ldtЛучевая диагностика и терапияDiagnostic radiology and radiotherapy2079-5343Baltic Medical Education Centerldt-88Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL RESEARCHСОПОСТАВЛЕНИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАТИВНОСТИ ДИФФУЗИОННО-ВЗВЕШЕННОЙ МРТ И Т2* МР-ПЕРФУЗИИ В ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКЕ ПРОДОЛЖЕННОГО РОСТА ЦЕРЕБРАЛЬНЫХ ОПУХОЛЕЙ И ОЧАГОВЫХ ЛУЧЕВЫХ ПОРАЖЕНИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГАDIFFERENTIATION BETWEEN BRAIN TUMOR RECURRENCE AND RADIATION INJURY USING DIFFUSION-WEIGHTED IMAGING AND PERFUSION MAGNETIC RESONANCE IMAGING: THE COMPARATIVE STUDYСавинцеваЖанна ИгоревнаSavintcevaZh. I.jeanne.mrt@hotmail.comСкворцоваТатьяна ЮрьевнаTrofimovaT. N.noemail@neicon.ruТрофимоваТатьяна НиколаеванаSkvortsovaT. Yu.noemail@neicon.ruГурчинАлександр ФеликсовичGurchinA. F.noemail@neicon.ruСмирновАлександр ВладимировичSmirnovA. V.noemail@neicon.ruИнститут мозга человека им. Н. П. Бехтеревой РАНРоссияInstitute of Human Brain named after N. P. Bekhtereva of RASRussian FederationНовгородский государственный университет им. Ярослава МудрогоРоссияInstitute of Human Brain named after N. P. Bekhtereva of RASRussian Federation201530122015042734Copyright © Савинцева Ж.И., Скворцова Т.Ю., Трофимова Т.Н., Гурчин А.Ф., Смирнов А.В., 20152015Савинцева Ж.И., Скворцова Т.Ю., Трофимова Т.Н., Гурчин А.Ф., Смирнов А.В.Savintceva Z.I., Trofimova T.N., Skvortsova T.Y., Gurchin A.F., Smirnov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://radiag.bmoc-spb.ru/jour/article/view/88

Цель исследования заключалась в сопоставлении диагностической информативности диффузионно-взвешенной МРТ (ДВИ МРТ) и Т2* МР-перфузии в дифференциальной диагностики продолженного роста церебральных опухолей (ПРО) и лучевых поражений головного мозга (ЛПГМ). В ретроспективную обработку включены 33 пациента (16 мужчин, 17 женщин, средний возраст 40±16 лет) с опухолями головного мозга после лучевой терапии. Критерием включения являлось появление нового очага контрастного усиления (КУ) на МРТ или же прогрессирование ранее существовавшего очага КУ Всем пациентам была выполнена структурная МРТ (Т1-ВИ до и после введения контрастного вещества, Т2-ВИ, FLAIR-ИП), ДВИ МРТ и Т2* МР-перфузия. Все очаги КУ были разделены согласно своей природе на две группы: группу продолженного роста и группу лучевого поражения. В каждом очаге контрасного усиления производилось вычисление измеряемого коэффициента диффузии (ИКД) и индекса объемного мозгового кровотока, нормализованного на кору контралатерального полушария (ИнCBV). Сравнение между группами ПРО и ЛПГМ осуществлялось при помощи метода Манна-Уитни (U-тест), уровень р<0,05 рассматривался как значимый. Всего было проанализировано 55 очагов контрастного усиления. Величина ИКД в группе очагов продолженного роста опухоли была значимо ниже, чем в групее очагов ЛПГМ. В то же время, значение ИнCBVкора в очагах ПРО было значимо выше. Пороговое значение равное 1056 обеспечило чувствительность ДВИ МРТ равную 69% и специфичность 92,3%. Пороговое значение rCBV, равное 0,8, обеспечило чувствительность Т2* МР-перфузии равную 92% и специфичность 95%. Таким образом, Т2* МР-перфузия обладает большей диагностической информативностью в разграничении ПРО и ЛПГМ, чем ДВИ МРТ.

The aim of the study was to compare the diagnostic value of diffusion-weighted magnetic resonance imaging (DWI) and T2* MR-perfusion in differential diagnosis between recurrent brain tumor (RT) and post-radiation injury (PRI). We retrospectively reviewed 33 patients with brain tumors after radiation therapy (male - 16, female - 17, mean age = 40±16 years). Entry criteria included new or progressive MR imaging enhancing lesions after treatment. Conventional MRI (T1, T2, FLAIR, post-gadolinium T1-weighted images) DWI and T2* MR-perfusion were performed.The lesions were grouped according to MR enhancement that was due either TR (n=29) or PRI (n=26).The data analysis included calculation of the apperent diffusion coeficient (ADC) and rCVB values in the enhancing lesions. The rCBV values were normalized to the normal appearing grey matter. Recurrence and nonrecurrence groups were compared by means of Mann-Whitney U-test. The level of P<0,05 was set as significant. The total count of 55 enhancing lesions was analased. The recurrence group showed statistically significant lower ADC values and higher rCBV values than group with PRI. ADC threshold ratio equal to 1056 provided a distinction between the RT and the PRI with 69% sensitivity and 92% specificity. rCBV threshold ratio equal to 0,8 provided a distinction between the RT and the PRI with 92% sensitivity and 95% specificity. Thus, DWI has lower sensitivity in distinction RT from PRI than T2* MR-perfusion.

опухоль головного мозгалучевая терапиядиффузионно-взвешенная МРТТ2* МР-перфузиялучевое поражениеbrain tumorradiation therapydiffusion-weighted magnetic resonance imagingТ2* МR-perfusionpost-radiation injuryReferencesДолгушин М. Б., Пронин И. Н., Корниенко В. Н. и др. Перфузионная компьютерная томография в динамической оценке эффективности лучевой терапии при вторичном опухолевом поражении головного мозга // Вестник РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН.- 2008.- Т. 19, № 4.- С. 36-46.Долгушин М. Б., Пронин И. Н., Корниенко В. Н. и др. Перфузионная компьютерная томография в динамической оценке эффективности лучевой терапии при вторичном опухолевом поражении головного мозга // Вестник РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН.- 2008.- Т. 19, № 4.- С. 36-46.Ильялов С. Р., Голанов А. В., Пронин И. Н. и др. Применение стереотаксической радиохирургии на аппарате «Гамма-нож» в лечении внутримозговых метастазов экстракарниальных опухо лей // Журн. вопросы нейрохирургии им. Н. Н. Бурденко.- 2010.- № 1.- С. 35-42.Ильялов С. Р., Голанов А. В., Пронин И. Н. и др. Применение стереотаксической радиохирургии на аппарате «Гамма-нож» в лечении внутримозговых метастазов экстракарниальных опухо лей // Журн. вопросы нейрохирургии им. Н. Н. Бурденко.- 2010.- № 1.- С. 35-42.Смолин А. В., Конев А.В., Кобяков Г.Л. и др. Химиолучевая терапия мультиформной глиобластомы головного мозга // Фарматека (Онкология).- 2011.- № 7.- С. 41-49.Смолин А. В., Конев А.В., Кобяков Г.Л. и др. Химиолучевая терапия мультиформной глиобластомы головного мозга // Фарматека (Онкология).- 2011.- № 7.- С. 41-49.Schwartzbaum J., Fisher J. L., Aldape K. D., Wrensch M. Epidemiology and molecular pathology of glioma // Nature Clinical Practice Neurology.- 2006.- Vol. 2.- P 494-503.Schwartzbaum J., Fisher J. L., Aldape K. D., Wrensch M. Epidemiology and molecular pathology of glioma // Nature Clinical Practice Neurology.- 2006.- Vol. 2.- P 494-503.Yoshii Y. Pathological review of late cerebral radionecrosis // Brain Tumor Pathol.- 2008.- Vol. 25.- P 51-58.Yoshii Y. Pathological review of late cerebral radionecrosis // Brain Tumor Pathol.- 2008.- Vol. 25.- P 51-58.Трофимова Т. Н, Трофимов Е. А. Современные стратегии лучевой диагностики при первичных опухолях головного мозга // Практическая онкология.- 2013.- Т. 14, № 3.- С. 141-147.Трофимова Т. Н, Трофимов Е. А. Современные стратегии лучевой диагностики при первичных опухолях головного мозга // Практическая онкология.- 2013.- Т. 14, № 3.- С. 141-147.Wen P. Y., Macdonald D. R., Reardon D. A. et al. Updated response assessment criteria for high-grade gliomas: response assessment in neuro-oncology working group // J. Clin. Oncol.- 2010.- Vol. 28.- P 1963-1972.Wen P. Y., Macdonald D. R., Reardon D. A. et al. Updated response assessment criteria for high-grade gliomas: response assessment in neuro-oncology working group // J. Clin. Oncol.- 2010.- Vol. 28.- P 1963-1972.Mullins M. E., Barest G. D., Schaefer P. W. et al. Radiation necrosis versus glioma recurrence: conventional MR imaging clues to diagnosis // Am. J. Neuroradiol.- 2005.- Vol. 26.- P 1967-1972.Mullins M. E., Barest G. D., Schaefer P. W. et al. Radiation necrosis versus glioma recurrence: conventional MR imaging clues to diagnosis // Am. J. Neuroradiol.- 2005.- Vol. 26.- P 1967-1972.Bayrakli F., Dinger A., Sav A. et al. Late brain stem radionecrosis seventeen years after fractionated radiotherapy // Turkish Neurosurgery.- 2009.- Vol. 19, № 2.- P 182-185.Bayrakli F., Dinger A., Sav A. et al. Late brain stem radionecrosis seventeen years after fractionated radiotherapy // Turkish Neurosurgery.- 2009.- Vol. 19, № 2.- P 182-185.Siu A., Wind J., Jorgulescue J. et al. Radiation necrosis following treatment of high grade glioma - a review of the literature and current understanding // Acta. Neurochir.- 2012.- Vol. 154.- P 191-201.Siu A., Wind J., Jorgulescue J. et al. Radiation necrosis following treatment of high grade glioma - a review of the literature and current understanding // Acta. Neurochir.- 2012.- Vol. 154.- P 191-201.Sugahara T., Korogi Y., Kochi M. et al. Usefulness of diffusion-weighted MRI with echo-planar technique in the evaluation of cellularity in gliomas // J. Magn. Reson. Imaging.- 1999.- Vol. 9, № 1.- P 53-60.Sugahara T., Korogi Y., Kochi M. et al. Usefulness of diffusion-weighted MRI with echo-planar technique in the evaluation of cellularity in gliomas // J. Magn. Reson. Imaging.- 1999.- Vol. 9, № 1.- P 53-60.Hayashida Y., Hirai T., Morishita S. et al. Diffusion-weighted imaging of metastatic brain tumors: comparison with histologic type and tumor cellularity // Am. J. Neuroradiol.- 2006.- Vol. 27.- P 1419-1425.Hayashida Y., Hirai T., Morishita S. et al. Diffusion-weighted imaging of metastatic brain tumors: comparison with histologic type and tumor cellularity // Am. J. Neuroradiol.- 2006.- Vol. 27.- P 1419-1425.Ellingson B. M., Malkin M. G., Rand S. D. et al. Validation of functional diffusion maps (IIDMs) as abiomarker for human glioma cellularity // J. Magn. Reson. Imaging.- 2010.- Vol. 31, № 3.- P. 538-548.Ellingson B. M., Malkin M. G., Rand S. D. et al. Validation of functional diffusion maps (IIDMs) as abiomarker for human glioma cellularity // J. Magn. Reson. Imaging.- 2010.- Vol. 31, № 3.- P. 538-548.Корниенко В. Н., Пронин И. Н. Диагностическая нейрорадиология: 2 изд. в 3-х т.. - М.: И. П. Андреева, 2008.- Т. 1.- 445 с.Корниенко В. Н., Пронин И. Н. Диагностическая нейрорадиология: 2 изд. в 3-х т.. - М.: И. П. Андреева, 2008.- Т. 1.- 445 с.Sheweiki D., Jtin A., Soffer D., Keshet E. Vasculfr endothelial growth factor induced by hypoxia may mediate hypoxiainitiated angiogenesis // Nature.- 1992.- Vol. 359.- P 843-845.Sheweiki D., Jtin A., Soffer D., Keshet E. Vasculfr endothelial growth factor induced by hypoxia may mediate hypoxiainitiated angiogenesis // Nature.- 1992.- Vol. 359.- P 843-845.Burger P. C., Boyko O. B. The pathology of central nervous system radiation injury // Radiation injury in the nervous system / eds. by P H. Gutin, S. A. Leibel, G. E. Sheline.- N. Y.: Raven, 1991.- P 191-208.Burger P. C., Boyko O. B. The pathology of central nervous system radiation injury // Radiation injury in the nervous system / eds. by P H. Gutin, S. A. Leibel, G. E. Sheline.- N. Y.: Raven, 1991.- P 191-208.Савинцева Ж. И., Скворцова Т. Ю., Бродская 3. Л. Современные методы нейровизуализации в дифференциальной диагностике лучевых поражений головного мозга у больных с церебральными опухолями // Лучевая диагностика и терапия.- 2012.- № 1 (3).- С. 15-23.Савинцева Ж. И., Скворцова Т. Ю., Бродская 3. Л. Современные методы нейровизуализации в дифференциальной диагностике лучевых поражений головного мозга у больных с церебральными опухолями // Лучевая диагностика и терапия.- 2012.- № 1 (3).- С. 15-23.Biousse V., Newman N. J., Hunter S. B., Hudgins P. A. Diffusion-weighted imaging in radiation necrosis // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry.- 2003.- Vol. 74.- P 382-384.Biousse V., Newman N. J., Hunter S. B., Hudgins P. A. Diffusion-weighted imaging in radiation necrosis // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry.- 2003.- Vol. 74.- P 382-384.Hein P. A., Eskey C. J., Dunn J. F. et al. Diffusion-weighted imaging in the follow-up of treated high-grade gliomas: tumor recurrence versus radiation injury // Am. J. Neuroradiol.- 2004.- Vol. 25, № 2.- P 201-209.Hein P. A., Eskey C. J., Dunn J. F. et al. Diffusion-weighted imaging in the follow-up of treated high-grade gliomas: tumor recurrence versus radiation injury // Am. J. Neuroradiol.- 2004.- Vol. 25, № 2.- P 201-209.Bobek-Billewicz B., Stasik-Pres G., Majchrzak H. et al. Differentiation between brain tumor recurrence and radiation injury using perfusion, diffusion-weighted imaging and MR-spectroscopy // Folia Neuropathol.- 2010.- Vol. 48, № 2.- P 81-92.Bobek-Billewicz B., Stasik-Pres G., Majchrzak H. et al. Differentiation between brain tumor recurrence and radiation injury using perfusion, diffusion-weighted imaging and MR-spectroscopy // Folia Neuropathol.- 2010.- Vol. 48, № 2.- P 81-92.Sadeghi N., D’haene N., Decaestecker C. et al. Apparent diffusion coefficient and cerebral blood volume in brain gliomas: relation to tumor cell density and tumor microvessel density based on stereotactic biopsies // Am. J. Neuroradiol.- 2008.- Vol. 29, № 3.- P 476-482.Sadeghi N., D’haene N., Decaestecker C. et al. Apparent diffusion coefficient and cerebral blood volume in brain gliomas: relation to tumor cell density and tumor microvessel density based on stereotactic biopsies // Am. J. Neuroradiol.- 2008.- Vol. 29, № 3.- P 476-482.Sundgren P. C., Fan X., Weybright P. et al. Differentiation of recurrent brain tumor versus radiation injury using diffusion tensor imaging in patients with new contrast-enchancing lesions // Magnetic Resonance Imaging.- 2006.- Vol. 24, № 9.- P 1131-1114.Sundgren P. C., Fan X., Weybright P. et al. Differentiation of recurrent brain tumor versus radiation injury using diffusion tensor imaging in patients with new contrast-enchancing lesions // Magnetic Resonance Imaging.- 2006.- Vol. 24, № 9.- P 1131-1114.Савинцева Ж. И., Трофимова Т. Н., Скворцова Т. Ю., Бродская Л. Сопоставление информативности МР-перфузии и ПЭТ с [11С]метионином в дифференциации продолженного роста церебральных опухолей и лучевых поражений головного мозга после комбинированноголечения // Медицинская визуализация.- 2014.- № 5.- С. 10-13.Савинцева Ж. И., Трофимова Т. Н., Скворцова Т. Ю., Бродская Л. Сопоставление информативности МР-перфузии и ПЭТ с [11С]метионином в дифференциации продолженного роста церебральных опухолей и лучевых поражений головного мозга после комбинированноголечения // Медицинская визуализация.- 2014.- № 5.- С. 10-13.Sugahara T., Korogi Y., Tomiguchi S. et al. Posttherapeutic intraaxial brain tumor: the value of perfusion-sensitive contrast-enhanced MR imaging for differentiating tumor recurrence from nonneoplastic contrast-enhancing tissue // Am. J. Neuroradiol.- 2000.- Vol. 21, № 5.- P 901-909.Sugahara T., Korogi Y., Tomiguchi S. et al. Posttherapeutic intraaxial brain tumor: the value of perfusion-sensitive contrast-enhanced MR imaging for differentiating tumor recurrence from nonneoplastic contrast-enhancing tissue // Am. J. Neuroradiol.- 2000.- Vol. 21, № 5.- P 901-909.Kim Y. H., Oh S. W., Lim Y. J. et al. Differentiating radiation necrosis from tumor recurrence in high-grade gliomas: Assessing the efficacy of 18F-FDG PET, 11C-methionine PET and perfusion MRI // Clinical Neurology and Neurosurgery.- 2010.- Vol. 112, № 9.- P 758-765.Kim Y. H., Oh S. W., Lim Y. J. et al. Differentiating radiation necrosis from tumor recurrence in high-grade gliomas: Assessing the efficacy of 18F-FDG PET, 11C-methionine PET and perfusion MRI // Clinical Neurology and Neurosurgery.- 2010.- Vol. 112, № 9.- P 758-765.Matsusue E., Fink R. J., Rockhill J. K. et al. Distinction between glioma progression and post-radiation change by combined physiologic MR imaging // Diagnostic neuroradiology.- 2010 - Vol. 52.- P 297-306.Matsusue E., Fink R. J., Rockhill J. K. et al. Distinction between glioma progression and post-radiation change by combined physiologic MR imaging // Diagnostic neuroradiology.- 2010 - Vol. 52.- P 297-306.Mitsuya K., Nakasu Y., Horiguchi S. Perfusion weighted magnetic resonance imaging to distinguish the recurrence of metastatic brain tumors from radiation necrosis after stereotactic radiosurgery // J. Neurooncol.- 2010.- Vol. 99.- P 81-88.Mitsuya K., Nakasu Y., Horiguchi S. Perfusion weighted magnetic resonance imaging to distinguish the recurrence of metastatic brain tumors from radiation necrosis after stereotactic radiosurgery // J. Neurooncol.- 2010.- Vol. 99.- P 81-88.Hu L. S., Eschbacher J. M., Heiserman J. E. et al. Reevaluating the imaging definition of tumor progression: perfusion NMI quantifies recurrent glioblastoma tumor fraction, pseudoprogression, and radiation necrosis to predict survival // Neuro-Oncology.- 2014.- Vol. 14, № 7.- P 919-930.Hu L. S., Eschbacher J. M., Heiserman J. E. et al. Reevaluating the imaging definition of tumor progression: perfusion NMI quantifies recurrent glioblastoma tumor fraction, pseudoprogression, and radiation necrosis to predict survival // Neuro-Oncology.- 2014.- Vol. 14, № 7.- P 919-930.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.