СОПОСТАВЛЕНИЕ ДИФФУЗИОННО-ВЗВЕШЕННОЙ МРТ И ПЭТ/КТ С [11С]МЕТИОНИНОМ У БОЛЬНЫХ С ГЛИАЛЬНЫМИ ОПУХОЛЯМИ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Цель исследования состояла в определении диагностической значимости диффузионно-взвешенной МРТ (ДВИ) и позитронно-эмиссионная томография, совмещенная с компьютерной томографией (ПЭТ/КТ) с [11С]метионином для разграничения глиальных опухолей головного мозга низкой и высокой степеней злокачественности, а также сравнение пространственного распределения нарушений диффузии и захвата [11С]метионина.

Материалы и методы. В ретроспективный анализ включено 46 пациентов с верифицированными глиомами, которым выполнялись ДВИ и ПЭТ/КТ с [11С]метионином. Количественный анализ включал в себя измерение минимального значения измеряемого коэффициента диффузии (ИКД) в опухоли (ИКДmin) и индекса максимального накопления [11С]метионина (ИНmax), измеренного по отношению к неизмененной коре мозга. Также вычислены средние значения ИКД (ИКДср.) и ИН (ИНср.) для каждой опухоли. Установлена диагностическая значимость ИКД и ИН для разграничения глиом с высокой и низкой степенью анаплазии, произведен корреляционный анализ показателей и визуальное сопоставление карт ИКД и ПЭТ.

Результаты. Корреляционный анализ выявил значимые обратные корреляции между значениями ИКДmin и ИНmax (r=–0,82) также между ИКДср. и ИНср. (r=–0,56). Показатель ИНmax обладал самыми высокими операционными характеристиками в дифференциации глиом низкой и высокой степени анаплазии. При визуальном анализе зоны минимального ИКД не совпадали с зонами максимального захвата метионина в 34% случаев, а у 66% совпадение было полным или частичным.

Заключение. Диагностическая информативность ПЭТ/КТ с [11С]метионином в уточнении степени злокачественности глиомы превышает ДВИ-МРТ, и для обоих методов предпочтительным является анализ малого объема опухоли с наибольшим отклонением измеряемого показателя. Показатели ИКДmin и ИНmax показывают высокий уровень обратной корреляции. Высокий процент расхождения между внутриопухолевыми фокусами минимальной диффузии и максимального захвата аминокислоты может быть следствием различных патоморфологических процессов, лежащих в основе их основе.

1. Ostrom Q.T., Gittleman H., Liao P., Vecchione-Koval Y., Wolinsky Y., Kluchko C., Barnholtz-Sloan J.S. CBTRUS statistical report: primary brain and central nervous system tumors diagnosed in the United States in 2010–2014 // Neuro-Oncol. 2017. Vol. 19 (S5). Р. 1–88. DOI: 10.1093/neuonc/nox158.

2. Louis D.N., Perry A., Reifenberger G., von Deimling A., Figarella- Branger D., Cavenee W.K., Ohgaki H., Wiestler O.D., Kleihues P., Ellison D.W. The 2016 World Health Organization Classification of Tumors of the Central Nervous System: a summary // Acta. Neuropathol. 2016. Vol. 131 (6). Р. 803–820. DOI: 10.1007/s00401-016-1545-1.

3. Scott J.N., Brasher P.M., Sevick R.J., Rewcastle N.B., Forsyth P.A. How often are nonenhancingsupratentorial gliomas malignant? A population study // Neurology. 2002. Vol. 59. Р. 947–949.

4. Asari S., Makabe T., Katayama S., Itoh T., Tsuchida S., Ohmoto T. Assessment of the pathological grade of astrocytic gliomas using an MRI score // Neuroradiology. 1994. Vol. 36. P. 308–310.

5. Aghi M., Gaviani P., Henson J.W., Batchelor T.T., Louis D.N., Barker F.G. Magnetic resonance imaging characteristics predict epidermal growth factor receptor amplification status in glioblastoma // Clin. Cancer Res. 2005. Vol. 11. P. 8600–8605.

6. Weber M.A., Henze M., Tittenberg J.,Stieltjes B.,Meissner M., Zimmer F., Burkholder I., Kroll A., Combs S.E., Vogt-Schaden M., Giesel F.L., Zoubaa S., Haberkorn U., Kauczor H.U., Essig M. Biopsy targeting gliomas: do functional imaging techniques identify similar target areas? // Investigative Radiology. 2010. Vol. 45 (12). Р. 755–768. DOI: 10.1097/RLI.0b013e3181ec9db0.

7. Arvinda N.R., Kesavadas C., Sarma P.S. Thomas B., Radhakrishnan V.V., Gupta A.K., Kapilamoorthy T.R., Nair S. Glioma grading: sensitivity, specificity, positive and negative predictive value of diffusion and perfusion imaging // J. Neurooncol. 2009. Vol. 94. Р. 87–96. DOI: 10.1007/s11060-009-9807-6.

8. Law I., Albert N.I., Arbizu J., Boellaard R., Drzezga A., Galldiks N., Fougère C., Karl-Josef Langen K.-J., Lopci E., Lowe V., McConathy J., Quick H.H., Sattler B., Schuster D.M., Tonn J-C., Weller M. Joint EANM/EANO/RANO practice guidelines/ SNMMI procedure standards for imaging of gliomas using PET with radiolabelled amino acids and [18F]FDG: version 1.0 // European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 2019. Vol. 46. Р. 540–557. DOI: 10.1007/s00259-018-4207-9.

9. Han H., Han C., Wu X.,Zhong S., Zhuang X., Tan G., Wu H. Preoperative grading of supratentorialnonenhancing gliomas by high b-value diffusion-weighted 3 T magnetic resonance imaging // Neurooncol. 2017. Vol. 133 (1). Р. 147–154. DOI: 10.1007/s11060-017-2423-y.

10. Zhang L., Min Z., Tang M., Chen S., Lei X., Zhang X. The utility of diffusion MRI with quantitative ADC measurements for differentiating high-grade from low-grade cerebral gliomas: Evidence from a metaanalysis // J. Neurol. Sci. 2017. Vol. 373. Р. 9–15. DOI: 0.1016/j.jns.2016.12.008.

11. Galldiks N., Kracht L.W., Dunkl V. Imaging of non- or very subtle contrast-enhancing malignant gliomas with [¹¹C]-methionine positron emission tomography // Mol. Imaging. 2011. Vol. 10 (6). Р. 453–459.

12. Falk Delgado A., Falk Gelgado A. Discrimination between primary low-grade and high-grade glioma with 11C-methionine PET: a bivariate diagnostic test accuracy meta-analysis // Br. J. Radiol. 2018. Vol. 91. Р. 20170426. DOI: 10.1259/bjr.20170426.

13. Скворцова Т.Ю., Захс Д.В., Гурчин А.В. ПЭТс [11С]метионином в диагностике глиальных опухолей головного мозга // Вестник РОНЦ им. Н.Н.Блохина. 2016. Т. 27, № 4. С. 61–69. [Skvortsova Y.Yu., Zakhs D.V., Gurchin A.F. PET using [11C]methionine for assessment of cerebral glioma. J. N. N. Blokhin Russian cancer research center, 2016, Vol. 27, Nо 4, рр. 61–67 (In Russ.)].

14. Gomzina N.A., Kuznetseva O.F. L-[Methyl-(11C)]-methionine of high enantiomeric purity production via online-11C-methylation of L-homocysteine thiolactone hydrochloride // Russ. J. Bioorg. Chem. 2011. Vol. 37 (2). Р. 191–197.

15. Holodny A.I., Makeyev S., Beattie B.J., Riad S., Blasberg R.G. Apparent diffusion coefficient of glial neoplasms: correlation with fluorodeoxyglucose–positron-emission tomography and gadolinium- enhanced MR imaging // AJNR Am. J. Neuroradiology. 2010. Vol. 31 (6). Р. 1042–1048. DOI: 10.3174/ajnr.A1989.

16. Takano K., Kinoshita M., Arita H., Okita Y., Chiba Y., Kagawa N., Fujimoto Y., Kishima H., Kanemura Y., Nonaka M., Nakajima S., Shimosegawa E., Hatazawa J., Hashimoto N., Yoshimine T. Diagnostic and prognostic value of 11C-methionine PET for nonenhancing gliomas // AJNR Am. J. Neuroradiol. 2016. Vol. 37 (1). Р. 44–50. DOI: 10.3174/ajnr.A4460.

17. Laukamp K.R., Lindemann F., Weckesser M. Hesselmann V., Ligges S., Wölfer J., Jeibmann A., Zinnhardt B., Viel T., Schäfers M., Paulus W., Stummer W., Schober O., Jacobs A.H. Multimodal imaging of patients with gliomas confirms 11C-MET PET as a complementary marker to MRI for noninvasive tumor grading and intraindividual follow-Up after therapy // Mol. Imaging. 2017. Vol. 16. Р. 1–12. DOI: 10.1177/1536012116687651.

18. Singhal T., Narayanan T.K., Jacobs M.P., Bal C., Mantil J.C. 11CMethionine PET for grading and prognostication in gliomas: a comparison study with 18F-FDG PET and contrast enhancement on MRI // J. Nucl. Med. 2012. Vol. 53. Р. 1709–1715. DOI: 10.2967/jnumed.111.102533.

19. Choi H., Paeng I.C., Cheon G.L., Park C-K., Choi S.H., Min H.S., Kang K.W., Chung J-K., Kim E.E., Lee D.S. Correlation of 11Cmethionine PET and diffusion-weighted MRI: is there a complementary diagnostic role for gliomas? // Nucl. Med. Commun. 2012. Vol. 35 (7). Р. 721–726. DOI: 10.1097/MNM.0000000000000121.

20. Пронин И.Н., Тоноян А.С., Шульц Е.И., Фадеева Л.М., Захарова Н.Е., Горяйнов С.А., Быканов А.Е., Пицхелаури Д.И., Потапов А.А. Диффузионно-куртозисная МРТ в оценке Ki- 67/MIB-1 LI глиальных опухолей // Медицинская визуализация. 2016. № 5. С. 6–17. [Pronin I.N., Tonoyan A.S., Shults E.I., Fadeeva L.M., Zalharova N.E., Goryainov S.A., Bykanov A.E., Pitskhelauri D.I., Potapov A.A. Diffusionkurtosis MRI in assesment of Ki-67/MIB-1 LI in gliomas. Medical Visualization, 2016, Nо 5, рр. 6–17 (In Russ.)].

21. Langen K.J., Mühlensiepen H., Holschbach M., Hautzel H., Jansen P., Coenen H.H. Transportmechanisms of 3-[123I]iodoalpha- methyl-L-tyrosine in a human glioma cell line: comparison with [3H]methyl]-L-methionine // J. Nucl. Med. 2000. Vol. 41 (7). Р. 1250–1255.

22. Kracht L.W., Friese M., Herholz K. Schroeder R., Bauer B., Jacobs A., Heiss W.D.Methyl-[11C]-l-methionine uptake as measured by positron emission tomography correlates to microvessel density in patients with glioma // Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2003. Vol. 30 (6). Р. 868–873. DOI: 10.1007/s00259-003-1148-1157.

23. Okubo S., Zhen H.N., Kawai N., Nishiyama Y., Haba R., Tamiya T. Correlation of L-methyl-11C-methionine (MET) uptake with L-type amino acid transporter 1 in human gliomas // J. Neurooncol. 2010. Vol. 99 (2). Р. 217–225. DOI: 10.1007/s11060-010-0117-9.

24. Viel T., Boehm-Sturm P., Rapic S., Monfared P., Neumaier B., Hoehn M., Jacobs A.H. Non-invasive imaging of glioma vessel size and densities in correlation with tumour cell proliferation by small animal PET and MRI // Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2013. Vol. 40 (10). Р. 1595–1606. DOI: 10.1007/s00259-013-2464-1.

25. Kinoshita M., Arita H., Okita Y., Kagawa N., Kishima H., Hashimoto N., Tanaka H., Watanabe Y., Shimosegawa E., Hatazawa J., Fujimoto Y., Yoshimine T. Comparison of diffusion tensor imaging and 11C-methionine positron emission tomography for reliable prediction of tumor cell density in gliomas // J. Neurosurg. 2016. Vol. 125 (5). Р. 1136–1142. DOI: 10.3171/2015.11.JNS51848.

26. Jung T.Y., Jung S., Kim I.Y., Moon K.S., Jang W.Y., Park S.J. Pathologic analysis of glioblastoma via multiple stereotactic biopsies of active tumor and necrosis // Oncol. Rep. 2012. Vol. 27 (3). Р. 707–713. DOI: 10.3892/or.2011.1522.

27. Okita Y., Kinoshita M., Goto T., Kagawa N., Kishima H., Shimosegawa E. (11)C-methionine uptake correlates with tumor cell density rather than with microvessel density in glioma: A stereotactic image-histology comparison // Neuroimage. 2010. Vol. 49 (4). Р. 2977–2782. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2009.11.024.

28. Rose S., Fay M., Thomas P., Bourgeat P., Dowson N., Salvado O., Gal Y., Coulthard A., Crozier S.Correlation of MRI-derived apparent diffusion coefficients in newly diagnosed gliomas with [18F]-fluoro- L-dopaPET: what are we really measuring with minimum ADC? // AJNR Am. J. Neuroradiol. 2013. Vol. 34 (4). Р. 758–764. DOI: 10.3174/ajnr.A3315.

29. Sadeghi N., Salmon I., Decaestecker C.,Levivier M., Metens T., Wikler D., Denolin V., Rorive S., Massager N., Baleriaux D., Goldman S. Stereotactic comparison among cerebral blood volume, methionine uptake and histopathology in brain glioma // AJNR Am. J. Neuroradiol. 2007. Vol. 28. P. 455–461.

30. Brendle C., Hempel J.M., Schittenhelm J., Skardelly M., Reischl G., Bender B., Ernemann U., la Fougère C., Klose U. Glioma grading by dynamic susceptibility contrast perfusion and 11C-methionine positron emission tomography using different regions of interest // Neuroradiology. 2018. Vol. 60 (4). Р. 381–389. DOI: 10.1007/s00234-018-1993-5.

31. Berntsson S.G., Falk A., Savitcheva I., Godau A., Zetterling M., Hesselager G., Alafuzoff I., Larsson E.M., Smits A. Perfusion and diffusion MRI combined with ¹¹C-methionine PET in the preoperative evaluation of suspected adult low-grade gliomas // Neurooncol. 2013. Vol. 14 (2). Р. 241–249. DOI: 10.1007/s11060-013-1178-3.