт дозы на AUC 6), внутривенно, в первый день. Повторение курса через три-

четыре недели. Лучевая терапия проводилась в режиме мультифракционирования дозы на аппарате «Тератрон» по 1,3 Гр 2 раза в день до суммарной очаговой дозы 44 изоГр. При частичной регрессии опухоли гортани или гортаноглотки либо при стабилизации процесса пациенты подвергались хирургическому лечению. В зависимости от локализации, стадии и распространенности опухолевого процесса при наличии показаний пациентам выполняли резекцию гортани, ларингэктомию, или комбинированную ларингэктомию. Оперативные вмешательства выполнялись в радикальном объеме и в строгом соответствии с онкологическими канонами. По результатам гистологического исследования в группе пациентов с впервые выявленным раком гортани или гортаноглотки в 96,6% случаев опухоль была представлена плоскоклеточным раком различной степени дифференцировки. По 1,7% пришлось на такие гистологические типы опухоли как аденокарцинома и саркома.

Непрямую ларингоскопию и фиброларингоскопию проводили строго последовательно с тщательным осмотром всех отделов гортани и смежных органов. Фиброларингоскопия выполнялась ширококанальным бронхо-фиброскопом фирмы "Olympus" тип BF-1T 150 (Япония) до начала лечения с целью оценки распространенности процесса, степени вовлеченности в процесс смежных структур и для забора материала для морфологического исследования, которое проводилось во всех без исключения случаях для верификации диагноза. Кроме того, при фиброларингоскопии производили эндофотографирвание первичной опухоли для оценю! эффективности проводимого химиолучевого лечения. Ультразвуковое исследование лимфоузлов шеи для выявления лимфогенных метастазов выполняли на аппарате Aloka SSD 5500 (Япония). Компьютерную томографию гортани и гортаноглотки выполняли на спиральном компьютерном томографе «Somatom Emotion 6» фирмы «Siemens» (Германия). Исследование выполняли как в нативном режиме, так и с использованием болюсного контрастирования.

При проведении ОЭКТ гортани и гортаноглотки в качестве РФП были использованы "тТс-МИБИ (Технетрил, 99тТс) и 199Т1-хлорид. Исследование с 99шТс-МИБИ выполнялось 40 пациентам с впервые установленным диагнозом рак гортани или гортаноглотки, 10 пациентам с выявленным рецидивом рака гортани и 10 пациентам с доброкачественными заболеваниями гортани. Кроме того, 20 пациентов с диагнозом рак гортани или гортаноглотки были обследованы повторно с 99шТс-МИБИ после двух курсов неоадьювантной химиотерапии.

С использованием изотопов Таллия было обследовано 40 пациентов, в числе которых были пациенты с впервые выявленным раком гортани или гортаноглотки (п=20), с установленным диагнозом рецидив рака гортани (п=10) и пациенты с доброкачественными заболеваниями гортани (п=10).

Радиофармпрепарат (99тТс-МИБИ или 199Т1-хлорид) вводился болюсно в кубитальную вену, вводимая доза 99шТс-МИБИ составляла 740 МБк, 199Т1 -

260 МБк. ОЭКТ гортани проводили на гамма-камере Е.САМ 180 фирмы «Siemens» (Германия). Исследование с 99шТс-МИБИ выполнялось через 15-20 минут после внутривенной инъекции и отсроченная фаза — через 120 минут после введения индикатора, с использованием параллельных высокоразрешающих коллиматоров для энергии 140 КэВ. Сцинтиграфия с 199Т1 проводилась через 15-20 минут после введения РФП с использованием высокоэнергетических параллельных коллиматоров для энергии 360 КэВ. На столе гамма-камеры пациент располагался таким образом, что в поле зрения детектора входили голова, область шеи и грудная клетка, проекционно до уровня бифуркации трахеи. После укладки пациента проводили запись 32 проекций (каждая проекция по 30 сек) с использованием матрицы 64x64 пиксела без аппаратного увеличения.

Полученные при полипозиционном сканировании данные подвергались процессинговой обработке с использованием специализированного программного пакета E.Soft фирмы "Siemens" (Германия). При этом получали трехмерное изображение исследуемой области, с последующей автоматической реконструкцией сагиттальных, поперечных и коронарных срезов.

Оценка томографических сканов проводилась визуально, а также вычислялись полуколичественные показатели. При анализе полученных изображений оценивался характер накопления индикатора в проекции гортани и смежных анатомических структур. При этом учитывалась симметричность, интенсивность, однородность накопления РФП; наличие и численность очаговых включений индикатора в проекции гортани или гортаноглотки и в проекции регионарных лимфоузлов, при этом патологическими считались асимметричные участки гиперфиксации РФП. Расчет полуколичественных показателей производили на аксиальных срезах:

- 0/ПСЖср - патологический очаг/поднижнечелюстная слюнная железа по среднему значению импульса в зоне интереса.

- 0/0СЖ<.р - патологический очаг/околоушная слюнная железа по среднему значению импульса в зоне интереса.

- 0/МАШ,р - патологический очаг/мягкие ткани апоневротического шлема по среднему значению импульса в зоне интереса.

Кроме того, эти же показатели расчитывались по максимальному значению импульса в зоне интереса: ОЛ1СЖмакС10/0СЖыакс>О/МАШмакс.

Границы патологического очага формировались по контрастному контуру наиболее интенсивной зоны. Отмаркированные зоны очага и фона, за который принимались области поднижнечелюстной, околоушной слюнных желез и область мягких тканей апоневротического шлема соответствовали друг другу по объему, который определялся программой автоматически.

Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием прикладного программного пакета IBM SPSS statistics 20.0.

Проводился описательный и сравнительный анализ.

Проверку на нормальность распределения количественных признаков определяли с помощью \У-теста Шапиро-Уилка. Описательный анализ включал определение среднего арифметического значения (X), ошибки среднего значения (т), а также расчет квартилей (Ме, (21-(33) для не нормально и не симметрично распределенных параметров. Сравнительный анализ основывался на определении достоверности разницы показателей по Мфитерию Стьюдента для нормально распределенных и по г - критерию Манна-Уитни для не нормально распределенных параметров, для сравнения зависимых данных использовался критерий Уилкоксона.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Одиофотоиная эмиссионная компьютерная томография гортани и гортаноглотки с "шТс-МИБИ

При выполнении ОЭКТ с "шТс-МИБИ нам удалось выявить патологическое образование в области гортани или гортаноглотки у 38 (95%) пациентов из 40. В большинстве случаев, при этом, накопление индикатора в опухоли было представлено в виде достаточно четко очерченного очага различных размеров и формы. Интенсивность включения 99шТс-МИБИ, также варьировала, но всегда была выше относительно невысокого накопления радиофармпрепарата в окружающих анатомических структурах, таких как мышцы, хрящи, связочный аппарат. Исключения составляли лишь различные группы слюнных желез и щитовидная железа, в которых интенсивность накопления препарата также была высокой. Для получения наиболее полного представления о диагностических возможностях ОЭКТ с "шТс-МИБИ в визуализации опухолей гортани и гортаноглотки мы проанализировали результаты полученных томосцинтиграмм в зависимости от локализации первичной опухоли (гортань, гортаноглотка), стадии процесса и наличия метастазов в регионарные лимфатические узлы. Сравнительные данные представлены в таблице 3.

Следует отметить, что по результатам проведенного исследования мы сделали вывод о невозможности точной топической диагностики локализации опухолевого процесса в гортани или гортаноглотке из-за низкой анатомо-топографической разрешающей способности ОЭКТ и из-за физических особенностей получения сцинтиграфического изображения.

Минимальный размер опухоли, которую нам удалось визуализировать методом ОЭКТ с 99шТс-МИБИ, составил около 4 мм по данным фиброларингоскопии. Таким образом, чувствительность однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с 99шТс-МИБИ в визуализации опухолей гортани и гортаноглотки, по нашим данным, составила 95%.

Таблица 3

Результаты сцитнтиграфического исследования больных раком гортани и _гортаноглотки методом ОЭКТ с "шТс-МИБИ

Количество больных, абс.ч. (%)

Параметры Общее количество - ОЭКТс 99шТс-МИБИ

т, 3 2(67%)

Гортань Т, 6 34 6(100%)

т3 24 24(100%)

т4 1 1(100%)

т, 0 0

Гортаноглотка т2 2 6 2(100%)

т3 1 1(100%)

Тд 3 2(67%)

Метастатическое поражение лимфоузлов шеи 12 2(17%)

При выполнении ОЭКТ с "тТс-МИБИ накопление препарата в проекции лимфоузлов, пораженных, метастазами нам удалось выявить у 2 (17%) человек из 12 обследованных. На томосцинтиграммах лимфатические узлы, пораженные метастазами, визуализировались в виде очага гиперфиксации индикатора неправильной формы с неровными, нечеткими контурами, выражено неоднородным распределением РФП, как правило, невысокой интенсивности. Мы предполагаем, что столь низкая информативность ОЭКТ с "шТс-МИБИ в выявлении метастазов в регионарные лимфатические узлы связана, прежде всего, с их небольшими размерами и физиологическим, исходно высоким накоплением РФП в проекции щитовидной железы и поднижнечелюстных слюнных желез, которое нередко экранирует зоны регионарного лимфатического коллектора.

При обследовании пациентов с доброкачественными заболеваниями гортани методом ОЭКТ с "Тс-МИБИ мы получили следующие результаты. Отсутствие очагов аккумуляции 99шТс-МИБИ в проекции гортани определялось в 8 случаях из 10, что было интерпретировано, как истинно отрицательный результат и подтверждалось данными морфологического исследования.

В группе пациентов с диагнозом рецидив рака гортани или гортаноглотки патологическое накопление индикатора в проекции гортани нам удалось выявить в 10 наблюдениях из 10.

Таким образом, чувствительность, специфичность и точность однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с "шТс-МИБИ в диагностике опухолей гортани и гортаноглотки по нашим данным составили 95%, 80% и 92% соответственно, чувствительность метода в визуализации рецидивов рака гортани и гортаноглотки составила 100%.

Согласно многочисленным исследованиям, посвященным использованию ОЭКТ с "тТс-МИБИ для диагностики опухолей различных локализаций и изучению их регионарного метастазирования, показатели чувствительности метода в визуализации регионарных метастазов достигают 90-93%.

В свою очередь, результаты нашего исследования свидетельствуют о крайне низкой чувствительности ОЭКТ с "тТс-МИБИ в визуализации метастазов в регионарные лимфатические узлы при раке гортани и гортаноглотки - 17%.

Мы считаем, что столь низкие показатели чувствительности в выявлении регионарных метастазов в большей степени связано с особенностями физиологического распределения РФП в близко расположенных анатомических структурах головы и шеи.

Достаточно высокие результаты (чувствительность - 100%) мы получили при изучении возможностей ОЭКТ с 99шТс-МИБИ в визуализации рецидивов рака гортани и гортаноглотки. Мы считаем, что располагая столь значимым диагностическим потенциалом ОЭКТ с Тс-МИБИ, несомненно, найдет применение в клинической практике, тем более что проблема раннего выявления рецидивов рака гортани и гортаноглотки на сегодняшний день стоит достаточно остро.

Оценка результатов неоадъювантной химиотерапии методом ОЭКТ с 99юТс-МИБИ

В нашем исследовании эффективность неоадъювантной химиотерапии оценивалось у 20 больных раком гортани и гортаноглотки. При этом использовались стандартные методы (клинический осмотр, ФЛС, УЗИ), а также ОЭКТ с 99тТс-МИБИ. Оказалось, что полная клиническая регрессия после НАХТ по данным инструментального обследования наблюдалась в единственном случае. У большинства пациентов (п=11) отмечалась частичная регрессия опухоли. В 8 наблюдениях эффект от проводимой терапии был расценен как стабилизация. Прогрессирования процесса в представленной группе больных выявлено не было.

Поскольку ОЭКТ гортани и гортаноглотки является визуализирующей методикой, на первом этапе мы производили качественную оценку полученных томосцинтиграмм.

По результатам сравнительного анализа сцинтиграфической картины до и после НАХТ было выделено три основных варианта изменений, наблюдаемых со стороны первичной опухоли гортани или гортаноглотки:

1. Сохранение высокоинтенсивного включения РФП в опухоли по сравнению с исходным значением - п= 14.

2. Снижение интенсивности накопления 99тТс-МИБИ в опухоли относительно исходного уровня - п=5.

3. Отсутствие патологической гиперфиксации РФП после проведенной химиотерапии в проекции ранее определяемого очага - п=1.

При сопоставлении качественных данных ОЭКТ гортани с "П1Тс-МИБИ и результатов клинической оценки эффекта химиотерапии оказалось, что более чем в 50% случаев визуальная сцинтиграфическая картина не совпадала с полученным клиническим эффектом.

Проведенный анализ, не позволил выявить каких либо значимых качественных параметров ОЭКТ гортани с "шТс-МИБИ, позволяющих получить объективную информацию об изменении опухоли в процессе проводимого лечения. В связи с этим следующим этапом была предпринята попытка использования количественных параметров ОЭКТ гортани с 99шТс-МИБИ для оценки эффективности ПАХТ.

Наиболее информативными показателями, отражающими изменения опухолевой ткани в процессе химиотерапии, оказались индексы, рассчитанные по максимальному значению импульса в зоне интереса: 0/ПСЖмакс,0/0СЖ11акс,0/МАШмакс. (рисунок 1).

О/ПСЖмшс О/ОСЖмакс О/МАШмакс

Рисунок 1 - Изменение полуколичественных показателей ОЭКТ гортани с 99п'Тс-МИБИ, рассчитанных по максимальному значению импульса в зоне интереса (р=0,001).

При сравнении изменения индексов О/ПСЖмкс, 0/0СЖмакс, 0/МАШмакс в зависимости от клинического эффекта после химиотерапии в группах пациентов с частичной регрессией опухоли и стабилизацией было замечено, что показатель 0/МАШмакс значимо не изменялся. В свою очередь индексы 0/ПСЖмакс и 0/0СЖмакс в группе пациентов с частичной регрессией снижались более чем на 30% (рисунок 2).

Рисунок 2 - Изменение индексов О/ПСЖмакс И О/ОСЖмакс после химиотерапии в группе пациентов с клиническим эффектом - частичная регрессия. Отмечается снижение индексов более чем на 30%.

В группе со стабилизацией процесса, снижение показателей происходило менее чем на 30% (рисунок 3).

Рисунок 3 - Изменение индексов 0/ПСЖыакс и 0/0СЖыакс после химиотерапии в группе пациентов с клиническим эффектом - стабилизация. Отмечается снижение индексов менее чем на 30%.

Оказалось, что изменение средних значений индексов 0/ПСЖмакс и 0/0СЖмак<: в группах с частичной регрессией и стабилизацией процесса сопоставимо с клиническим эффектом по шкале RESIST.

Таким образом, учитывая полученные результаты можно говорить о возможности использования количественных параметров ОЭКТ гортани с "шТс-МИБИ для оценки эффекта НАХТ. При этом наиболее информативными показателями, отражающими изменения, происходящие в опухолевой ткани в процессе лечения следует считать индексы 0/ПСЖмакс, О/ОСЖмакс, 0/МАШМакс, рассчитанные по максимальному значению импульса в зоне интереса. Нам удалось проследить тенденцию к тому, что изменение показателей 0/ПСЖмакс и 0/0СЖмаКс перекликается с общепринятыми критериями оценки эффективности лечения по шкале RESIST. Возможно, при дальнейшем изучении и обработке большего клинического материала удастся доказать, что снижение индексов 0/ПСЖмакс и 0/0СЖмакс более чем на 30% свидетельствует о частичной регрессии опухоли, а снижении указанных показателей менее чем на 30% соответствует стабилизации.

Тем не менее, результаты исследования свидетельствуют о том, что снижение показателей О/ПСЖМ0КС, 0/0СЖмакс и 0/МАШмакс в процессе химиотерапии говорит о ее эффективности, что в свою очередь подтверждается клиническими данными и результатами морфологического исследования.

Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с 199Т1 в диагностике рака гортани и гортаноглотки

Для того чтобы изучить возможность использования 199Т1 для диагностики злокачественных опухолей гортани и гортаноглотки мы проводили ОЭКТ пациентам с установленным диагнозом рака гортани или гортаноглотки (п=20), а также пациентам с доброкачественными заболеваниями гортани (п=10). Диагностическую эффективность метода

оценивали по стандартным показателям: чувствительность, специфичность, точность. С целью изучения эффективности ОЭКТ с 199Т1 в выявлении рецидивов рака гортани и гортаноглотки в исследование были включены пациенты с рецидивными опухолями указанной локализации (п=10). У больных со злокачественными новообразованиями анализ томосцинтиграмм проводился в зависимости от локализации первичной опухоли (гортань, гортаноглотка), стадии процесса и наличия метастазов в регионарные лимфатические узлы (таблица 3).

Таблица 4

Результаты сцитнтиграфического исследования больных раком гортани _и гортаноглотки методом ОЭКТ с ,99Т1

Параметры Количество больных, абс.ч. (%)

Общее количество ОЭКТ с 199Т1

т, 2 2(100%)

Гортань ъ 6 14 6(100%)

Т3 6 6(100%)

Т4 0 0

Т, 0 0

Гортаноглотка т2 1 6 1(100%)

Тз 4 3(75%)

Т4 1 1(100%)

Метастатическое поражение лимфоузлов шеи 8 6(75%)

Следует отметить, что по нашим данным, как и при ОЭКТ с 99шТс-МИБИ, исследование с 199Т1 не позволяет произвести точную топическую диагностику патологического процесса в гортани или гортаноглотке.

У больных раком гортани и гортаноглотки при исследовании с 199Т1 очаги гиперфиксации в проекции гортани визуализировались у 19 (95%) пациентов из 20. Минимальный размер опухоли, которую нам удалось визуализировать с применением 1 9Т1, составил менее 6 мм по данным фиброларингоскопии. При этом на томосцинтиграммах в данном случае опухоль визуализировалась в виде четкого очага гиперфиксации препарата невысокой интенсивности.

После проведенного исследования оказалось, что ни у одного пациента с доброкачественными заболеваниями накопления 199Т1 в проекции гортани выявлено не было. Несмотря на то, что данная группа пациентов не многочисленна (п=10), полученные данные свидетельствуют о 100% специфичности 199Т1 при выполнении ОЭКТ гортани и гортаноглотки.

Мы также изучали возможности ОЭКТ с 1 9Т1 в диагностике регионарной распространенности процесса. Оказалось, что при проведении исследования с 199Т1 патологическое включение препарата в проекции шейных лимфоузлов было выявлено у 6 (75%) из 8 пациентов. Таким

образом, чувствительность ОЭКТ с 199Т1 в выявлении метастатического поражения регионарных лимфатических узлов, по нашим данным, составила 75%, что значительно выше аналогичного показателя для ОЭКТ с 99шТс-МИБИ - 17%.

Для получения наиболее полного представления о диагностических возможностях ОЭКТ с 199Т1 нами было обследовано 10 пациентов с рецидивом рака гортани и гортаноглотки. Очаги патологической гиперфиксации 199Т1 в проекции гортани у пациентов данной группы были выявлены в 100% наблюдений. Таким образом, результаты нашего исследования демонстрируют 100% чувствительность ОЭКТ с |99Т1 в диагностике рецидивов рака гортани и гортаноглотки.

Полученные наші данные указывают на 100% специфичность 199Т1 в диагностике рака гортани и гортаноглотки, что выгодно отличает его от 99шТс-МИБИ, специфичность которого, как уже было показано в нашем исследовании, составила 80%.

Мы имели возможность сравнить чувствительность ОЭКТ с 199Т1 и ОЭКТ 99шТс-МИБИ в выявлении злокачественных опухолей гортани и гортаноглотки, оказалось, что данный показатель у двух методик идентичен и составляет 95%.

Мы проанализировали чувствительность ОЭКТ с 199Т1 и ОЭКТ 99шТс-МИБИ в зависимости от размера (площади) опухоли по данным СКТ, сравнительные результаты представлены в таблице 5.

Таблица 5

Результаты однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с 99шТс-МИБИ и 199Т1 у больных раком гортани и гортаноглотки в зависимости от _ размера опухоли._

Размер опухоли по данным СКТ Количество больных, абс.ч. (%)

XI 99шТс-МИБИ

<2см'±0,7 8 из 8 (100%) 4 из 5 (80%)

2,1-4см2±1,3 7 из 7 (100%) 16 из 16(100%)

4,1-6см2±1,5 3 из 4 (75%) 15 из 15(100%)

>6см2±1,4 1 (100%) 3 из 4 (75%)

Как видно из таблицы 5, можно утверждать, что чувствительность ОЭКТ с 199Т1 и ОЭКТ с 99тТс-МИБИ в зависимости от размеров (площади) первичной опухоли гортани и гортаноглотки практически не различается. Обращает на себя внимание тот факт, что в визуализации опухолей <2см~ и >6см2 чувствительность 199Т1 несколько выше, и для 199Т1 составила по 100% против 80% и 75% для 99шТс-МИБИ.

Анализируя полученные результаты можно утверждать, что ОЭКТ с 199Т1 является эффективным методом диагностики рака гортани и гортаноглотки, имеющим показатели чувствительности, специфичности и точности 95%, 100% и 96,1% соответственно.

В ходе выполнения работы и обработки изображений, было замечено, что, как правило, визуально интенсивность включения 11 в проекции опухоли была выше, чем аналогичное накопление "тТс-МИБИ. Потому как качественная оценка томосцинтиграмм весьма субъективна, мы сочли необходимым изучить полуколичественные показатели ОЭКТ гортани с 199Т1. По аналогии с исследованием с 99шТс-МИБИ были рассчитаны следующие индексы: 0/ПСЖмакс, 0/0СЖмакс, 0/МАШмакс, сравнительные данные представлены в таблице 6.

Таблица 6

Уровень количественных параметров ОЭКТ гортани с 199Т1 и с 99шТс-МИБИ

Показатель 199Т1 99шТс-МИБИ Уровень значимости (Р)

о/псжмакс 0,91(0,69-1,03) 0,47(0,34-0,55) 0,001

о/осжмакс 0,75(0,54-1,04) 0,38(0,31-0,63) 0,001

0/МАШмакс 3,95(2,58-5,39) 4,37(3,03-6) 0,312

Из представленных в таблице данных видно, что индексы 0/ПСЖмакс, 0/0СЖмакс для 199Т1 достоверно выше аналогичных показателей для 99шТс-МИБИ (рисунок 4).

• 1Э9Т1

8 9ЭтТс-МИБИ

0/ПСЖмакс

О/ОСЖмакс

Рисунок 4 - Соотношение индексов 0/ПСЖмакс и 0/0СЖмакс при ОЭКТ с 199Т1 и с 99шТс-МИБИ (р<0,001).

Анализируя полученные результаты, мы предположили, что препарат 199Т1 является более туморотропным, чем 99тТс-МИБИ. Тем более что в мировой литературе есть данные указывающие на справедливость нашего предположения. Объясняется данное явление тем, что механизм накопления представленных РФП в опухолевой ткани не является специфичным. Таллий попадает в клетку как биологический аналог калия посредством №+/К+-АТФ-азы, и его поступление в цитоплазму мало зависит от энергообеспечения и фазы клеточного цикла, в отличие от 99тТс-МИБИ, аккумулирующегося в митохондриях, количество которых может изменяться (АгЬаЬ А.8 е1 а1, 1996).

Немаловажным преимуществом является и тот факт, что использование 199Т1 для сцинтиграфического исследования гортани и гортаноглотки позволяет снизить лучевую нагрузку на пациентов. Так, экспозиционная доза при использовании 99шТс-МИБИ составляет 3,3 мЗв, а для 199Т1 - 1,75 мЗв.

Несмотря на перечисленные положительные характеристики 199Т1 следует отметить и его отрицательные стороны. Так, производство этого РФП осуществляется с использованием циклотрона и отличается более высокой стоимостью по сравнению с 1с, который является генераторным радионуклидом.

Тем не менее, 199Т1 является перспективным радиофармпрепарагом для диагностики первичных и рецидивных злокачественных опухолей гортани и гортаноглотки, уточнение его места в алгоритме обследования таких пациентов требует проведения дальнейших исследований.

Выводы

1. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с 99шТс-МИБИ является высокоинформативным дополнительным методом диагностики первичных опухолей гортани и гортаноглотки, обладающим высокими показателями чувствительности - 95%, специфичности - 80%, точности — 92%. При этом данный метод не эффективен в выявлении регионарных метастазов при раке гортани и гортаноглотки (чувствительность - 17%). Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с 99шТс-МИБИ является высокочувствительным (100%) методом выявления рецидивов рака гортани и гортаноглотки.

2. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с 99шТс-МИБИ может рассматриваться в качестве дополнительного диагностического метода, позволяющего оценивать состояние первичного опухолевого очага в процессе проведения неоадъювантной химиотерапии, при этом значения индексов ОЯ1СЖМакс, ОЮСЖмакс, определяемые до лечения и после 2-х курсов химиотерапии, наиболее полно отражают динамику изменений, происходящих в опухолевой ткани.

3. Снижение аккумуляции 99тТс-МИБИ в злокачественном новообразовании на 30% и более (по данным динамики индексов 0/ПСЖшкс и О/ОСЖмакс) свидетельствует о регрессе опухоли после неоадъювантной химиотерапии.

4. Таллий-199 хлорид является перспективным радиофармпрепаратом для диагностики злокачественных новообразований гортани и гортаноглотки. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с этим нуклидом обладает высокими показателями чувствительности (95%), специфичности (100%) и точности (96,7%). Чувствительность метода в выявлении регионарной распространенности опухолевого процесса составляет 75%. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с 199Т1 является эффективным методом выявления рецидивов рака гортани и гортаноглотки (чувствительность -100%).

Практические рекомендации

1. Для диагностики рака гортани и гортаноглотки однофотонную эмиссионную компьютерную томографию с "тТс-МИБИ необходимо выполнять до эндоскопического исследования гортани с целью биопсии или не ранее чем через 7-10 дней после эндоскопической процедуры.

2. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с "шТс-МИБИ может использоваться у больных раком гортани и гортаноглотки в качестве дополнительного метода динамического наблюдения за опухолевой тканью в процессе неоадъювантной химиотерапии. В качестве количественных критериев оценки эффекта НАХТ необходимо использовать комплексную оценку показателей 0/ПСЖшкс и 0/0СЖмаКс при этом ОЭКТ с "шТс-МИБИ рекомендуется выполнять до начала и после 2 курсов химиотерапии.

3. Оптимальным режимом для диагностики рака гортани и гортаноглотки с 199Т1 является однофотонная эмиссионная компьютерная томография, выполненная через 20 мин после внутривенного введения 260 МБк радиофармпрепарата. Эффективная доза облучения при этом исследовании составляет 1,75 мЗв, что существенно ниже, чем в случае применения диагностической дозы (740 МБк) 99шТс-МИБИ - 3,3 мЗв.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Зельчан Р.В. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с 99шТс-метокси-изобутил-изонетрилом (МИБИ) в диагностике злокачественных опухолей гортани и гортаноглотки [текст] / Р.В. Зельчан,

B.И. Чернов, И.Г. Синилкин, A.A. Тицкая, С.Ю. Чижевская, E.JI. Чойзонов // Материалы V международной научно-практической конференции «Медицинские и экологические эффекты ионизирующего излучения (MEEIR-V). Томск - 2010г. - С. 189.

2. Зельчан Р.В. Гамма-сцинтиграфия с 99тТс метокси-изобутил-изонитрилом (МИБИ) в диагностике 'злокачественных опухолей гортани и гортаноглотки [текст] / Р.В. Зельчан, В.И. Чернов, И.Г. Синилкин, A.A. Тицкая, С.Ю. Чижевская, Е.Ц. Чойнзонов // Материалы б съезда онкологов и радиологов стран СНГ. - Душанбе. - 2010. - С. 83.

3. Зельчан Р.В. Гамма-сцинтиграфия в диагностике рака гортани и оценке эффективности предоперационного лечения [текст] / В.И. Чернов, Р.В. Зельчан, A.A. Тицкая, И.Г. Синилкин, С.Ю. Чижевская, Е.Л. Чойнзонов // Материалы 4 Евразийского радиологического форума. - Астана. - 2011. -

C. 334.

4. Зельчан Р.В. Применение однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с 99шТс-МИБИ в диагностике и оценке результатов предоперационной химиотерапии у больных раком гортани и гортаноглотки [текст] / Р.В. Зельчан, В.И. Чернов, A.A. Тицкая, И.Г. Синилкин, С.Ю. Чижевская, П.В. Суркова, Е.Л. Чойнозов // Материалы IV международного конгресса «Опухоли головы и шеи». Онкохирургия. - 2011. -N2.-C. 17.

5. Зельчан P.B. Диагностика и оценка эффективности предоперационной химиотерапии при помощи СКТ и ОЭКТ у больных раком гортани и гортаноглотки [текст] / П.В. Суркова, И.Г. Фролова, Е.Л. Чойнзонов, С.Ю. Чижевская, Р.В. Зельчан, В.И. Чернов // Материалы IV международного конгресса «Опухоли головы и шеи». Онкохирургия. - 2011. -N2.-C. 30-31.

6. Зельчан Р.В. Метод совмещения СКТ и ОЭКТ в оценке эффективности предоперационной химиотерапии у больных раком гортани и гортаноглотки [текст] / П.В. Суркова, И.Г. Фролова, Е.Л. Чойнзонов, Р.В. Зельчан, С.Ю. Чижевская // Актуальные вопросы клинической онкологии: сборник научных трудов, посвященный 65-летию Санкт-Петербургского Государственного учреждения здравоохранения "Городской клинический онкологический диспансер" и 20-летию Санкт-Петербургской общественной организации "Ассоциация помощи онкологическим больным "Антирак". Санкт-Петербург. - 2011. - С. 254-255.

7. Зельчан Р.В Радионукпидные методы исследования в диагностике опухолей гортани и гортаноглотки [текст] / В.И. Чернов, Р.В. Зельчан, A.A. Тицкая, И.Г. Синилкин, С.Ю. Чижевская, Е.Ц. Чойнзонов, П.В. Суркова // Материалы научно-практической конференции "Актуальные проблемы ядерной медицины". - Санкт-Петербург. — 2011. — С. 50.

8. Зельчан Р.В. Радионукпидные методы исследования в комплексной диагностике и оценке эффекта неоадьювантной химиотерапии первичных и рецидивных опухолей гортани [текст] / Р.В. Зельчан, В.И. Чернов, A.A. Тицкая, И.Г.Синилкин, С.Ю. Чижевская, Е.Л. Чойнзонов // Материалы VI международной научно-практической конференции «Медицинские и экологические эффекты ионизирующего излучения (MEEIR-V). - Томск. - 2013. - С. 120.

9. Зельчан Р.В. Применение однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с 99тТс-МИБИ и 199Т1-хлоридом в диагностике и оценке эффективности лечения первичных и рецидивных злокачественных опухолей гортани и гортаноглотки [текст] / Р.В. Зельчан, A.A. Тицкая, И.Г.Синилкин, С.Ю. Чижевская, В.И. Чернов, Е.Л. Чойнзонов // Материалы международной школы конференции Ядерно-физические технологии в клинической и экспериментальной медицине: состояние, проблемы, перспективы. - Томск-2013. - С. 12-13.

10. Зельчан Р.В. Применение гамма-сцинтиграфии с 99шТс-метоксиизобутилизонитрилом в комплексной диагностике и оценке эффективности неоадъювантной химиотерапии злокачественных опухолей гортани и гортаноглотки [текст] / В.И. Чернов, Р.В. Зельчан, A.A. Тицкая, И.Г. Сипилкин, С.Ю. Чижевская, П.В. Суркова, Е.Л. Чойнзонов. // Медицинская радиология и радиационная безопасность. — 2011. -Т.56(2). - С. 38-43.

11. Зельчан Р.В. Возможности спиральной компьютерной томографии в оценке эффективности предоперационной химиотерапии у больных раком гортани и гортаноглотки [текст] / ELB. Суркова, И.Г.

Фролова, ЕЛ. Чойнзонов, О.В. Черемисина, С.А. Величко, С.Ю. Чижевская, Р.В. Зельчан // Сибирский онкологический журнал. - 2011. -N 2. - С. 39-44.

12. Зельчан Р.В Результаты лечепия больных раком гортани и гортаноглотки [текст] / Е.Л Чойнзонов, С.Ю. Чижевская, Л.И. Мусабаева, И.Г. Фролова, С.В. Авдеев, И.Г. Снннлкин, Р.В. Зельчан, П.В. Суркова, А.В. Кушнер // Сибирский онкологический журнал. - 2012. - №1(49). - С. 5-9.

13. Зельчан Р.В. Радионуклидные методы исследования в комлексной диагностике и оценке эффекта неоадъговантной химиотерапии первичных и рецидивных опухолей гортапи [текст] / Р.В. Зельчан, В.И. Чернов, А.А. Тицкая, И.Г. Синилкин, С.Ю. Чижевская, П.В. Суркова, И.Г. Фролова, Е.Л. Чойнзонов // Известия высших учебных заведений «Физика». - 2012. - Т.55 № 2/2 - С. 216-222.

14. Зельчан Р.В. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с 99тТс-мпби в диагностике и лечепии больных раком гортани [текст] / Р.В. Зельчан, В.И. Чернов, А.А. Тицкая, И.Г. Синилкин, С.Ю. Чижевская, П.В. Суркова, И.Г. Фролова, Е.Л. Чойнзонов // Онкохирургия. - 2012. №2. - С. 5-9.

15. Зельчан Р.В Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с 99тТс-МИБИ и 199Т1-хлоридом в диагностике и оценке эффективности химиотерапии первичных и рецидивных злокачественных опухолей гортапи и гортаноглотки [текст] // В.И. Чернов, Р.В. Зельчан, А.А. Тицкая, И.Г. Синилкин, С.Ю. Чижевская, Е.Л. Чойнзонов // Молекулярная медицина - 2013. №4. - С. 26-30.

16. Zeltchan R. 99mTc-MIBI SPECT in in laryngeal and laryngopharyngeal cancer diagnisis [текст] / R. Zeltchan, V. Chernov, I. Sinilkin, S. Chizhevskaya, E. Choinzonov. // Nuclear Medicine and Molecular Imaging. -2009. - V. 36. — S. 2. -P. S358. Материалы конгресса Европейского общества ядерной медицины - Барселона, 2009.

17. Zelchan R.V. Single photon emission computed tomography with 99mTc-MIBI in the complex diagnostics of primary and recurrent laryngeal tumors [текст] / V.I. Chernov, R.V. Zelchan, A.A. Titskaya, I.G. Sinilkin, S.Yu. Chijevskaya, E.L. Choynzonov // Annual 7th international congress of the Croatian society of nuclear medicine. - Opatija- Croatia - 2011. -P.87.

18. Zelchan R.V. Single-photon emission computed tomography with 99mTc-MIBI and 199Tl-chloride in complex diagnostics and assessment of the efficiency of neoadjuvant chemotherapy of primary and recurrent tumors of the larynx and laryngopharynx [текст] / A.A. Titskaya, V.I. Chernov, R.V. Zelchan I.G. Sinilkin, S.Yu. Chijevskaya, E.L. Choynzonov // Nuclear Medicine and Molecular Imaging. - 2012. -V. 39. - S. 2. -P. S444. Milan. - 2012.

19. Zelchan R.V. SPECT with 99mTc-MIBI and 199Tl-chloride in diagnostics of larynx and laryngopharynx cancer [текст] / R.V. Zelchan, V.I. Chernov // Annual Congress of the ASEAN Association of Radiology, Bangkok. -2013.-P. 155.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АТФ — аденозинтрифосфат МРТ - магнитно-резонансная томография МИБИ - метоксиизобутилизонитрил НАХТ - неоадъювантная химиотерапия

ОЭКТ - однофотонная эмиссионная компьютерная томография

ПЭТ - позитронно-эмиссионная томография

РФП - радиофармпрепарат

СКТ - спиральная компьютерная томография

Тс - технеций

Т1 - таллий

УЗИ - ультразвуковое исследование ФДГ — флюородезоксиглюкоза

Тираж 100. Заказ 1124. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники.

634050, г. Томск, пр. Ленина, 40. Тел. 533018.

 
 

Текст научной работы по медицине, диссертация 2013 года, Зельчан, Роман Владимирович

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОНКОЛОГИИ» СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙКОЙ АКАДЕМИИ МЕДИЦИНСКИХ НАУК

На правах рукописи

04201454088

ЗЕЛЬЧАН РОМАН ВЛАДИМИРОВИЧ

РАДИОНУКЛИДНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В ДИАГНОСТИКЕ РАКА

ГОРТАНИ И ГОРТАНОГЛОТКИ

Специальности: 14.01.12-онкология

14.01.13 - лучевая диагностика, лучевая терапия

диссертация

на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор, академик РАМН Чойнзонов Е.Л. доктор медицинских наук, профессор Чернов В.И.

Томск-2013

г

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений.....................................................................................................4

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................5

ГЛАВА 1. Обзор литературы...................................................................................13

1.1. Современные методы диагностики рака гортани и гортаноглотки......14

1.2. Радионуклидные методы исследования...................................................21

1.3. Использование 99шТс для диагностики злокачественных опухолей гортани и гортаноглотки...................................................................................25

1.4. Динамическое наблюдение за опухолью в процессе предоперационного лечения.............................................................................28

1.5. Использование изотопов Т1 для диагностики опухолей гортани

и гортаноглотки.................................................................................................34

ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования......................................................38

2.1. Характеристика клинического материала...............................................38

2.2. Сцинтиграфические методы исследования гортани

и гортаноглотки.................................................................................................46

2.3. Методика проведения однофотонной эмиссионной компьютерной томографии гортани и гортаноглотки с "тТс-МИБИ...................................47

2.4. Методика проведения однофотонной эмиссионной компьютерной томографии гортани со 199Т1-хлоридом...........................................................52

2.5. Статистическая обработка результатов...................................................55

ГЛАВА 3. Результаты собственных исследований и их обсуждение..................57

3.1. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография гортани

и гортаноглотки с "тТс-МИБИ........................................................................57

3.2. Оценка результатов неоадьювантной химиотерапии методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с "мТс-МИБИ ...70

3.3. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с 199Т1

в диагностике рака гортани и гортаноглотки.................................................80

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..........................................................................................................93

ВЫВОДЫ.................................................................................................................104

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.................................................................105

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.......................................................................................106

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АТФ - аденозинтрифосфат

Кэв - килоэлектрон-вольт

МБк - мегабеккерель

МДФ - метилендифосфонат

МРТ - магнитно-резонансная томография

МИБИ - метоксиизобутилизонитрил

мЗв - миллизиверт

НАХТ - неоадъювантная химиотерапия

ОЭКТ - однофотонная эмиссионная компьютерная томография

ПДД - предельно допустимая доза

ПЭТ - позитронно-эмиссионная томография

РФП - радиофармпрепарат

СКТ - спиральная компьютерная томография

Тс - технеций

Т1 - таллий

ТФ - тетрафосми

ПФ - пирофосфат

УЗИ - ультразвуковое исследование

ФДГ - флюородезоксиглюкоза

ФЛС - фиброларингоскопия

ЦДК - цветное доплеровское картирование

AJCC - American Joint Committee on Cancer - американский объединенный комитет исследования рака

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Опухоли головы и шеи в структуре общей онкологической заболеваемости стоят на 6 месте в мире и составляют 20-25% от всех злокачественных новообразований. По современным литературным данным на долю рака гортани и гортаноглотки приходится 5-6% от всех злокачественных новообразований, при этом, данная локализация составляет 60-70% от всех злокачественных опухолей верхних дыхательных путей [10, 27]. Несмотря на относительную доступность для визуального осмотра, в 60-70% случаев рак гортани и гортаноглотки диагностируется в III и IV стадии, а рак in situ выявляется только в 2,3-6 % случаев, тогда как I стадия процесса — в 23,9 % от общего числа первично выявленных опухолей [65, 75, 52]. На сегодняшний день известно, что выбор адекватной тактики лечения и показатели выживаемости при раке гортани и гортаноглотки в значительной мере зависят от точности диагностики, как первичной опухоли, так и регионарной распространенности процесса. Кроме того, в связи с более активным применением в клинической практике современных схем консервативного лечения, и популяризацией органосохраняющих оперативных вмешательств, ранняя диагностика рецидивного процесса непосредственно влияет на сроки начала лечения и качество оказания специализированной помощи таким пациентам [51].

На данном этапе развития онкологии, диагностика рака гортани и гортаноглотки осуществляется комплексно [46]. В клинической практике применяются классические методы диагностики, такие как осмотр, непрямая и прямая ларингоскопия, линейная томография гортани и боковая рентгенография шеи, рентгеновское исследование гортаноглотки и пищевода с бариевой взвесью, фиброларингоскопия, ультразвуковое исследование зон регионарного лимфооттока. А также достаточно широко в современной практике для диагностики рака гортани и гортаноглотки стали использоваться высокотехнологичные методы лучевой диагностики - спиральная компьютерная томография и магнитно-резонансная томография [10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17].

Отличительной чертой методов ядерной медицины является их функциональность. Не обладая столь высоким пространственным разрешением, как изображения, получаемые с помощью рентгеновской или магнитно-резонансной томографии, сцинтиграммы способны отражать физиологические и патофизиологические изменения, происходящие в опухоли и в окружающих тканях [62]. В настоящее время в крупных исследовательских центрах для этих целей используется позитронная эмиссионная томография (ПЭТ). К сожалению, на территории России, ПЭТ технологии остаются пока труднодоступным для рутинной клинической работы в связи с высокой стоимостью исследования и ограниченным числом соответствующих установок.

Сцинтиграфические методики с использованием гамма-излучающих радиофармпрепаратов (РФП) широко используются в отечественной онкологии. Наиболее изученным РФП для визуализации опухолей различных локализаций является 99тТс-метокси-изобутил-изонитрил (МИБИ). Изначально МИБИ был синтезирован для неинвазивной оценки состояния миокардиальной перфузии [132]. Позднее появилось множество работ об использовании "тТс-МИБИ для выявления опухолевых поражений различных локализаций, в том числе и для диагностики рака гортани и гортаноглотки [96, 150, 128, 152]. Визуализация опухоли с помощью этого РФП возможна благодаря усиленной аккумуляции "тТс-МИБИ в митохондриях злокачественных клеток, которые характеризуются высоким уровнем метаболизма и, соответственно, повышенным количеством митохондрий. Проникновение молекулы "шТс-МИБИ из крови через клеточную мембрану осуществляется путем пассивной диффузии по градиенту концентрации, а также за счет изменения мембранного потенциала злокачественных клеток [86, 149,151, 146].

Сцинтиграфическая визуализация рака гортани и грртаноглотки осуществляется в режиме однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОЭКТ). По данным Leitha с соавт. при выявлении злокачественных новообразований гортани и гортаноглотки, ОЭКТ с "тТс-МИБИ обладает сравнимой с СКТ или МРТ, чувствительностью и характеризуется достаточно

высокой специфичностью. По данным не многочисленных зарубежных исследований, чувствительность, специфичность и точность метода составили 90,3%, 78,4% и 86,9% соответственно [141].

Следует отметить, что в зарубежной литературе встречаются работы по использованию ОЭКТ с "шТс-МИБИ как в первичной диагностике, так и в оценке результатов лечения опухолей головы и шеи [134, 128]. Но при этом для рака гортани и гортаноглотки, встречающиеся печатные работы носят тезисный характер. Более того ОЭКТ гортани с "тТс-МИБИ на сегодняшний день не считают стандартизованным методом уточняющей диагностики, поэтому необходимы дальнейшие исследования для определения места этого метода в алгоритме обследования больных раком гортани и гортаноглотки. Нет единого мнения и о возможности использования полученных при ОЭКТ гортани с 99шТс-МИБИ данных для оценки эффективности неоадъювантной химиотерапии (НАХТ), не определены количественные и качественные критерии, характеризующие изменения опухоли в процессе химиотерапии. Следует также сказать о том, что на сегодняшний день идет непрерывный поиск более специфичных туморотропных препаратов для оценки рецидива опухолевого процесса.

С этих позиций, интерес могут представлять изотопы таллия. Таллий-201

лл «

хлорид ( Т1) был разработан и широко используется в кардиологии для визуализации миокардиальной перфузии. При проведении кардиологических исследовании с указанным РФП было замечено накопление его в опухолевой ткани. Механизм накопления таллия клетками организма является универсальным и связан с тем, что его изотопы являются биологическими аналогами калия. В результате чего, Т1 поступает в клетку с помощью натрий-калиевого АТФ-зависимого насоса [120]. Учитывая, что опухолевая ткань, также как и миокард,

ЛЛ 1

характеризуется интенсивным энергетическим обменом, Т1 активно накапливается в опухоли и практически не вымывается из нее на протяжении нескольких часов. Поскольку натрий-калиевая АТФ-аза распределена в опухолевой ткани соответственно массе жизнеспособных клеток, то, фактически,

Т1 является маркером клеточности опухоли [139]. Основным недостатком этого нуклида является длительный период полураспада - 72 ч, и, как следствие, относительно высокая лучевая нагрузка на тело пациента и критические органы, что ограничивает возможность проведения повторных исследований у одного

ЛЛ |

больного, например во время химиотерапии. Кроме того, производство Т1 осуществляется с использованием высокоэнергетических циклотронов и отличается высокой стоимостью.

Указанных недостатков лишен другой изотоп таллия - ]99Т1. Механизм накопления его в клетках идентичен 201Т1. Однако 199Т1 является короткоживущим изотопом с периодом полураспада 7,4 часа, что значительно снижает лучевую нагрузку на тело пациента и критические органы. При анализе лучевых нагрузок на органы второй группы радиочувствительности (ПДД до 150 мЗв) было показано, что 199Т1 оказывает на них в 3,6-15,5 раз меньшую радиационную нагрузку, чем Т1. Эквивалентная доза облучения критических органов при использовании 199Т1 оказывается в 4-15 раз более низкой, чем в случае применения 201Т1, что позволяет проводить сцинтиграфическое исследование с 199Т1 до 5 раз в год у одного и того же пациента [62, 29]. Однако анализ литературы свидетельствует о том, что ни за рубежом, ни в нашей стране работы по изучению возможности применения 199Т1 для диагностики рака гортани и гортаноглотки не выполняются.

Цель исследования

Изучить возможность применения ОЭКТ с "шТс-МИБИ и с 199Т1 хлоридом в диагностике первичных и рецидивных опухолей гортани и гортаноглотки, а также в оценке эффективности предоперационной химиотерапии злокачественных новообразований указанных локализаций.

Задачи исследования

1. Оценить диагностическую эффективность ОЭКТ с "тТс-МИБИ в выявлении рака гортани и гортаноглотки, его рецидивов и определении региональной распространенности злокачественного процесса.

2. Исследовать динамику аккумуляции "тТс-МИБИ в первичной опухоли на этапах неоадьювантной химиотерапии рака гортани и гортаноглотки.

3. Определить наиболее значимые количественные показатели ОЭКТ с "шТс-МИБИ, характеризующие эффективность химиотерапии на этапе комбинированного лечения.

4. Изучить возможности ОЭКТ с ,99Т1 в диагностике первичных злокачественных опухолей гортани и гортаноглотки и их рецидивов.

Научная новизна

Впервые рассчитаны показатели диагностической эффективности применения ОЭКТ с "шТс-МИБИ в визуализации злокачественных новообразований гортани и гортаноглотки. Получены высокие показатели чувствительности (95%), специфичности (80%) и точности (92%) метода для выявления первичной опухоли.

На основании результатов проведенного исследования впервые показана высокая чувствительность ОЭКТ с "тТс-МИБИ (100%) в визуализации рецидивов рака гортани и гортаноглотки.

Впервые разработаны сцинтиграфические критерии эффективности неоадьювантной химиотерапии при раке гортани и гортаноглотки с учетом динамики аккумуляции "тТс-МИБИ в злокачественном новообразовании. Доказано, что для регресса опухоли характерно снижение на 30% и более накопления РФП после 2-х курсов химиотерапии.

Получены оригинальные данные о возможности применения 199Т1 для сцинтиграфической диагностики рака гортани и гортаноглотки. Впервые рассчитаны показатели чувствительности (95%), специфичности (100%) и точности (96,7%) ОЭКТ с 199Т1 в визуализации злокачественных новообразований

указанной локализации. Доказана эффективность метода для диагностики регионарных метастазов при раке гортани и гортаноглотки (чувствительность -75%) и рецидивов (чувствительность - 100%).

Практическая значимость

В результате проведенного исследования предложен протокол сцинтиграфического обследования больных раком гортани и гортаноглотки с целью выявления злокачественного новообразования и дифференциальной диагностики рецидивного процесса с посттерапевтическими фиброзными изменениями тканей.

Доказана возможность применения ОЭКТ с 99тТс-МИБИ у больных раком гортани и гортаноглотки в качестве дополнительного метода динамического контроля над опухолью в процессе химиотерапевтического лечения.

Разработан новый метод сцинтиграфической диагностики рака гортани и гортаноглотки с применением ,99Т1, отличающийся высокими показателями чувствительности, специфичности и точности, а также меньшей (по сравнению с 99тТс-МИБИ) эффективной дозой облучения пациента.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с 99шТс-МИБИ является высокочувствительным (95%), точным (92%) методом диагностики злокачественных опухолей гортани и гортаноглотки, имеющим высокие показатели специфичности (80%). Указанный метод не несет дополнительной информации о зонах регионарного метастазирования при раке гортани и гортаноглотки, обладая крайне низкой чувствительностью (17%) в выявлении регионарных метастазов. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с "тТс-МИБИ обладает высокой чувствительностью (100%) в выявлении рецидивов рака гортани и гортаноглотки.

2. Выполнение ОЭКТ гортани и гортаноглотки с "тТс-МИБИ на этапах неоадьювантной химиотерапии дает возможность получить дополнительную

информацию об изменениях, происходящих в опухолевой ткани в процессе лечения. Соотношение аккумуляции радиоактивного индикатора в опухоли и слюнных железах определенное до лечения и после 2-х курсов химиотерапии может служить дополнительным критерием оценки эффективности химиотерапии.

3. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с 199Т1 является перспективным методом диагностики рака гортани и гортаноглотки и их рецидивов, отличающимся более высокой специфичностью и меньшей эффективной дозой облучения, по сравнению с

Апробация работы

Основные результаты работы были доложены и обсуждены на:

конгрессах Европейского общества ядерной медицины (Барселона, 2009; Милан, 2012);

V Международной научно-практической конференции «Медицинские и экологические эффекты ионизирующего излучения» (Томск, 2010);

- IV Международном конгресса "Опухоли головы и шеи" "Байкал-2011" (Иркутск, 2011);

научно-практической конференции "Актуальные проблемы ядерной медицины" (Санкт-Петербург, 2011);

II Съезде врачей лучевой диагностики Сибири (Томск, 2012); конгрессе Азиатской ассоциации радиологов (Бангкок, 2013);

- VI Международной научно-практической конференции «Медицинские и

экологические эффекты ионизирующего излучения» (Томск, 2013);

- региональных конференциях молодых ученых (Томск, 2009; 2010) заседаниях областных обществ рентгенрадиологов и онкологов (Томск,

2011).

Публикации

По теме диссертационной работы опубликовано 19 печатных работ, в том числе 6 статей в журналах, рекомендуемых ВАК.

Внедрение результатов исследования

Результаты исследования внедрены в работу отделения радионуклидной диагностики ФГБУ «НИИ онкологии» СО РАМН, лаборатории радионуклидных методов исследования ФГБУ «НИИ кардиологии» СО РАМН.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка цитируемой литерату